Name: electrowetting-based digital microfluidics platform for automated enzyme-linked immunosorbent assay
Uploaded: 2020-02-23T12:00:00
Duration: 8 min 22 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Electrowetting-based Digital Microfluidics Platform for Automated Enzyme-linked Immunosorbent Assay at JoVE.com

ברצוני להכיר בתרומתו של עמיתינו מקבוצת המחקר המיקרופלואידיג & לעבודתם בתכנון המכני ובשילוב המערכת. המחברים רוצים להודות Dstl Porton למטה על התמיכה שלהם יסולא בפז ועל התרומה הפיננסית שלהם, בעבר פרויקטים שוטפים שמפתחים עוד את טכנולוגיית DMF ויישומיה.

1. הצעדים הראשוניים הנחוצים לצורך הסדר
הערה (חשוב): יש לנהל את כל הצעדים הראשוניים בסביבה סטרילית כדי להימנע מזהום. נתרן אזיד לא צריך לשמש אחסון כפי שהוא היה לעכב את הפעילות של peroxidase (hrp) האנזים.
<ol><li>הכנת מאגר ריצה (100 מ"מ HEPES, pH 7.5), באמצעות (4-(2-הידרוקסיל) פיפראזין-1-החומצה ethanesulfonic, ולהוסיף רצף ה80 לריכוז של 0.01% (v/v).</li>
	<li>לשתק את הנוגדנים העיקריים (נוגדנים ללכוד) על פני השטח של מיקרוחרוזי מגנטי המופעל על ידי ביצוע הפרוטוקול שסיפק הספק. בקצרה, פרוטוקול IP/Co-IP המגנטי (טבלת חומרים) מקיף את השלבים הבאים.<ol>
<li>0.2 mL של חרוזים (2 מ ג) לתוך צינור פלסטיק ולהסיר את supernatant.</li>
		<li>לשטוף את החרוזים על ידי הוספת 1 מ ל של הקרח קר 1 מ"מ HCl.</li>
		<li>אגד את הנוגדן הנבחר (חלבון אנטי-אדם אלבומין [15C7], שופני-BG רב-שבטים, Rb anti-E הקולי mre 162 שבטיים או עז ANTI-MS2 שבטים), 40 μg/mL ב 67 MM Borate מאגר, בעקשנות לחרוזים עבור 1 h עם טלטול ב 37 ° c. טבלה 1 מכילה את רשימת כל הנוגדנים הנמצאים בשימוש עם הפרוטוקול הנוכחי ופתוגנים אנטיגן6.</li>
		<li>רוחצים את הנוגדנים הלא מאוגדים פעמיים עם 0.8 mL של מאגר האלוטור.</li>
		<li>כיבוי התגובה עם 1 מ ל של מאגר קוצ'ינג עבור 1 h.</li>
		<li>רחץ את החרוזים פעם אחת עם מאגר Borate שונה ופעם עם הליזה IP/מאגר לשטוף.</li>
		<li>השהה מחדש את החרוזים ב-0.5 mL של מאגר לפירוק IP/שוטף את המאגר ואחסן ב-4 ° צ' עד לצורך השימוש. הערה: לקבלת התוצאות הטובות ביותר, אצווה טרייה של חרוזי מיקרו מצמידים לנוגדנים יום לפני הבידוד של הEWOD ו-אליסה על שבב. עם זאת, המיקרוחרוזים מצמידים את הנוגדן העיקרי ניתן לאחסן ב 4 ° c עד חודש אחד. על מנת להתרחש, הקש על המבחנה כדי לשבור את הזרז ולהשעות מחדש את החרוזים בתמיסה.</li>
		<li>לחסום את המיקרוחרוזים עם הנוגדן מצמידים לילה, באמצעות ריכוז סופי 4 מ"ג/mL עבור מיקרוחרוזים, ב החוסם קזאין (1% w/v) ב 100 mM פוספט מאגור מלוחים (PBS). הערה: השלב החוסם מתנהל תמיד ביום לפני הפעלת הערך של זיהוי ביולוגי.</li>
		<li>הפרד את החרוזים מהקזאין של החוסם באמצעות מגנט והסר את הסופרנטאנט.</li>
		<li>השהה מחדש 1 מ ל של מאגר פועל ומערבבים עבור 1 דקות.</li>
		<li>הפרידו את החרוזים בעזרת המגנט והסירו את הסופרנטאנט.</li>
		<li>חזרו על שלבי הכביסה שלעיל (1.2.10 ו-1.2.11) פעמיים. הערה: שלושה צעדי כביסה מספיקים כדי להפחית את הדבקה של החרוזים על פני השטח ולהקל על התנועה החופשית של ה-droplet.</li>
		<li>השהה מחדש את החרוזים במאגר הפועל בריכוז של 2.5 מ"ג/mL. פתרון זה של מיקרוחרוזים הוא מוכן לשימוש עם שבב EWOD.</li>
	</ol>
</li>
	<li>להכין פתרון של חזרת מneutravidin מצובית peroxidase (HRP) ואת הנוגדן biotinylated משני לריכוז הסופי עבור כל אחד μg/mL במאגר פועל (משמש לזיהוי BG6). הערה: כדי למקד את האנטיגנים (טבלה 1) ריכוזים שונים של נוגדן biotinylated משני, החל 0.5 כדי 4.0 μg/mL נבדקו בהצלחה.</li>
	<li>מערבבים כמויות שוות של הלומינול עם מימן הפתרון חמצן רק לפני הפעלת התשובה הערה: לומינול משמש לכמת את מספר האירועים המחייבים בהתבסס על האנזים HRP כי הוא מאוגד לנוגדן המשני אשר מטרות אנטיגן (למשל, פתוגן). עם זאת, ניתן להשתמש במולקולה ובאסטרטגיות של דיווח שונה לאיתור17 במקום כימול ולומייול.</li>
</ol>2. ייצור וטיפול פני השטח של רכיבי שבב EWOD
הערה: שבב EWOD מורכב צלחת הגשמה עם אלקטרודות כרום בדוגמת להחליף את זווית המגע לכאורה של droplet ו צלחת כיסוי כדי להגדיר את הגובה של טיפות.
<ol><li>ציירו את העיצוב של האלקטרודות והמחברים ב-2D באמצעות תוכנת CAD סטנדרטית. כלול גם את משטח אוסף הפסולת עם מימדים של 5 x 5 מ"מ2 כדי לאחסן את ממיסים משומשים (איור 1). הערה: כדי לתמרן את טיפות אנו משתמשים 47 אלקטרודות, כל אחד עם מימדים של 1.7 x 1.7 mm2. גודל האלקטרודה הזה מתאים לאמצעי לידה של droplet החל מ-1.5 μl עד 3 μl (עבור מרווח של 500 יקרומטר). מניסיון, בעת עבודה עם פער 500 יקרומטר, 1.5 μl הוא גודל ה-droplet המינימלי שניתן להפעיל. זה מתאים בערך droplet (מוקרן) מתאר להיות חוסם את הלוח המרובע. עם זאת, אין מגבלה תאורטית בגודל אחר מאשר נגרמת על ידי ההתנגדות (חיכוך) של גוף הנוזל. עם זאת, מומלץ שאמצעי האחסון לא יעלה על 3 μl לצורך הגשמה אמינה באמצעות פער של 500 יקרומטר. האלקטרודות מטופלות על-ידי. אלקטרוניקה 48 ערוצים הערה: ממדי העיצוב והגדלים של הרפידות עשויים להשתנות בהתאם לאמצעי האחסון המיועדים ולפעולות יחידת המעבדה (LUOs) המרכיבות את הפרוטוקול.</li>
	<li>שלח את ציור העיצוב לשירות ייצור מסכה להדפסת מסיכת כרום על מצע זכוכית. עובי שכבת הרום הוא 100 ננומטר. הערה: שכבת הרום על הפושאול המשמשת כמצע לשבב ה-EWOD היא, לפי ההגדרה, אטומה. העיצוב של כל אחד אלקטרודות שלנו כולל פריסת רשת כדי להבטיח חצי שקיפות.</li>
	<li>חותכים את הצלחת בגודל של 56 x 56 מ"מ2 עם מראה מדויק CNC מסור/גזירה.</li>
	<li>הדבק סרט מיסוך על המגעים החשמליים כדי לבודד אותם במהלך שני שלבי הציפוי.</li>
	<li>מעיל צלחת זכוכית כרום עם שכבה מדידות על ידי הפקדת 6 יקרומטר פארילין-C על פני השטח שלה. תהליך גורהאם18 משמש עם 7.4 g של dpx-C במערכת התצהיר פארילין (טבלת חומרים).</li>
	<li>ספין-מעיל אמורפיים fluoropolymers (טבלה של חומרים) באמצעות ספין-מאטר ב 1500 rpm עבור 30 s על גבי הצלחת ולאפות אותו ב 140 ° c עבור 30 דקות. הערה: זה מעבד את פני המים הידרופובי. ניתן לאמת אם הציפוי הופקד בהצלחה על ידי הצבת droplet של מים על פני השטח. זווית המגע בין ה-droplet ללוחית חייבת להיות באזור 110 º.</li>
	<li>הסר את קלטת המסיכה מאנשי הקשר החשמליים.</li>
	<li>ספין-מעיל אמורפיים fluoropolymers (הטבלה של חומרים) באמצעות ספין-מאטר ב 1500 rpm עבור 30 s על גבי וופל 4 ב סיליקון ואופים אותו ב 140 ° c עבור 30 דקות. הערה: חשוב ששני המשטחים של האקטוציה ולוחיות הכיסוי הם הידרופובי כדי להקל על התנועה החלקה של הטיפות הנפרדות במהלך הבחינה.</li>
</ol>3. העמסה, הרכבה ותפעול של שבב EWOD בפלטפורמת DMF
