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

Мы хотели бы отметить вклад наших коллег из Исследовательской группы по микрофлюидному и микроинженерному обеспечению в их работе по механическому проектированию и интеграции систем. Авторы хотели бы поблагодарить Dstl Porton Down за их неоценимую поддержку и финансовый вклад в прошлые и текущие проекты, которые в дальнейшем развивают технологию DMF и ее применение.

<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>

Авторам нечего раскрывать.

Протокол иммуноанализа EWOD является гибким и может включать в себя различные различные операции лабораторных подразделений (например, захват антигена, смешивание, инкубация, извлечение бисины, мытье) в зависимости от типа реагента, стабильности и использования требований, определенных протоколом ассировки. В качестве доказательства принципа, в текущей статье, два протокола иммуноанализ считается показ реализации восьми или десяти LUOs(Рисунок 4) с чипом EWOD описано. Такая миниатюризация заслуживает от микролитра, дискретных объемов реагентов/анализа, которые повышают эффективность ELISA за счет сокращения как потребления реагентов, времени, требуемого для операции, по сути, общего экспериментального времени (от 6 до 10 мин). Кроме того, анализ автоматизирован с приурочен манипуляции капель, что уменьшает вариации и улучшает точность иммуноанализ17. В своем нынешнем формате эксперимент включает в себя ручную обработку капель в начале каждого асссе, что является точкой для дальнейшего обсуждения в следующем разделе.
Одним из важнейших шагов в текущем методе DMF является распределение капель на поверхность чипа EWOD. Как правило, микропипетец с одноразовым наконечником используется для измерения точного объема и его загрузки. Тем не менее, это может стать сложной задачей, чтобы обездвижить капли на гидрофобной поверхности актуационной пластины из-за взаимодействия между каплями и заряженной поверхности одноразового наконечника. В результате, капля может стрелять вверх после внешней поверхности кончика, а не оставаясь на пластине. Чтобы избежать этого, микропайпет должен быть проведен в вертикальном положении, перпендикулярно поверхности чипа, не касаясь его, то капля может быть отпущена на погрузочную площадку, в результате чего его в контакт есот поверхности. Если капля прилипает к наконечнику пипетки, верните его в биржевой раствор, обменяйте наконечник и пересадите новую каплю. В ходе дальнейшего развития нынешней системы проверки концепции можно предусмотреть автоматическую доставку капель.
Другим важным шагом, прежде чем запустить ассс, является закрытие крышки параллельной сборки пластины. Как указано ранее в протоколе, крышка должна быть скользнула поверх актуационного пластины. Гидрофобная поверхность крышки предотвращает искажение и смещение капель, сидящих на актуационной пластине. Чтобы гарантировать плавное движение капли, настоятельно рекомендуется использовать нетронутую актуационную пластину, правильную загрузку капель и сборку чипов. Возможна повторное использование актуационных пластин; однако, количество циклов зависит от напряжения активации(рисунок 3)и осаждения аналита/реагента на поверхность, ака биофолинг. Представленная платформа использовала хромированный чип EWOD, который можно было надежно использовать для последовательных измерений до четырех раз при рабочем напряжении 120 В и промежуточной очистке пластин после каждого эксперимента. Плиты были переработаны, чтобы уменьшить стоимость за эксперимент, путем обеззараживания (щеткой поверхности с неразбавленным очистительным агентом перед тщательной промывкой) биофолированных аморфных фторполимеров(Таблица материалов) покрытие и спин-покрытие свежий на верхней части пластины. Однако для рециркуляции актуационных пластин требуется ручная обработка, дорогостоящие реагенты (аморфные фторполимеры(Таблица материалов))и специализированное оборудование (спин-пальто). Альтернативные чипы EWOD успешно исследуются с помощью экономически эффективных субстратов, таких как бумага19,ацетатные пленки или печатные плат (ПХД)20,21. Такие одноразовые расходные материалы могут способствовать надежному и доступному использованию платформы DMF и могут служить средством для обойти проблему биофолинга.