הערה: שבב EWOD פועל תוך שימוש בתצורת צלחת מקבילה עם פער מוגדר במדויק 0.5 מ"מ בין הצלחת האקטואציה לבין צלחת הכריכה המנומנת והמוליך. מכלול זה כריך מתואר בסעיף הנוכחי.
<ol><li>הסירו את המכסה מרציף DMF6 והניחו אותו על הספסל. הערה: חדר כלוב של פאראדיי, הכרחי כדי למנוע התערבות של אור תועה והפרעה אלקטרומגנטית במהלך האיתור. אין משתלבים על המכסה, ולכן, הפלטפורמה מאפשרת לנו להתבונן התנועה של טיפות.</li>
	<li>מניחים צלחת הגשמה נקייה על הבמה מסתובבת, כרום פונה כלפי מעלה. הלוח צריך להיות מיושר עם הפינה השמאלית העליונה של שלב שקוע (איור 2א).</li>
	<li>הדק את לוחית הזיהוי מלמעלה באמצעות החלונית עם הפינים של 47 המגע. פעולה זו מאבטחת את הצלחת למקומו ומקלה על יישור עם סיכות המגע.</li>
	<li>הנח את ה-0.5 מ"מ ו-2 מפריד ההפרדה (PMMA) משני מ"מ על השלב המסתובב, על מנת לספק פער מבוקר בין האקטוציה לבין לוחיות הכיסוי. הערה: באופן אופציונלי, נייר מחירור ניתן להציב על משטח לסילוק פסולת לפני שליצטט את טיפות לפני השלב הבא. במהלך העבודה, הפסולת נספג ישירות לתוך הנייר שניתן להסירו בסוף התיכול.</li>
	<li>טען את הטיפות לרפידות הטעינה המוצעות (איור 1).<ol>
<li>מרחק 4 2.5-μL טיפות מהמאגר הפועל אל מאגר ה-B-, A-, R-, E-מסומן, droplet אחד בכל כרית.</li>
		<li>Aliquot 2.5 μL של לומייול: H2O2 (1:1, v/v) פתרון על משטח D-מסומן.</li>
		<li>Aliquot 2.5 μL של Neutravidin מצומנת ל HRP (1 μg/mL) על כרית F מסומנים.</li>
		<li>Aliquot 2.5 μL של נוגדן משני Biotinylated (1 μg/mL) אל הלוח מסומן G.</li>
		<li>Aliquot 2.5 μL של מיקרוחרוזים עם נוגדן ראשוני מצוב (2.5 mg/mL) ללכת על כרית מסומן.</li>
		<li>Aliquot 2.5 μL של המדגם לא ידוע על כרית C מסומן. הערה: תבנית הטעינה המוצעת היא דוגמה אחת בלבד לפריסה ניסיונית, אולם ניתן לשנות את תבנית הטעינה כדי להתאים לצורכי המשתמשים, כל עוד שינויים אלה תואמים לרצף שהוגדר בתוכנה (קובץ משלים 1).</li>
	</ol></li>
	<li>הניחו את לוחית הכיסוי על פני המתקן, מלבד הפסקה העגולה, והחליקו אותה לתוך ההפסקה והחלק העליון של לוחית האקטולית (איור 2ב').</li>
	<li>שים את המגנט הקבוע על גבי לוחית הכיסוי ולאבטח אותו על ידי הזזת שני התפסים (איור 2ג).</li>
	<li>סובב את השלב על-ידי 180 ° ובדוק אם הטיפות הטעונות עדיין נמצאות במקומם (איור 1ג). הערה: האדם צריך להיות מסוגל לעין את המיקום ואת צורת טיפות דרך השלב השקוף ואת החלק האחורי של לוחית האקטוטית (איור 2ד). המנה מוכנה לפעול אם ניתן לראות טיפות עגולות על גבי רפידות האלקטרודות הנטענות. במקרה, droplet הוא עקורים אחד יכול להסיר את המגנט ואת לוחית הכיסוי, ואז לשחזר את droplet העקורים עם פיפטה נקי ולמקם אותו שוב על משטח הטעינה.</li>
	<li>בדוק שמיקום הטעינה עבור כל droplet תואם לרצף האקטואריה המתוכנת בתוכנה (ראה קובץ משלים 1 לקבלת פרטים על התוכנה). הערה: כדי שתוכל לבדוק באופן חזותי את מיקום הטיפות, יש לפרוק את גלאי התמונות (איור 2ד).</li>
	<li>הצב את הגלאי המוקרן "יכול" לתוך החריץ של השלב המסתובב. הערה: מערכת איתור התמונות מסתובבת סביב פוטודיודה, שבה יש שטח אוסף גדול (10 x 10 מ"מ2) כדי למקסם את אוסף האור ללא אופטיקה נוספת, וכן מגבר התנגדות טרנס כדי למזער את הרעש6. עם זאת, המערכת רגישה מאוד והוא יכול לאסוף אותות דקה. כדי להפחית את רמת הרעש, מספר אסטרטגיות מבוססות אלקטרוניקה יושמו (למשל, מערכת זיהוי תמונות היה מוגן על ידי הצבת אותו בכלוב פאראדיי, מעטפת מתכת המכונה "יכול" הוקרן).</li>
	<li>חבר את הכבל לגלאי התמונות המוקרן "יכול". הערה: לאחר ששבב ה-EWOD מיושר עם מזהה התמונה, פלטפורמת DMF מוכנה להרכבה מלאה וכעת מוכן לפעולה.</li>
	<li>מניחים את המכסה על פלטפורמת DMF ולהתחיל את רצף התוכנית באמצעות ממשק התוכנה שפותחה באוניברסיטת הארדשייר. הערה: תוכנות נוספות משמשות לקריאה ולהקלטה של האור מ-droplet כפונקציה של זמן בקובץ CSV (ראה קובץ משלים 2).<ol>
<li>ודא שהרצף המתוכנת (ראה קובץ משלים 1) הודעות הנחיה מופיעות בממשק כדי ליידע את המפעיל כי "הלומינול droplet מוכן לאסוף את החרוזים המגנטיים המחולצים" או "droplet הזיהוי מוכן לעבור לאתר האיתור". בשני המקרים, אישור מהמפעיל נדרש להמשיך ברצף.</li>
	</ol></li>
</ol>4. הפעלה במצב חזותי (אופציונלי למיטוב פרוטוקולים)
הערה: במידת הצורך, על מנת להמחיש כל פעולה המבוססת על droplet, ניתן להפעיל את הבקשה על-ידי דילוג על שלבים 3.10-3.12 והחלפתו בפעולות הבאות.
<ol><li>הפעל את רצף התוכניות באמצעות ממשק התוכנה. הערה: ניתן לצפות בתנועת ה-droplet בעת הפעלה במצב חזותי, השימושי במהלך מיטוב הפרוטוקולים. קודם כל, כדי לבדוק את השימוש. בפעילות ההפרדה המגנטית למשל, אם כמות החרוזים בשימוש נמוך מדי, הפרדה מגנטית לא תתרחש, להיפך, אם כמות החרוזים הוא גבוה מדי, ה-droplet עשויה להיות מקיבוע על ידי הגלולה חרוז. שנית, כדי לוודא את האמינות של שיטת חדש כמו ניסוח מסוימים droplet עלול לגרום ליקוי האקטואלי כי ניתן לזהות על ידי התבוננות.</li>
	<li>הר הפוטוגלאי הוקרן "יכול" לתוך החריץ של השלב המסתובב, כאשר תתבקש.</li>
	<li>חבר את הכבל לגלאי התמונות המוקרן "יכול", על-ידי הוספת הפינים בשקע.</li>
	<li>מניחים את המכסה על פלטפורמת DMF ולחדש את הסדר. הערה: השתמש בתוכנה הנוספת לקריאה והקלטה של האור מ-droplet כפונקציה של זמן בקובץ CSV (ראה קובץ משלים 2)</li>
</ol>5. הסרת פסולת נוזלית וניקוי השבב
התראה: ודא שהציוד מכובה ומנותק ממקורות החשמל (המחשב, הראשי) לפני הניקוי. לובשים כפפות, מעיל מעבדה וזכוכית מגן (PPE) כאשר מסירים דגימות ביולוגיות מהשבב!
<ol><li>כדי לגשת לאלקטרודות ואת ממיסים משומשים על לוחית האקטואציה, לפתוח את מכסה פלטפורמת DMF ולסובב את השלב 180 °.</li>
	<li>Unhinge המעטפת מגנט, להסיר את המגנט מהבמה מסתובבת ומניחים אותו על הספסל.</li>
	<li>הסר את צלחת הכיסוי, סיליקון וופל, מן הסדק עם זוג מלקחיים, לשטוף אותו עם מים DI, יבש אותו עם אוויר דחוס ולמקם אותו צלחת פטרי, שם וופל ניתן לאחסן ולהשתמש בה מראש.</li>
	<li>השתמש במיקרופיפטה כדי להזיז את הפסולת הנוזלית מהמשטח מבלי לגעת במשטח.</li>
	<li>נקו את המשטח באמצעות החירור של הנוזל מלוחית האקטורות באמצעות נייר סופג (חומר סינון). הערה: שמירה על פני השטח שלמה תגדיל את תוחלת החיים של לוחית האקטוציה, המאפשרת שימושים רבים.</li>
	<li>נקו את לוחית האקטואריה על ידי ניקוי עדין של פני השטח של האלקטרודות עם droplet במים נקיים די בעזרת פיפטה נקי. לאחר מכן הסר את ה-droplet בנייר מזויין (חומר סינון). התראה: היפטר מהרקמות, הניירות, הטיפים והכפפות הנגועים בחומר ביולוגי בסל הביו-שפכים.</li>
	<li>השתמש בלוחית האקטויון לקבלת מידע שונה או הסר אותה מפלטפורמת DMF לאחסון או למיחזור.</li>
</ol>

<ol>
	<li>Kokalj, T., P&#233;rez-Ruiz, E., Lammertyn, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Building+bio-assays+with+magnetic+particles+on+a+digital+microfluidic+platform.">Building bio-assays with magnetic particles on a digital microfluidic platform.</a> New Biotechnology. 32 (5), 485-503 (2015).</li><li>Sista, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+of+a+digital+microfluidic+platform+for+point+of+care+testing.">Development of a digital microfluidic platform for point of care testing.</a> Lab on a Chip. 8 (12), 2091-2104 (2008).</li><li>Starodubov, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Compact+USB-powered+mobile+ELISA-based+pathogen+detection:+design+and+implementation+challenges.">Compact USB-powered mobile ELISA-based pathogen detection: design and implementation challenges.</a> Advanced Environmental, Chemical, and Biological Sensing Technologies VIII. 8024, 80240 (2011).</li><li>Delattre, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Macro+to+microfluidics+system+for+biological+environmental+monitoring.">Macro to microfluidics system for biological environmental monitoring.</a> Biosensors and Bioelectronics. 36 (1), 230-235 (2012).</li><li>Gooding, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Biosensor+technology+for+detecting+biological+warfare+agents:+Recent+progress+and+future+trends.">Biosensor technology for detecting biological warfare agents: Recent progress and future trends.</a> Analytica Chimica Acta. 559 (2), 137-151 (2006).</li><li>Coudron, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fully+integrated+digital+microfluidics+platform+for+automated+immunoassay;+A+versatile+tool+for+rapid,+specific+detection+of+a+wide+range+of+pathogens.">Fully integrated digital microfluidics platform for automated immunoassay; A versatile tool for rapid, specific detection of a wide range of pathogens.</a> Biosensors and Bioelectronics. 128, 52-60 (2019).</li><li>Hua, Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multiplexed+Real-Time+Polymerase+Chain+Reaction+on+a+Digital+Microfluidic+Platform.">Multiplexed Real-Time Polymerase Chain Reaction on a Digital Microfluidic Platform.</a> Analytical Chemistry. 82 (6), 2310-2316 (2010).</li><li>Zou, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=real-time+chemiluminescent+detection+of+DNA+mutation+based+on+digital+microfluidics+and+pyrosequencing.">real-time chemiluminescent detection of DNA mutation based on digital microfluidics and pyrosequencing.</a> Biosensors and Bioelectronics. 126, 551-557 (2019).</li><li>Ng, A. H. C., Choi, K., Luoma, R. P., Robinson, J. M., Wheeler, A. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Digital+microfluidic+magnetic+separation+for+particle-based+immunoassays.">Digital microfluidic magnetic separation for particle-based immunoassays.</a> Analytical Chemistry. 84 (20), 8805-8812 (2012).</li><li>Vergauwe, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+versatile+electrowetting-based+digital+microfluidic+platform+for+quantitative+homogeneous+and+heterogeneous+bio-assays.">A versatile electrowetting-based digital microfluidic platform for quantitative homogeneous and heterogeneous bio-assays.</a> Journal of Micromechanics and Microengineering. 21 (5), (2011).</li><li>Choi, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Automated+digital+microfluidic+platform+for+magnetic-particle-based+immunoassays+with+optimization+by+design+of+experiments.">Automated digital microfluidic platform for magnetic-particle-based immunoassays with optimization by design of experiments.</a> Analytical Chemistry. 85 (20), 9638-9646 (2013).</li><li>Zhao, Y., Cho, S. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microparticle+sampling+by+electrowetting-actuated+droplet+sweeping.">Microparticle sampling by electrowetting-actuated droplet sweeping.</a> Lab on a Chip. 6 (1), 137-144 (2006).</li><li>Jonsson-Niedzio&#322;ka, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=EWOD+driven+cleaning+of+bioparticles+on+hydrophobic+and+superhydrophobic+surfaces.">EWOD driven cleaning of bioparticles on hydrophobic and superhydrophobic surfaces.</a> Lab on a Chip. 11 (3), 490-496 (2011).</li><li>Foat, T. G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+prototype+personal+aerosol+sampler+based+on+electrostatic+precipitation+and+electrowetting-on-dielectric+actuation+of+droplets.">A prototype personal aerosol sampler based on electrostatic precipitation and electrowetting-on-dielectric actuation of droplets.</a> Journal of Aerosol Science. 95, 43-53 (2016).</li><li>Seale, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Digital+Microfluidics+for+Immunoprecipitation.">Digital Microfluidics for Immunoprecipitation.</a> Analytical Chemistry. 88 (20), 10223-10230 (2016).</li><li>Ng, A. H. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+digital+microfluidic+system+for+serological+immunoassays+in+remote+settings.">A digital microfluidic system for serological immunoassays in remote settings.</a> Science Translational Medicine. 10 (438), 6076-6088 (2018).</li><li>Wild, D., Davies, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Immunoassay+fundamentals.">Immunoassay fundamentals.</a> The Immunoassay Handbook: Theory and Applications of Ligand Binding, ELISA and Related Techniques. , 1-26 (2013).</li><li>Gorham, W. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+New,+General+Synthetic+Method+for+the+Preparation+of+Linear+Poly-p-xylylenes.">A New, General Synthetic Method for the Preparation of Linear Poly-p-xylylenes.</a> Journal of Polymer Science Part A-1: Polymer Chemistry. 4 (12), 3027-3039 (1966).</li><li>Soum, V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Affordable+fabrication+of+conductive+electrodes+and+dielectric+films+for+a+paper-based+digital+microfluidic+chip.">Affordable fabrication of conductive electrodes and dielectric films for a paper-based digital microfluidic chip.</a> Micromachines. 10 (2), (2019).</li><li>Abdelgawad, M., Wheeler, A. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Low-cost,+rapid-prototyping+of+digital+microfluidics+devices.">Low-cost, rapid-prototyping of digital microfluidics devices.</a> Microfluidics and Nanofluidics. 4 (4), 349-355 (2008).</li><li>Jain, V., Devarasetty, V., Patrikar, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Study+of+Two-Dimensional+Open+EWOD+System+using+Printed+Circuit+Board+Technology.">Study of Two-Dimensional Open EWOD System using Printed Circuit Board Technology.</a> Global Journal of Researches in Engineering: Electrical and Electronics Engineering. 17 (6), (2017).</li><li>Luk, V. N., Mo, G. C. H., Wheeler, A. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pluronic+additives:+A+solution+to+sticky+problems+in+digital+microfluidics.">Pluronic additives: A solution to sticky problems in digital microfluidics.</a> Langmuir. 24 (12), 6382-6389 (2008).</li><li>Latip, E. N. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Protein+droplet+actuation+on+superhydrophobic+surfaces:+A+new+approach+toward+anti-biofouling+electrowetting+systems.">Protein droplet actuation on superhydrophobic surfaces: A new approach toward anti-biofouling electrowetting systems.</a> RSC Advances. 7 (78), 49633-49648 (2017).</li><li>Yoon, J. Y., Garrell, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Preventing+biomolecular+adsorption+in+electrowetting-based+biofluidic+chips.">Preventing biomolecular adsorption in electrowetting-based biofluidic chips.</a> Analytical Chemistry. 75 (19), 5097-5102 (2003).</li><li>Dalvie, M. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cost+analysis+of+ELISA,+solid-phase+extraction,+and+solid-phase+microextraction+for+the+monitoring+of+pesticides+in+water.">Cost analysis of ELISA, solid-phase extraction, and solid-phase microextraction for the monitoring of pesticides in water.</a> Environmental Research. 98 (1), 143-150 (2005).</li></ol>