Биофолирование является основным ограничением EWOD для биологических применений22,23. Более ранние исследования по DMF определили два механизма, которые способствуют биофоллинга, а именно, пассивная адсорбция из-за гидрофобных взаимодействий, и электростатически управляемый адсорбции проявляется, когда электрическое поле применяется24. Выводы в текущей статье согласуются с этой теорией, как было документально активации пластины повторного использования уменьшается при высоком напряжении активации. Одним из возможных объяснений является то, что белки адсорбировать легко на фторполимер покрытием (тефлоновые) поверхностей, и они агрегируют быстрее на загрязненных по сравнению с нетронутой поверхностей24. Как следствие, связанные с белками анализы на DMF трудно количественно и могут испытывать потерю анализ, перекрестное загрязнение и снижение точности17. Наихудший сценарий, когда критическое количество белка адсорбты, таким образом, делает устройство бесполезным. Чтобы свести к минимуму биофоллинг, различные подходы были исследованы от минимизации времени пребывания капли на чипе, через покрытия23, до добавок (т.е. сурфактантов или плуронной кислоты) в биоматериал-Ладена капель6,22. Поэтому важным аспектом анализа иммуноанализа на EWOD является выбор стратегий по борьбе с биофоллингом, которые совместимы с конкретным протоколом.
Автоматизированная платформа DMF предназначена для выполнения одного теста ELISA сэндвича за пробег при использовании микролитровых объемов как для реагентов, так и для анализа. Когда это необходимо, обычные наборы сэндвич ELISA существуют на основе предварительно покрытием 96-наилучшим образом или 384-ну пластин, которые в сочетании с вспомогательным лабораторным оборудованием приводят к более высокой пропускной записи на пробег; исходя только по цене реагентов, примерная стоимость за асса/хорошо составляет 6,04 usd (580 USD/96) и 0,33 USD (2-580 USD/384) соответственно. Это делает традиционные методы ELISA идеальными для большого числа образцов, обработанных, как правило, квалифицированным техническим персоналом на централизованных лабораторных объектах. Однако в отдаленных районах подробный анализ затрат ELISA на экологический мониторинг показал, что, когда капитальные затраты (т.е. расходы на лабораторную эксплуатацию, периодические расходы, транспортировку образцов, принадлежности и персонал) включали фактическую цену за ELISA в размере 60 долларов США, из которых 34 доллара США составляли поставки на одну пробу25. В отличие от этого, предлагаемая платформа DMF является портативной, требует минимальной подготовки для работы и с предварительно покрытыми бусинами может обеспечить анализ от быта к ответу в считанные минуты. Таким образом, представленная технология может быть развернута в пунктах нуждаемых мест и дополнять анализы, в противном случае доступные в централизованных лабораториях.
В разделе репрезентативных результатов для прямого обнаружения патогенных микроорганизмов для применения в обороне использовалась автоматизированная платформа иммуноанализов DMF. Другие возможные приложения для платформы DMF охватывают, но не ограничиваются, биодиагностика, непрерывный мониторинг и автоматизированная выборка. Потенциально DMF может повлиять на различные сектора от точки-оф-медицинской помощи для персонализированного здравоохранения, а также контролируемый мониторинг окружающей среды для защиты пациентов от воздушно-капельной инфекции, к системе мониторинга урожая для сельского хозяйства и производства продуктов питания.

Предлагаемый метод направлен на облегчение автоматизированной подготовки образцов для ELISA с количественным обнаружением антигенов с использованием ewOD-подхода с цифровыми микрофлюидами (DMF) и магнитофорным разделением. Было продемонстрировано для нескольких биологических приложений, что DMF в сочетании с магнитофорезом является интересной альтернативой жидкости обработки приложений1. В частности, выявление патогенных микроорганизмов является неявным аспектом во многих секторах, начиная от здравоохранения2 в сельском хозяйстве и окружающей среды3,4 для национальной безопасности5. Технология обнаружения, способная устранять угрозы от патогенных микроорганизмов, должна иметь высокую пропускную способность (например, короткое время асссе), эффективность (низкий предел обнаружения - LoD - и высокая чувствительность) и специфичность (к типу целевого патогена) для того, чтобы быть функциональным6.