. למחברים אין מה לגלות

פרוטוקול המערכת החיסונית של EWOD גמיש ויכול לכלול מספר שונים של פעולות מעבדה (לדוגמה, אנטיגן לכידת, ערבוב, דגירה, מיצוי חרוזים, כביסה) בהתאם לסוג הגיב, יציבות ושימוש בדרישות המוגדרות על ידי פרוטוקול השימוש. כהוכחה לעיקרון, במאמר הנוכחי, שני פרוטוקולים של שיטת החיסונית נחשבים להצגת היישום של שמונה או עשר LUOs (איור 4) עם שבב ewod המתואר. כגון מזעור היתרונות של מיקרוליטר, כרכים בדידים של ריאגנטים/אנליטה המגבירים את היעילות של אליסה על ידי הפחתת הן הצריכה של ריאגנטים, הזמן הנדרש לכל פעולה, למעשה, הזמן ניסיוני הכולל (6 כדי 10 דקות). יתר על כן, הטיפול הוא אוטומטי עם מניפולציה מתוזמן של טיפות אשר מקטין וריאציות ומשפר את הדיוק של שיטת החיסוני17. בפורמט הנוכחי, הניסוי כולל טיפול ידני של טיפות בתחילת כל שיטת, שהיא נקודה לדיון נוסף בסעיף הבא.
צעד קריטי אחד בשיטת DMF הנוכחית מחלק את הטיפות על פני שבב ה-EWOD. בדרך כלל, מיקרופיפטה עם עצה חד פעמית משמש כדי למדוד את הנפח המדויק ולטעון אותו. עם זאת, זה יכול להיות מאתגר לשתק את ה-droplet על פני המים ההידרופובי של צלחת האקטואציה בגלל האינטראקציות בין ה-droplet לבין המשטח הטעון של הטיפ החד. כתוצאה מכך, ה-droplet יכול לצלם בעקבות המשטח החיצוני של הקצה במקום להישאר על הצלחת. כדי למנוע זאת, יש להחזיק את המיקרופיפטה בתנוחה זקופה, בניצב למשטח השבב, מבלי לגעת בו, ואז ניתן לפנות את ה-droplet למשטח הטעינה על ידי הבאת המגע עם פני השטח. אם ה-droplet נדבק לעצת הפיפטה, החזר אותה לפתרון המניה, החלף את העצה והחזר את ההפקדה הטרייה. בפיתוח נוסף של מערכת הוכחת הרעיון הנוכחית, משלוח אוטומטי של droplet ניתן לקנא.
צעד קריטי נוסף, לפני הפעלת הסדר, סוגר את המכסה של מכלול הלוחית המקבילית. כפי שצוין קודם לכן בפרוטוקול, יש להחליק את המכסה מעל לוחית האקטורות. משטח ההידרופובי של המכסה מונע עיוות ועקירה של טיפות היושבות על לוחית האקטורות. כדי להבטיח את התנועה החלקה של ה-droplet, מומלץ מאוד להשתמש בצלחת הגשמה טהורה, הטעינה הנכונה של טיפות והרכבת שבב. ניתן לשחזר את הצלחות האקטורות; עם זאת, מספר המחזורים תלוי במתח האקטואלי (איור 3) ובתצהיר האנליטה/מגיב על פני השטח, המכונה ביוקציה. הפלטפורמה המוצגת מנוצל כרום מודפס שבב EWOD, אשר ניתן להשתמש מחדש באופן אמין עבור מדידות רצופות עד ארבע פעמים במתח ההפעלה של 120 V ו צלחת ביניים ניקוי לאחר כל ניסוי. צלחות היו ממוחזרים, כדי להפחית את עלות לכל ניסוי, על ידי decontaminating (צחצוח את פני השטח עם סוכן ניקוי בלתי מדולל לפני שטיפה יסודית) fluoropolymers מאמורמים (לוח חומרים) ציפוי וציפוי ספין אחד על גבי הצלחת. עם זאת, מיחזור צלחת אקטוציה דורש טיפול ידני, ריאגנטים יקר (אמורפיים fluoropolymers (טבלת חומרים)) וציוד מיוחד (ספין-coater). שבבי ewod חלופיים נחקרים בהצלחה עם מצעים חסכוניים כגון נייר19, סרטים אצטט או לוחותמעגלים מודפסים(pcb)20,21. מתכלים אלה חד פעמיות יכול להקל על שימוש אמין ובמחיר סביר של פלטפורמת DMF והוא יכול לספק אמצעים כדי לשלב את הבעיה ביואולבינג.
ביובאינג היא המגבלה העיקרית של EWOD ליישומים ביולוגיים22, 23. מחקרים מוקדמים יותר על DMF זיהו שני מנגנונים התורמים לביוקציה, כלומר, ספיחה פסיבית עקב אינטראקציות הידרופובי, ומפגינה ספיחה אלקטרוסטטית מונחה כאשר שדה חשמלי מוחל24. הממצאים במאמר הנוכחי תואמים את התיאוריה הזאת כפי שהוא תיעד את הצלחת האקטואציה פוחתת התמדה במתח הגשמה גבוה. הסבר אחד אפשרי הוא כי החלבונים ספוח בקלות על Fluoropolymer מצופה (טפלון) משטחים והם מצטברים מהר יותר על עבירה בהשוואה משטחים בתוליים24. כתוצאה מכך, הקשורות חלבון מוסר ב DMF קשה לכמת ועלול להיתקל באובדן של אנליטה, הזיהום הצולב ודיוק מופחת17. התרחיש הגרוע ביותר הוא כאשר כמות קריטית של החלבון adsorbs ובכך לעיבוד המכשיר חסר תועלת. כדי למזער את הביו-שיטות, הגישות השונות נחקרו מפני הפחתת זמן המגורים של ה-droplet על השבב, דרך ציפויים23, לתוספים (כלומר, חומרים מסוררים או חומצה פלורליסטית) לתוך טיפות הביותית6, 22. מכאן, היבט חשוב של שיטת החיסונית על EWOD היא לבחור אסטרטגיות אנטי-ביוגיות התואמות את הפרוטוקול הספציפי בהישג יד.
פלטפורמת DMF אוטומטית נועד לבצע בדיקת סנדוויץ ' אחד בודד לכל לרוץ תוך שימוש בכרכים מיקרו ליטר הן ריאגנטים ו-אנליטה. כאשר נדרש, כריך קונבנציונלי ערכות אליסה להתקיים מבוסס על מצופה מראש 96-טוב או 384-טוב צלחות כי בשילוב עם ציוד מעבדה עזר תוצאה תפוקה גבוהה יותר לכל הפעלה; מבוסס על מחיר ריאגנטים בלבד, עלות משוער לכל מידה/גם הוא 6.04 USD (580 USD/96) ו 0.33 USD (2 × 580 USD/384) בהתאמה. הדבר מעבד את שיטות ה-אליסה הקונבנציונליות האידיאליות עבור מספר רב של דגימות המעובדות בדרך כלל על ידי אנשי מעבדה טכניים במתקני המעבדה המרוכזים. עם זאת, במיקומים מרוחקים, ניתוח עלות מפורטת של אליסה לניטור סביבתי הראה כי כאשר עלויות ההון (כלומר, עלויות הפעלה מעבדה, עלויות חוזרות, לדוגמה הובלה, אספקה וכוח אדם) היו כלולים מחיר בפועל לכל אליסה היה 60 USD של אשר 34 USD היו עבור אספקה לכל לדוגמה25. לעומת זאת, פלטפורמת DMF המוצעת היא ניידת, הדורשת הכשרה מינימלית לתפעול ומחרוזות מצופות מראש, המספקות ניתוח מדגם לתשובה בדקות. מכאן, ניתן לפרוס את הטכנולוגיה המוצגת למקומות שבהם צריך להיות נקודת הצורך וניתוחים משלימים הזמינים אחרת במעבדות ממורכזות.
בסעיף תוצאות הנציג, הפלטפורמה האוטומטית של המערכת החיסונית DMF שימש לזיהוי ישיר של פתוגנים עבור בקשה להגנה. יישומים אפשריים אחרים עבור פלטפורמת DMF מקיפים אך אינם מוגבלים, bioאבחוניים, ניטור רציפה ודגימה אוטומטית. פוטנציאל dmf יכול להשפיע מגזרים שונים מנקודת הטיפול עבור בריאות אישית, כמו גם פיקוח על הסביבה מבוקרת להגנה על חולים מפני זיהום מוטס החולים נרכש, כדי לחתוך מערכת ניטור עבור חקלאות ו ייצור מזון.

השיטה המוצעת שואפת להקל על הכנה לדוגמה אוטומטית עבור אליסה עם זיהוי כמותי של אנטיגנים באמצעות הגישה EWOD מבוססי עם מיקרופלואידיקה דיגיטלי (DMF) ו הפרדה magnetop,. זה הוכח עבור יישומים ביולוגיים מרובים כי DMF בשילוב עם magnetophoresis היא חלופה מעניינת יישומים טיפול נוזלי1. ליתר דיוק, גילוי פתוגנים הוא היבט משתמע במגזרים רבים, החל בריאות2 לחקלאות וסביבה3,4 לביטחון הלאומי5. טכנולוגיית הזיהוי המסוגלת לטפל באיומים מפני פתוגנים חייבים לכלול תפוקה גבוהה (למשל זמן הטיפול הקצר), יעילות (גבול נמוך של זיהוי – לוד – ורגישות גבוהה) וספציפיות (לסוג הפתוגן היעד) כדי שיהיה פונקציונלי6.
בעבר, מבוססי EWOD מבוססת-מבוסס על בהצלחה עבור תמלול הפוכה התגובה שרשרת פולימראז (RT-PCR), זיהוי של פתוגן עמיד בפני אנטיביוטיקה (סטפילוקוקוס-עמיד בפני הבית או MRSA ), מ. דלקת ריאות ו ג. אלביאנים באמצעות שבב תקציב נמוך, מודפס מעגל לוח ו-magnetophoresis7. הטכניקה הוחלה גם על זיהוי של חומצה deoxyribonucleic (DNA) מוטציות באמצעות פירורצף וזיהוי כימולימינטאו18. הפלטפורמה מבוססי EWOD גם להרחיב את הפונקציונליות שלהם כלפי יישומים המערכת החיסונית, ובכך מאפשר שחזור המדגם בו ואיתור כל בתוך פלטפורמת אחת, משולבת. למשל, עיצוב הewod בודד הפגינו בהצלחה עם פלטפורמת dmf עבור בדיקות נקודת הטיפול עבור המערכת הן מבוססי חרוז מבוסס על-ידי החיסוני לב טרופונין אני מדגימת דם שלמה וכניסוי נפרד RT-PCR עבור זיהוי MRSA2. שבב זה מנצל שמן מילוי, אשר מונע אידוי של טיפות ומקלה על מניפולציה אוטומטית אמין של כרכים nanoliter. Bioapplications רב-תכליתי נחקרו עם יישום של גישות דומות dmf המכסים הומוגנית כמותית הטרוגנית חיסוני9,10 כולל עיצוב של ניסויים (DoE) מחקרים עבור הפרמטר מיטוב הפרמטרים11.
למרות היתרונות הבולטים שלה כדי לעבד התעצמות בשל כרכים עבודה זעיר, פלטפורמת DMF מלא שמן יכול להיות מאתגר ודורש רמת מומחיות מסוימת לפעול. מערכות שמן מלאות, כי הם דורשים רכיב אטום, אינם אידיאליים עבור יישום מסוימים בתחום שבו התחבורה המערכת חשובה. בנוסף, מערכת מבוססת נפט קשה מאוד אם לא בלתי אפשרי להשתמש עבור כמה יישומים ספציפיים לנצל את האוסף חומר יבש על פני השטח כגון הציע ז'או ו צ'ו12, jönsson-Niedziółka ואח',foat ואח '14. לעומת זאת, מערכות ללא שמן הן פשוטות להשתלב וליהנות ממתן תרגום קל של שבב לשבב לדוגמה. מסיבות אלה, השיטה המוצעת פותחה כדי לספק שיטת החיסונית מבוססת EWOD על DMF אשר לא ידרוש נפט, מפשט ביעילות את פעולת ההתקן.
בתרומה זו, אנו מדווחים על שימוש העידו, חופשי לעמוד, פלטפורמת DMF אוטומטית לחלוטין עבור המערכת החיסונית, ואנו לפרט על הפרוטוקול עבור גילוי מהיר של biomolecules, כלומר: חלבונים, וגטטיבי חיידקים, נבגים חיידקיים ווירוסים. שילוב של EWOD שבב עם חלקיקים מגנטיים עבור הכנה לדוגמה אוטומטית immunoprecipitation כבר הפגינו עם מדידה נוספת מחוץ לשורה MS15. לאחרונה, בתחום אבחון נגד חצבת אדמת igg כבר הפגינו באוכלוסייה מרחוק בצפון מערבי של קניה על ידי קבוצת וילר16. הן של ווילר והן של המערכת שלנו, להיות הניתנים להעברה, עצמית הכלול, אוטומטי לחלוטין עם כלול על שבב, מדידות כימי בזמן אמת הם ללא ספק בין המתקדמים ביותר DMF מערכות ביולוגי זמין.
שתי המערכות תוכננו עם יישומים שונים מאוד בראש. המערכת של וילר מטרות ביולוגיים כדי לאפשר אבחון ביו רפואי על מטופלים ואילו מערכת ביולוגית שלנו בנויה סביב דרישת ההגנה לאיתור ישיר של הפתוגן שנדגמו בעבר מהאוויר. הדמיון בין השניים הוא העיקרון הבסיסי של ה-droplet, אשר ממחיש את המגוון הרחב של מגזרים חיים המשפיעים על הטכנולוגיה מבוססת EWOD יכול להשפיע. כלומר, מבוססי DMF פלטפורמת זיהוי ומערכת EWOD הקשורים יכול למצוא משתמע מפתח בריאות (אבחון ביו רפואי); הגנה צבאית ואזרחית (גילוי איום); Agri-טק (ניטור חיתוך) ובטיחות עבודה (ניטור סביבה מבוקרת)
הביצועים של פלטפורמת DMF שלנו מוערך כנגד זיהוי אוטומטי מלא של אלבומין סרום האדם (HSA, חלבון כדורי), האנציכיה coli (E. coli, חיידקים וגטטיבי), באקלוס האטרופאג (BG, נבג בקטריאלי) ו MS2 (וירוס בקטריה). חשוב מכך, DMF המוצע-שיטה הוא תכליתי מאוד במובן כי נוגדנים ללכוד יכול להיות מוחלף כדי למקד את הזיהוי של אנטיגנים אחרים שונים מארבעת שנחשבים במאמר זה. צד מבוסס על הנוגדן המבוסס על חישה לחלוטין, פלטפורמת DMF יכול לבנות ליישום פוטנציאלי מבוסס על ביולוגית aptamer אלף, שבו חרוזים מגנטיים לשאת aptamers ספציפיים ללכוד ו/או זיהוי של נוקלאוטידים. העיצוב והמימוש של הרכיבים השונים המרכיבים את פלטפורמת DMF המשולבת, הכלולה לחלוטין באופן עצמאי, כולל מחולל צורת גל במתח גבוה ואלקטרוניקה כונן היא נחשפה במקום אחר6.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>(4-(2-Hydroxyethyl)piperazine-1-ethanesulfonic acid, HEPES</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>H9897</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anti-Human Serum Albumin [15C7]</td>
			<td>Abcam</td>
			<td>ab10241</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anti-Human Serum Albumin [1A9] (HRP)</td>
			<td>Abcam</td>
			<td>ab24438</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>B. atrophaeus (BG) spores</td>
			<td>Dstl, UK</td>
			<td>N/a</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Biotinylated Rb anti-BG polyclonal</td>
			<td>Dstl, UK</td>
			<td>N/a</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Biotinylated Rb anti-E. coli MRE 162 polyclonal</td>
			<td>Dstl, UK</td>
			<td>N/a</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Biotinylated Rb anti-MS2 polyclonal</td>
			<td>Dstl, UK</td>
			<td>N/a</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Blocker Casein</td>
			<td>Thermo Scientific</td>
			<td>TFS 37582</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CNC Dicing/Cutting Saw</td>
			<td>MTI Corp, USA</td>
			<td>SYJ-400</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cytop</td>
			<td>AGC, Japan</td>
			<td>CTL-809M</td>
			<td>Amorphous fluoropolymers. This is a two component coating.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>E. coli MRE 162</td>
			<td>Dstl, UK</td>
			<td>N/a</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Goat anti-MS2 polyclonal</td>
			<td>Dstl, UK</td>
			<td>N/a</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hamamatsu photodiode</td>
			<td>Hamamatsu, Japan</td>
			<td>S9270</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hidrochloric acid (32%)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>W530574</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mask manufacturing service</td>
			<td>Compugraphics, Scotland, UK</td>
			<td>N/a</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MS2 virus</td>
			<td>Dstl, UK</td>
			<td>N/a</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Parylene-C, DPX-C</td>
			<td>Specialty Coating System, USA</td>
			<td>CAS No.: 28804-46-8</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pierce Direct Magnetic IP/Co-IP Kit</td>
			<td>Thermo Scientific</td>
			<td>88828</td>
			<td>Contains all buffers and reagents required for enzyme immobilisation. Store at 4 &#176;C.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rb anti-BG polyclonal</td>
			<td>Dstl, UK</td>
			<td>N/a</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rb anti-E. coli MRE 162 polyclonal</td>
			<td>Dstl, UK</td>
			<td>N/a</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Recombinant Human Serum Albumin protein, HAS</td>
			<td>Abcam</td>
			<td>ab201876</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>SCS Parylene Deposition System</td>
			<td>Specialty Coating System, USA</td>
			<td>2010</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Silicon wafer, 4&#39;&#39;, p-type, &#60;100&#62;, 1&#8211;10 &#937;cm</td>
			<td>Pi Kem Ltd</td>
			<td>N/a</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Spin Coater</td>
			<td>S&#220;SS MicroTec AG, Germany</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>SuperSignal ELISA Femto Maximum Sensitivity Substrate</td>
			<td>Thermo Scientific</td>
			<td>37075</td>
			<td>It contains 50 mL of Luminol/ Enhancer and Stable Peroxide solutions. Store at 4 &#176;C.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tween 80</td>
			<td>Thermo Scientific</td>
			<td>28328</td>
			<td>The manifacturer is Surfact-Amps Detergent Solution.</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

electrowetting-based digital microfluidics platform for automated enzyme-linked immunosorbent assay