Ранее, EWOD основе DMF была успешно реализована для обратной транскрипции Полимеразы цепной реакции (RT-PCR), обнаружение устойчивых к антибиотикам патогенов (метициллин-резистентный золотистый стафилококк или MRSA), М.пневмония и C.albicans с использованием низкобюджетной, печатной цепи чипа и магнитофореза7. Метод был применен также для обнаружения дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) мутаций через пиросекевенцию и хемилюминесцентное обнаружение8. Платформы на основе EWOD также расширяют свою функциональность в сторону иммуноанализовых приложений, что позволяет одновременно восстанавливать и обнаруживать образец в рамках единой интегрированной платформы. Например, один EWOD-чип дизайн был успешно продемонстрирован с платформой DMF для точки-оф-медицинского тестирования для обоих бисера на основе иммуноанализа сердечного тропонина I из целого образца крови и в качестве отдельного эксперимента RT-PCR для обнаружения MRSA2. Этот чип использует масляный наполнитель, который предотвращает испарение капель и облегчает надежное автоматизированное манипулирование объемами нанолитров. Универсальные биоприменения были исследованы с реализацией аналогичных подходов DMF, охватывающих количественные однородные и неоднородные иммуноанализы9,10 в том числе дизайн экспериментов (DoE) исследования для проверки параметр оптимизации11.
Несмотря на свои очевидные достоинства для обработки интенсификации из-за незначительных объемов работы, заполненная нефтью платформа DMF может быть сложной и требует определенного уровня знаний для работы. Заполненные нефтью системы, поскольку они требуют герметичной составляющей, не являются идеальными для некоторых видов применения в поле, где транспортируемость системы имеет важное значение. Кроме того, на основе нефти система будет очень трудно, если не невозможно использовать для некоторых конкретных приложений, воспользовавшись сухой сбор материала на поверхности, такие, как предложенные Чжао и Чо12, Янссон-Нидзишка и др.13, и Foat и др.14. В отличие от этого, системы, свободные от масла, просты в интеграции и имеют преимущество, обеспечивая легкий перевод образцов от чипов к чипу. По этим причинам был разработан предлагаемый метод для обеспечения иммуноанализна на основе EWOD на DMF, который не требует масла, эффективно упрощая работу устройства.
В этом вкладе мы сообщаем об использовании индивидуальной, автономной, полностью автоматизированной платформы DMF для иммуноанализов, и мы подробно остраиваем протокол для быстрого обнаружения биомолекул, а именно: белки, вегетативные бактерии, бактериальные споры и вирусы. Комбинация EWOD-чипа с магнитными частицами для автоматизированной подготовки образца и иммунопрецициции была продемонстрирована уже с дополнительным автономным измерением MS15. Недавно, в поле диагностики против кори и краснухи IgG была продемонстрирована в отдаленных Северо-Западной Кении населения Уилер группы16. Оба Уилер и наша система, будучи транспортируемым, автономным, полностью автоматизированы с включенными на чипе, в режиме реального времени химилуминесцентных измерений, возможно, одним из самых передовых dMF биообнаружения систем.
Эти две системы были разработаны с очень разными приложениями в виду. Система Уилера нацелена на биомаркер, чтобы позволить биомедицинской диагностики пациентов в то время как наша система биообнаружения построена вокруг оборонных требований для прямого обнаружения патогена, ранее отобранного из воздуха. Сходство между ними является основополагающим принципом активации капель, который демонстрирует широкий спектр секторов, влияющих на жизнь, на которые может повлиять технология на основе EWOD. А именно, платформа обнаружения на основе DMF и связанная с ней система EWOD могут найти ключевое значение в области здравоохранения (биомедицинская диагностика); военная и гражданская защита (обнаружение угроз); Агротехнологии (мониторинг сельскохозяйственных культур) и безопасность труда (мониторинг окружающей среды)
Производительность нашей платформы DMF оценивается на фоне полностью автоматизированного обнаружения человеческого сывороточного альбумина (HSA, шаровый белок), Escherichia coli (E. coli, вегетативные бактерии), Bacillus atrophaeus (BG, бактериальная спорина) и MS2 (бактериофаг). Что еще более важно, предлагаемый метод DMF является чрезвычайно универсальным в том смысле, что захват антител может быть обменна для целевого обнаружения других антигенов отличается от четырех, которые рассматриваются в этой статье. Обход антител на основе зондирования полностью, платформа DMF может построить для потенциального приложения, основанного на aptamer биозондирования, где магнитные бусы нести конкретные aptamers для захвата и / или обнаружения нуклеотидов. Конструкция и реализация различных компонентов, составляющих интегрированную, полностью автономную платформу DMF, включая генератор высоковольтной формы волн и приводную электронику, раскрывается в другом месте6.

<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

Электроутоктинг – это эффект, при котором изменяется угол контакта капли, подвергаемый поверхностному заряду. Электроутоктинг-на-диэлектрической (EWOD) использует диэлектрические свойства тонких изоляционных пленок для повышения плотности заряда и, следовательно, повысить эффект электроутирования. Наличие зарядов приводит к электрически индуцированному распространению капли, что позволяет целенаправленно ею манипулировать по гидрофобной поверхности. Здесь мы демонстрируем протокол на основе EWOD для обработки и обнаружения четырех категорий антигенов, используя автоматизированную платформу активации поверхности, с помощью двух вариаций ферментно-связанных иммуносорбентных асссе (ELISA). ELISA выполняется на магнитных бусинах с обездвиженные первичные антитела, которые могут быть выбраны для целевой конкретный антиген. Антитела, спряченные с HRP, связываются с антигеном и смешиваются с H2O2/Luminol для количественной оценки захваченных патогенов. Были достигнуты сроки завершения асса в размере от 6 до 10 мин, в то время как были использованы мизерные объемы реагентов.

Влияние напряжения активации было исследовано для того, чтобы выяснить, какие оптимальные условия были для выполнения анализов. Капля из буфера была загнана при различных напряжениях привода, и ее движение было записано. Полученные результаты показали(Рисунок 3) корреляция существовала между корневым средним квадратным напряжением активации (Vrms)и средней скоростью. Тем не менее, долговечность актуационной пластины была снижена, когда высокие значения для Vrms были использованы. На основе этих результатов, 105 Vrms был выбран в качестве стандартного напряжения активации, 120 Vrms было установлено, что лучше всего работать для H2O2/ Luminol капли и 165 Vrms была реализована для добычи LUO. Эти напряжения были включены в автоматизированную последовательность программирования(Дополнительный файл 1).
Два иммуноанализов(рисунок 4) были успешно протестированы с помощью чипа EWOD с платформой DMF для четырех различных патогенных микроорганизмов(таблица 1). Чип EWOD способствовал последовательному перемещению капель с погрузочных колодок в область смешивания и, наконец, в отходы. Существовали два основных LUOs, которые были повторены в течение протокола для завершения ELISA. Первым была добыча ЛУО; Кратко описано здесь, капля, содержащая подвешенные бусы был доставлен в место разделения в середине зоны смешивания, магнит был активирован автоматически, чтобы приблизиться к чипу и объединить магнитные бусы в гранулы (Рисунок 5). Затем капля была перемещена в сторону мусоросовестной площадки, оставив бусинки на актуационной пластине, тем самым заключив добычу LUO. Смешивание было следующим ключевым LUO состоится на чипе EWOD. Анализный образец с неизвестной концентрацией патогенов был перенесен на бисер путем электроутирования. Затем бисер были resuspended путем перемещения капли с слипшимися бусинами по области смешивания (10 колодок в общей сложности). Эти два LUOs были необходимы, поскольку они способствовали миниатюрной, быстрой и воспроизводимой обработки образцов с последовательным обнаружением патогенных микроорганизмов в 6-10 мин. На рисунке 6 показана полная последовательность ЛУО от иммуноанализ, выполненный с чипом EWOD.