המתח האלקטלי הוא האפקט שעליו משתנה זווית יצירת הקשר של droplet החשופה למטען משטח. אלקטרו-בידוד (EWOD) מנצלת את התכונות הדיאלקטרי של סרטים בידוד דק כדי לשפר את צפיפות המטען ומכאן להגביר את ההשפעה החשמלית. הנוכחות של חיובים מביא התפשטות חשמלית המושרה של droplet המאפשר מניפולציה תכליתי על פני משטח הידרופובי. כאן, אנו מדגימים פרוטוקול EWOD מבוסס על עיבוד לדוגמה וזיהוי של ארבע קטגוריות של אנטיגנים, באמצעות פלטפורמת הגשמה אוטומטית משטח, באמצעות שתי וריאציות של שיטות חיסוני מקושרים אנזים (אליסה). אליסה מבוצעת על חרוזים מגנטיים עם מקיבוע נוגדנים ראשוניים אשר ניתן לבחור כדי למקד אנטיגן ספציפי. נוגדן מצומת HRP נקשר האנטיגן מעורבב עם H2O2/לומינול עבור קוונפיקציה של פתוגנים שנתפסו. שעות השלמת המילוי של בין 6 ו -10 דקות הושגו, בעוד כמויות זעיר של ריאגנטים היו מנוצלים.

השפעת המתח האקטואלי נחקרה על מנת להבהיר מה התנאים האופטימליים היו לבצע את הנאמר. Droplet מהמאגר הונחה במתח שונים והתנועה שלו נרשמה. הממצאים הפגינו (איור 3) מתאם קיים בין מתח שורש ממוצע האקטוציה מרובע (Vrms) ואת המהירות הממוצעת. עם זאת, אריכות הימים של צלחת הגשמה הופחת כאשר ערכים גבוהים עבור Vrms שימשו. בהתבסס על התוצאות הללו, 105 Vrms נבחר כמתח הופעה סטנדרטית, 120 vrms נמצא לעבוד הטוב ביותר עבור H2O2/לומייול droplet ו 165 Vrms יושם עבור החילוץ לאו. המתח הזה נכלל ברצף התיכנות האוטומטי (קובץ משלים 1).
שני חיסוני (איור 4) נבדקו בהצלחה באמצעות שבב ewod עם פלטפורמת dmf עבור ארבעה פתוגנים שונים (שולחן 1). שבב EWOD הקלה על התנועה ברציפות של טיפות של רפידות הטעינה לאזור ערבוב ולבסוף לפסולת. היו שני LUOs בסיסיים שחזרו על כל הפרוטוקול כדי להשלים את אליסה. הראשון היה החילוץ לאו; תיאר כאן בקצרה, את ה-droplet המכיל את החרוזים המושהים הונחה לאתר ההפרדה באמצע אזור ערבוב, המגנט הופעל באופן אוטומטי כדי לגשת לשבב ולבריכה את החרוזים המגנטיים לתוך גלולה (איור 5). לאחר מכן, ה-droplet הוזז לעבר משטח הפסולת, מותיר את החרוזים על צלחת האקטואציה, ובכך מסכם את החילוץ לאו. הערבוב היה המפתח הבא שיתקיים בשבב EWOD. מדגם האנליטה עם ריכוז לא ידוע של פתוגנים הועבר על החרוזים על ידי בעלות חשמלית. לאחר מכן החרוזים הושעו מחדש על ידי הזזת ה-droplet עם החרוזים המקרקפות מעל אזור הערבוב (10 רפידות בסך הכל). אלה שני LUOs היו חיוניים כפי שהם הקלה מיניאטורי, עיבוד לדוגמה מהירה, לאחר החשיפה עם זיהוי עוקב של פתוגנים בתוך 6 כדי 10 דקות. איור 6 מראה את הרצף המלא של luos מתוך מערכת חיסונית שבוצעה עם שבב ewod.
כדי לענות על הרמות הרצויות של אוטומציה, ניתן להציג וריאציות בפרוטוקול. למשל, החרוזים הופרדו droplet הדלה האנטיגן, אשר הועבר לאחר מכן למשטח הפסולת, חוזר על החילוץ הבסיסי לאו. בשלב זה, הפרוטוקול יכול הענף תלוי אם הנוגדן זיהוי היה מובח כבר HRP, ביעילות באמצעות שמונה LUOs בסך הכל לאיתור אנטיגנים שונים (איור 7A-C). במקרים אלה, ה-droplet עם נוגדן הזיהוי הובא לחרוזים ולאחר מכן מעורבב על ידי הגשמה. לחילופין, קשירה נוגדן זיהוי המשלים Neutravidin-HRP יכול להתבצע באופן רציף על שבב EWOD, כפי שהוא הפגין עבור כימות של E. coli (איור 7ד). שני הפרוטוקולים, השמונה והעשרה שלבים אליסה (איור 4), הניב גילוי של אנטיגנים.
זמני הדגירה וריכוזי המשלים היו מגוונים כדי למצוא את התנאים האופטימליים לצורך שיטת (איור 7א). נמצא כי זמן הדגירה של 160 s והריכוז המשלים של 2 μg/mL השיגה את האות הטוב ביותר ליחס רעש עם 36% עלייה של עוצמת האות וכמעט אין שינוי ברמות רעש הרקע. כל האיורים והנתונים המשמשים בסעיף התוצאות המייצג שונו מעבודה קודמת6.
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1"><tbody>
<tr>
<td>נוגדן ראשי/לכידה</td>
			<td>נוגדן זיהוי</td>
			<td>אנטיגן</td>
		</tr>
<tr>
<td>סרום למניעת האדם [15C7] (אנטי-HSA, Abcam ab10241)</td>
			<td>Peroxidase צנון הסוס (HRP) מתויג anti-HSA [1A9] (Abcam ab24438)</td>
			<td>חלבון בסרום אנושי (HSA, Abcam)</td>
		</tr>
<tr>
<td>רב-שבטים בין-BG</td>
			<td>רב-שבטים ביוטילנטי</td>
			<td>ב. גלוביגי (BG) נבגים</td>
		</tr>
<tr>
<td>החיידק האנטי-הקולי MRE 162 שבטיים</td>
			<td>החיידק הביוטיליס-נגד-אי 162</td>
			<td>E. coli MRE 162</td>
		</tr>
<tr>
<td>שבטים עזים נגד MS2</td>
			<td>רב-שבטיים ביוטילנטי MS2</td>
			<td>וירוס בקטMS2 ג</td>
		</tr>
</tbody></table>טבלה 1: אנטיגנים ונוגדנים שנבדקו עם פרוטוקול זה. ארבעה סוגים של אנטיגנים הפתוגן שימשו כדי להדגים את היכולות של שבב EWOD עם פלטפורמת DMF.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/60489/60489fig1a.jpg"> איור 1: עיצוב לוחית ה-EWOD. (א) סימון סכמטי של צלחת האקטואריה של ewod עם מחברים (ריבועים, למעלה) המקושרים (קווים) לאלקטרודות (ריבועים, למטה). לכל כרית מוקצה מספר וניתן לטפל בה מקוד התוכנה (קובץ משלים 1). רפידות האלקטרודות העמסה מסומנים על ידי חיצים מסומנים על ידי האות הרישית מעל או מתחת לכל כרית. תכונה מרכזית עבור פלטפורמת DMF היא אזור ערבוב המורכב מעשרה רפידות (No. 31, 32, 33, 36, 37, 42, 43, 44, 46, 47). כמדריך חזותי, אזור הערבוב מסומן במלבן אדום. (ב) מיקרוגרף של עיצוב המיקרוגריד של הרפידות. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/60489/60489fig1alarge.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/60489/60489fig2.jpg"> איור 2: רכיבים ושלבי מפתח להרכבת מערכת מיקרופלואידיג דיגיטלי (DMF). (א) לתקן את הצלחת הגשמה ewod, למקם את shim על הבמה מסתובבת ולטעון את טיפות. (ב) מקמו את לוחית הכיסוי. (ג) הר את המקרה מגנט, להדק את התפסים ולסובב את השלב 180 °. (ד) המגנט האוטומטי מצביע כלפי מטה. בדוק את המיקום והצורה של הטיפות, ודא שהפינים של לוח המעגלים המודפסים (PCB) מיושרים עם אנשי הקשר בשבב EWOD, חבר את מזהה התמונה ומקם אותו לתוך חריץ הפוטוגלאי. לאחר חיבור האלקטרוניקה של הבקרה למחשב, המערכת מוכנה להפעיל את הערך. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/60489/60489fig2alarge.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/60489/60489fig3large.jpg"> איור 3: שימוש חוזר ונשנה בלוחות האקטורות ובפגיעה במתח האקטואלי. המהירות הממוצעת של droplet מהמאגר הפועל מותווית כפונקציה של מתח הגשמה (עיגולים כחולים) וסטיית התקן משלוש מדידות עצמאיות (N = 3). כאן מספר האחוזים של הלוח (פסים אפורים) מציין ריקבון משופר של פני השטח במתח גבוה יותר. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/60489/60489fig3large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/60489/60489fig4a.jpg"> איור 4: תרשים החיסוני אומר שנבדק באמצעות EWOD. כל עיגול בדיאגרמה זו מייצג נפח של 2.5 μL שנטען אל שבב ה-EWOD. הפרוטוקול הראשון (בצד שמאל) מראה שמונה LUOs באמצעות מראש נוגדן HRP המשלים; בעוד, הפרוטוקול השני כולל עשר LUOs, הוספת בנפרד של נוגדן זיהוי biotinylated, הוצאת חרוז וכריכה עוקבת של Neutravidin-HRP המשלים. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/60489/60489fig4large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.</a>
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/60489/60489fig5.jpg"> איור 5: הוצאת חרוזים מגנטית. תהליך זה מופר לתוך (a-c) מימוש ה-droplet עם חרוזים מגנטיים מושעה לאתר ההפרדה המגנטי באמצע אזור ערבוב (pad לא. 33), (ד, ה) המגנט הוא נע לתוך העמדה התמקדות חרוזים, (f, g, h) חרוזים מוחזקים במקום על ידי הכוח המגנטי בעוד droplet הוא למעשה משם על ידי ewod לכיוון משטח הפסולת (pad No. 41). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/60489/60489fig5alarge.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.</a>
<img alt="Figure 6" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/60489/60489fig6.jpg"> איור 6: השלמת רצף המערכת החיסונית באמצעות EWOD, המציגה את הריאגנטים, הטעינה לדוגמה ופעולות מעבדה. כל שורה מכילה רצף של תמונות לדוגמה מהפעולות האופייניות ב-droplet. הפעולות מחולקות לעמודות. ערבוב אינו מבוצע עבור החרוזים בהשעיה, המוצגת על ידי קו שבור שחור. כיווני Droplet מצוינים על-ידי חיצים כחולים, החרוזים מודגשים באחת התמונות על-ידי חץ כתום. התיבה האפורה (הפינה הימנית התחתונה) מפרידה בין שתי התמונות המייצגות תנועה ומיקום באזור האיתור, מעגל הקו השבור מדגיש את אזור האיתור. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/60489/60489fig6alarge.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.</a>
<img alt="Figure 7" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/60489/60489fig7a.jpg"> איור 7: כיול עקומות מתוך המערכת החיסונית שנערכה בשבב EWOD עם פלטפורמת DMF. כפי שדווח בעבר6 מתח הפלט (mV) לעומת ריכוזים מוצגים : (א) האדם סרום אלבומין, אשר משמש כדי ללמוד את ההשפעה של הריכוז נוגדן המשלים [C] ואת זמן הדגירה, tinc, נמדד מערבוב של חרוזים עם אנליטה ידוע עד החילוץ לואו, (ב) ב. הנבגים (BG) מראה את השגות של שיטת האימונוגלובולין, (ג) MS2 בקטביאג החיסוני, ו (ד) 10-luos הפרוטוקול התוצאות עבור אי קולי. קיצורים: המושבה היוצרת יחידות (cfu), יחידות ליצירת פלאק (pfu), מספר הניסויים העצמאיים (N), יחידת מעבדה המבצע (הלאו). איור שונה מהפרסום הקודם6. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/60489/60489fig7large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.</a>
קובץ משלים 1: רצף מושלם כדי להפעיל את פלטפורמת DMF עבור שיטת אליסה אוטומטית עם Neutravidin-HRP כמשלים. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/60489/APPENDIX_A.docx" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להוריד קובץ זה.</a>
קובץ משלים 2: GUI למדידת מדידה כימית ודוגמה מדידה עם התוכנה מוצגים. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/60489/APPENDIX_B.docx" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להוריד קובץ זה.</a>