Для достижения желаемого уровня автоматизации могут быть введены изменения в протоколе. Например, бусы отделялись от выпадающих капель антигена, которые затем передавались на мусорную площадку, повторяя основную добычу ЛУО. На данном этапе, протокол может ветвиться в зависимости от того, обнаружение антитела была сопряжена с HRP уже, эффективно используя восемь LUOs в общей сложности для обнаружения различных антигенов(Рисунок 7A-C). В этих случаях капли с обнаружением антитела были доставлены в бисер, а затем смешаны путем активации. Кроме того, привязка обнаружения антитела к Neutravidin-HRP конъюгированный может быть выполнена последовательно на месте на чипе EWOD, как это было продемонстрировано для количественной оценки кишечной палочки (Рисунок 7D). Оба протокола, восьми- и десятиступенчатой ELISA(рисунок 4), дали воспроизводимое обнаружение антигенов.
Время инкубации и конъюгации концентрации были разнообразны, чтобы найти экспериментально оптимальные условия для проведения асссе(рисунок 7A). Было установлено, что инкубационное время 160 с и конъюгированная концентрация 2 мкг/мл достигли наилучшего соотношения сигнала к шуму с 36% увеличением силы сигнала и практически без изменений в уровнях фонового шума. Все цифры и данные, используемые в разделе репрезентативных результатов, были изменены по более ранней работе6.
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1"><tbody>
<tr>
<td>Первичное / Захват антитела</td>
			<td>Обнаружение антител</td>
			<td>Антигена</td>
		</tr>
<tr>
<td>Анти-человеческий сывороточный альбомин (анти-HSA, Abcam ab10241)</td>
			<td>Лошадь Редька Peroxidase (HRP) помечены анти-HSA (Abcam ab24438)</td>
			<td>Человеческий сывороточный альбомин (HSA, Abcam)</td>
		</tr>
<tr>
<td>Rb анти-BG поликлональный</td>
			<td>Биотинилатированный Rb анти-BG поликлональный</td>
			<td>Споры B. globigii (BG)</td>
		</tr>
<tr>
<td>Rb анти-E.coli MRE 162 поликлональный</td>
			<td>Биотинилатированный Rb анти-E.coli 162 MRE поликлональный</td>
			<td>E. coli MRE 162</td>
		</tr>
<tr>
<td>Коза анти-MS2 поликлональный</td>
			<td>Биотинилатированный Rb анти-MS2 поликлональный</td>
			<td>Вирус бактериофага MS2</td>
		</tr>
</tbody></table>Таблица 1: Антигены и антитела, проверенные этим протоколом. Для демонстрации возможностей чипа EWOD с платформой DMF были использованы четыре типа патогенных антигенов.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/60489/60489fig1a.jpg"> Рисунок 1: Дизайн пластины EWOD. () Схематическая нотация пластины активации EWOD с разъемами (квадратами, сверху), которые связаны (линии) с электродами (квадраты, нижний). Каждая колодка присваивается номер и может быть адресована из программного кода(Дополнительный файл 1). Погрузочные электродные колодки отмечены стрелками и обозначаются заглавными буквами выше или ниже каждой колодки. Ключевой особенностью платформы DMF является зона микширования, состоящая из десяти колодок (No 31, 32, 33, 36, 37, 42, 43, 44, 46, 47). В качестве визуального руководства зона смешивания отмечена красным прямоугольником. (b)Микрограф микросетки колодки дизайн. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/60489/60489fig1alarge.jpg" target="_blank">Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/60489/60489fig2.jpg"> Рисунок 2: Компоненты и ключевые этапы сборки цифровой микрофлюидной системы (DMF). (A) Исправьте пластину активации EWOD, поместите шерстяную шерстью на вращающуюся стадию и загрузите капли. (B) Расположите крышку. (C) Смонтировать корпус магнита, закрепить защелки и вращать сцену 180 ". (D) Автоматизированный магнит указывает вниз. Проинспектировать положение и форму капель, проверить, что печатная плата (PCB) булавки выровнены с контактами на чипе EWOD, подключить фотодетектор и поместить его в слот для фотодетекторов. После подключения электроники управления к компьютеру, система готова к запуску ассеа. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/60489/60489fig2alarge.jpg" target="_blank">Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/60489/60489fig3large.jpg"> Рисунок 3: Повторное использование актуационных пластин и влияние на напряжение активации. Средняя скорость капли из бегущего буфера построена как функция напряжения активации (синие круги) и стандартного отклонения от трех независимых измерений (N No 3). Здесь количество анализов на пластину (серые полосы) указывает на усиление распада поверхности при более высоких напряжениях. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/60489/60489fig3large.jpg" target="_blank">Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/60489/60489fig4a.jpg"> Рисунок 4: Диаграмма иммуноанализов, протестированных с помощью EWOD. Каждый круг на этой диаграмме представляет собой объем 2,5 л, загруженный на чип EWOD. Первый протокол (на левой стороне) показывает восемь LUOs с использованием предварительно смешанных антител-HRP конъюгировать; в то время как второй протокол включает в себя десять LUOs, отдельно добавляя биотинилаповые антитела обнаружения, извлечения бисины и последовательный связывание Neutravidin-HRP сопряжения. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/60489/60489fig4large.jpg" target="_blank">Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.</a>
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/60489/60489fig5.jpg"> Рисунок 5: Добыча магнитного биса. Этот процесс разбивается на (a-c) активации капли с взвешенными магнитными бусинами в магнитном месте разделения в середине зоны смешения (площадка No 33), (d, e) магнит движется в положение фокусировки бисера, (f, g, h) бусы удерживаются на месте магнитной силой в то время как капля действует прочь EWOD отходов. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/60489/60489fig5alarge.jpg" target="_blank">Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.</a>
<img alt="Figure 6" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/60489/60489fig6.jpg"> Рисунок 6: Полная последовательность иммуноанализов с использованием EWOD, показывающая реагенты, погрузку образцов и операции лабораторных подразделений. Каждая строка содержит последовательность образов изображений из характерных операций на капле. Операции делятся на столбцы. Смешивание не выполняется для бисера в подвеске, представленной черной сломанной линией. Направления капли обозначены синими стрелками, бусы выделены на одном из изображений оранжевой стрелкой. Серая коробка (нижний правый угол) отделяет два изображения, которые представляют движение и положение в области обнаружения, круг сломанной линии выделяет область обнаружения. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/60489/60489fig6alarge.jpg" target="_blank">Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.</a>
<img alt="Figure 7" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/60489/60489fig7a.jpg"> Рисунок 7: Кривые калибровки из иммуноанализов, проводимых на чипе EWOD с платформой DMF. Как сообщалосьранее, 6 выходных напряжений (мВ) по сравнению с концентрациями показаны для: (A) Человеческий сывороточный альбомин, который используется для изучения эффекта концентрации конъюгированных антител (C) и времени инкубации, тinc, измеренный от смешивания бисера с известным анализом до извлечения LUO, (B) B. atrophaeus (BG) спор, показывающий воспроизводимость иммунораса, (C) MS2 бактериофаг иммунотерапевта, и (протокол) E. coli. Аббревиатуры: колоний формирования единиц (cfu), бляшки формирования единиц (pfu), количество независимых экспериментов (N), лабораторное отделение операции (LUO). Рисунок изменен из предыдущей публикации6. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/60489/60489fig7large.jpg" target="_blank">Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.</a>
Дополнительный файл 1: Полная последовательность для запуска платформы DMF для автоматизированного анализа ELISA с Neutravidin-HRP в качестве конъюгированного. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/60489/APPENDIX_A.docx" target="_blank">Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы загрузить этот файл.</a>
Дополнительный файл 2: Графический интерфейс для измерения химилюминесценции и пример из измерения с программным обеспечением показаны. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/60489/APPENDIX_B.docx" target="_blank">Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы загрузить этот файл.</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

Электроуттинг на основе цифровой микрофлюидной является методом, который использует напряжение инициативе изменения в явном угол контакта микролитр-объем капли для облегчения его манипуляции. Сочетание этого с функционализированными магнитными бусинами позволяет интегрировать несколько лабораторных операций блока для подготовки образцов и идентификации патогенных микроорганизмов с использованием фермент-связанных Иммуносорбент Ассай (ELISA).