Watch this Scientific Journal Video about Electrowetting-based Digital Microfluidics Platform for Automated Enzyme-linked Immunosorbent Assay at JoVE.com

Electrowetting-based Digital Microfluidics Platform for Automated Enzyme-linked Immunosorbent Assay

אלקטרונואידים מבוססי מיקרופלואידיג דיגיטלי היא טכניקה העושה שינוי מונחה מתח בזווית המגע לכאורה של droplet מיקרוליטר-נפח כדי להקל על המניפולציה שלה. שילוב זה עם חרוזים מגנטיים פונקציונליזציה מאפשר שילוב של מספר מבצעים ביחידת מעבדה עבור הכנה לדוגמה וזיהוי של פתוגנים באמצעות חיסוני מקושר אנזים (אליסה).

האלקטרו-מערכות מבוססות-פלטפורמת מיקרופלואידיקה דיגיטלית עבור מערכת חיסונית אוטומטית מקושרת אנזימים

Electrowetting is the effect by which the contact angle of a droplet exposed to a surface charge is modified. Electrowetting-on-dielectric (EWOD) exploits ...

אוטומציה של הפעלה של טיפות בודדות מאפשרת להביא רצפים מורכבים של פעולת יחידת מעבדה לשבב אחד. הפלטפורמה המיקרופלואידית הדיגיטלית שלנו מתמודדת עם זיהוי מהיר וספדי בשטח של פתוגנים של וירוסים. שיטה זו מבוססת על זיהוי כמותי של אנטיגנים ספציפיים באמצעות מיקרופלואידים דיגיטליים מבוססי EWOD בשילוב עם immunoprecipitation מגנטי.בתרומה זו, השיטה מוערכת כנגד דגימות המכילות ריכוזים שונים של חיידקים, נבגים, וירוסים וחלבונים. תהליך זה הוא אוטומטי לחלוטין, רציף, מדרגי ורב-תכליתי. ניתן לשנות את הרצף של אמצעי האחסון ואת אמצעי האחסון הנפתח כך שיתאימו לדרישות של פרוטוקול מסוים.פלטפורמת המיקרופלואידים הדיגיטלית, המבוססת לחלוטין על חישה מבוססת נוגדנים, יכולה להיבנות ליישום פוטנציאלי המבוסס על רגישות ביולוגית של aptamer, שבה חרוזים מגנטיים נושאים אפומרים ספציפיים ללכידה וזיהוי של רצפי נוקלאוטידים. כאשר מנסים טכניקה זו בפעם הראשונה, חשוב לשקול את סוג של פעילי שטח וכיצד הוא אינטראקציה עם הבחירה שלך של ביוכימיה ציפוי פולימר הידרופובי. התחל על ידי הסרת המגנט מפלטפורמת microfluidics דיגיטלית או DMF ומניח אותו על הספסל.מניחים צלחת תיעוב נקייה על הבמה המסתובבת עם הכרום הפונה כלפי מעלה, מיישרים את הצלחת עם הפינה השמאלית העליונה של השלב שקוע. הדק את לוחית התב"ע מלמעלה באמצעות הלוח עם 47 סיכות המגע, אשר יאבטחו את הצלחת למקומה ויקלו על היישור עם סיכות המגע. לאחר מכן צלחת shim 0.5 מילימטר ומפריד PMMA שני מילימטר על הבמה המסתובבת כדי לספק פער מבוקר בין כבידה לוחות כיסוי.כדי לטעון את טיפות על רפידות הטעינה המוצעות, aliquot ארבע טיפות microliter 2.5 מן המאגר פועל על B, A, R, ו E רפידות מסומן באמצעות טיפה אחת לכל כרית. ואז aliquot 2.5 microliters של פתרון מי חמצן למי חמצן luminol על כרית E מסומן. לאחר מכן, aliquot 2.5 מיקרוליטרים של Neutravidin מצוידים לנוגדנים משניים biotinylated HRP וחיידקים על F, G, ואני ציטט רפידות בהתאמה.לבסוף, aliquot 2.5 microliters של המדגם הלא ידוע על כרית C מסומן. מניחים את לוחית הכיסוי על פני השטח של האסדה ליד אזור ההפסקה העגולה ומחלקים אותה באופן מאוחר יותר לתוך ההפסקה ועל גבי לוחית ההתקפית. שים את המגנט הקבוע על גבי צלחת הכיסוי ולאבטח אותו על ידי הזזת שני תפסים, ולאחר מכן לסובב את הבמה על ידי 180 מעלות ולבדוק אותו חזותית כדי לוודא טיפות טעון עדיין במקום.ודא כי מיקום הטעינה עבור כל טיפה תואם לרצף האתחול מתוכנת בתוכנה. מקם את photodetector מוקרן יכול לתוך החריץ של השלב המסתובב ולחבר את הכבל. מקם את המכסה מעל פלטפורמת DMF והתחל את רצף התוכנית באמצעות ממשק התוכנה.מיקום Droplet נרשם באמצעות חישה קיבולית ולאחר מכן ניתן לצפות בממשק המשתמש. רצף התוכנית יבקש הודעות המופיעות בממשק כדי להודיע למפעיל כי טיפת luminol מוכן לאסוף את חרוזים מגנטיים שחולצו או טיפת הזיהוי מוכן להעביר לאתר האיתור. בשני המקרים, נדרש אישור מהמפעיל כדי להמשיך.עוצמת האור המיוצרת על ידי תגובה chemiluminescent נקרא על ידי photodetector ומוקלט בזמן אמת. כדי לפעול במצב חזותי למיטוב פרוטוקולים, הפעל את רצף התוכנה באמצעות ממשק התוכנה. ניתן לדמיין את תב"צ הירידה האוטומטית בשבב עבור כל אחד משלבי ההתמדה הקריטיים, כגון מיצוי מגנטי של חרוזים, שימוש חוזר וחרוזים ומיקס.כאשר תתבקש, התקן את הפוטו-דקטקטור המוקרן יכול להיכנס לתוך חריץ השלב המסתובב. חבר את הכבל של photodetector מוקרן יכול על ידי החדרת הפינים בשקע. מניחים את המכסה מעל פלטפורמת DMF ולחדש את הראיה.טיפות מנוטרות באמצעות חישה קיבולית ו ניתן לצפות בממשק המשתמש. כדי לנקות את הציוד, פתח את מכסה פלטפורמת DMF וסובב את הבמה ב-180 מעלות. בטל את מעטפת המגנט והסר את המגנט מהשלב המסתובב.מוציאים את רקיק הסיליקון מהמחלקה עם זוג פינצטה ושטיפתו במים מזוקקים. ואז לייבש אותו עם אוויר דחוס ולמקם אותו בצלחת פטרי שבו רקיק ניתן לאחסן לעשות שימוש חוזר. השתמש micropipette כדי להסיר את הפסולת הנוזלית מן כרית מבלי לגעת על פני השטח ולנקות את פני השטח על ידי פתיל הנוזל מצלחת ההתקנה באמצעות נייר סופג.כדי לחקור את השפעת מתח תב"צ, טיפה מהחוצץ הונעה במתחי תיעוב שונים והתנועה שלה נרשמה. מתאם בין Vrms לבין המהירות הממוצעת הוכח ורמת מהירות נצפתה לאחר ערך Vrms מסוים. תוחלת החיים של לוחית ההתניה הופחתה כאשר נעשה שימוש בערכים גבוהים עבור Vrms.עבור פעולת יחידת מעבדת החילוץ, טיפה המכילה את חרוזים מושעה הובל לאתר ההפרדה באמצע אזור הערבוב. ואז המגנט הופעל באופן אוטומטי כדי להתקרב לשבב ולמקד את חרוזים. לאחר מכן, טיפת הועבר לכיוון כרית הפסולת, עוזב את חרוזים.פעולות יחידת החילוץ והמיקס של המעבדה בשבב EWOD הקלו על עיבוד מדגם מהיר ומשוחזר מצומצם עם זיהוי רצוף של הפתוגנים תוך 6 עד 10 דקות. זמני הדגירה וריכוזי ההיחדה היו מגוונים כדי למצוא את התנאים האופטימליים להתגלות. נמצא כי זמן הדגירה של 160 שניות וריכוז תותב של שני מיקרוגרם למיליליטר השיגו את יחס האות לרעש הטוב ביותר.ניתן להציג וריאציות בפרוטוקול כדי להשיג את רמות האוטומציה הרצויות. ELISA בן שמונה השלבים שימש לגילוי אנטיגנים שונים כגון נבגי Bacillus atrophaeus וחיידק MS2. בינתיים, הפרוטוקול בן 10 השלבים שימש לכימות אי-קולי.חשוב לוודא כי המתחים המוחלים, ריכוזי האנליטים והריגטים אופטימליים להפעלת טיפות והפרדה מגנטית מוצלחת על השבב. כדי להשיג מדידה מדויקת, יש לקחת בחשבון את יכולת כריכת חרוזים וייתכן שיהיה צורך בדילול סדרתי של האנליטים. על ידי החלפת סוג הנוגדן, ניתן לזהות פתוגנים שונים מזה שדווח בסעיף התוצאות.השיטה יכולה להיות מיושמת גם למשל עבור זיהוי סמן ביולוגי או אבחון נקודת טיפול. בנוסף ליישומים שכבר הוצגו, המערכת פותחה עם זיהוי בשטח של פתוגן מוטס בראש. DMF היא פלטפורמה אידיאלית עבור יישום זה מכיוון שנפח הירידה תואם לפלט של סמפלר אחר שפיתחנו לאחרונה.

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Organotypic Collagen I Assay: A Malleable Platform to Assess Cell Behaviour in a 3-Dimensional Context

קולגן אני Assay Organotypic: פלטפורמה חשילה לבחינת התנהגות תא בהקשר 3-Dimensional

Cell migration is fundamental to many aspects of biology, including development, wound healing, the cellular responses of the immune system, and ...

GENPLAT: an Automated Platform for Biomass Enzyme Discovery and Cocktail Optimization

GENPLAT: פלטפורמת Automated Discovery עבור ביומסה אנזימים ואופטימיזציה קוקטייל

The high cost of enzymes for biomass deconstruction is a major impediment to the economic conversion of lignocellulosic feedstocks to liquid ...

Endothelialized Microfluidics for Studying Microvascular Interactions in Hematologic Diseases

מיקרופלואידיקה Endothelialized לחקר אינטראקציות כלי הדם במחלות המטולוגיות

Advances in  microfabrication techniques have enabled the production of inexpensive and  reproducible microfluidic systems for conducting biological and ...

A Versatile Automated Platform for Micro-scale Cell Stimulation Experiments

פלטפורמה אוטומטית צדדי לניסויים בגירוי תא מיקרו בקנה מידה

Study of cells in culture (in vitro analysis) has provided important insight into complex biological systems. Conventional methods and equipment for in ...

Cell Squeezing as a Robust, Microfluidic Intracellular Delivery Platform

לוחץ תא כחזק, Microfluidic תאית פלטפורמה להצגה

Rapid mechanical deformation of cells has emerged as a promising, vector-free method for intracellular delivery of macromolecules and nanomaterials. This ...

Using Microfluidics Chips for Live Imaging and Study of Injury Responses in Drosophila Larvae

Using Microfluidics Chips for Live Imaging and Study of Injury Responses in Drosophila Larvae

באמצעות שבבי מיקרופלואידיקה עבור הדמית חיה וחקר תגובות פגיעה ב<em&gt; דרוזופילה</em&gt; זחלים

Live imaging is an important technique for studying cell biological processes, however this can be challenging in live animals. The translucent cuticle of ...

The Submerged Printing of Cells onto a Modified Surface Using a Continuous Flow Microspotter

הדפסה השקועה של תאים על גבי משטח שונה באמצעות זרימת Microspotter רציפה

The printing of cells for microarray applications possesses significant challenges including the problem of maintaining physiologically relevant cell ...

Multicolor Fluorescence Detection for Droplet Microfluidics Using Optical Fibers

ססגוניות קרינת איתור עבור מיקרופלואידיקה אגל באמצעות סיבים אופטיים

Fluorescence assays are the most common readouts used in droplet microfluidics due to their bright signals and fast time response. Applications such as ...

A Microfluidic Platform for Longitudinal Imaging in Caenorhabditis elegans

A Microfluidic Platform for Longitudinal Imaging in Caenorhabditis elegans

פלטפורמה Microfluidic הדמיה האורך ב Caenorhabditis elegans

In the last decade, microfluidic techniques have been applied to study small animals, including the nematode Caenorhabditis elegans, and have proved ...

An Ultrahigh-throughput Microfluidic Platform for Single-cell Genome Sequencing

פלטפורמת Microfluidic על קוליים בתפוקה של רצף הגנום בתא יחיד

Sequencing technologies have undergone a paradigm shift from bulk to single-cell resolution in response to an evolving understanding of the role of ...