Электроуттинг на основе цифровой микрофлюидной платформы для автоматизированного фермента связанных Иммуносорбент Ассей

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

Автоматизация активации отдельных капель позволяет в один чип введать сложные последовательности работы лабораторного блока. Наша цифровая микрофлюидная платформа позволяет быстро выявлять вирусные патогены в полевых условиях. Этот метод основан на количественном выявлении специфических антигенов с использованием цифровой микрофлюиды на основе EWOD в сочетании с магнитной иммунопреципиентацией.В этом вкладе метод оценивается по образцам, содержащим различные концентрации бактерий, спор, вирусов и белков. Этот процесс полностью автоматизирован, последовательный, масштабируемый и универсальный. Последовательность и объем капель могут быть изменены в соответствии с требованиями конкретного протокола.Обойти антитела на основе зондирования полностью, цифровой микрофлюиды платформы может построить для потенциального приложения на основе aptamer биочувствия, где магнитные бусы нести конкретные aptamers для захвата и обнаружения нуклеотидных последовательностей. При попытке этого метода в первый раз, важно рассмотреть тип сурфактанта и как он взаимодействует с вашим выбором биохимии и гидрофобного полимерного покрытия. Начните с удаления магнита с цифровой микрофлюиды или платформы DMF и поместив его на скамейку запасных.Поместите чистую актуацию пластины на вращающейся сцене с хромом лицом вверх, выравнивание пластины с верхним левым углом утопленной стадии. Зажимайте актуатурную пластину сверху с помощью панели с 47 контактными булавками, которые защитят пластину на место и облегчат выравнивание контактными булавками. Затем пластина 0,5 миллиметра оболочки и два миллиметра PMMA сепаратор на вращающейся сцене, чтобы обеспечить контролируемый разрыв между приводом и крышкой пластин.Для загрузки капель на предлагаемые погрузочные колодки, aliquot четыре 2,5 капли микролитров из бегущего буфера на B, A, R и E обозначали колодки, используя одну каплю на площадку. Затем aliquot 2.5 микролитров раствора перекиси водорода люминола на E обозначается площадку. Далее, aliquot 2,5 микролитров Neutravidin спрягается с HRP биотинилированных вторичных антител и микробусов на F, G, и я обозначал колодки соответственно.Наконец, aliquot 2.5 микролитров неизвестного образца на обозначенной площадке C. Поместите крышку пластины на поверхности буровой установки рядом с круглым углублением области и сдвиньте его боковой в углубление и на верхней части актуатурной пластины. Положите постоянный магнит на верхней части крышки пластины и закрените его, сдвинув две защелки, а затем поверните этап на 180 градусов и проверить его визуально, чтобы убедиться, что загруженные капли все еще на месте.Убедитесь, что положение загрузки для каждой капли соответствует запрограммированной последовательности активации в программном обеспечении. Распоить экранированную фотодетекторную систему в слот вращающейся сцены и подключить кабель. Поместите крышку над платформой DMF и запустите последовательность программы с помощью программного интерфейса.Местоположение капли записывается с помощью емкостного зондирования, а затем может наблюдаться на пользовательском интерфейсе. Последовательность программы будет подсказать сообщения, которые появляются на интерфейсе, чтобы сообщить оператору, что капля люминола готова собрать извлеченные магнитные бусы или капля обнаружения готова к перемещению на место обнаружения. В обоих случаях требуется подтверждение от оператора.Интенсивность света, вырабатываемая химилюминесцентной реакцией, читается фотодетектором и записывается в режиме реального времени. Чтобы работать в визуальном режиме для оптимизации протоколов, запустите последовательность программы с помощью программного интерфейса. Автоматизированная активация капель может быть визуализирована на чипе для каждого из критических шагов анализа, таких как магнитное извлечение бисера, повторное успение бисера и смешивание.При запросе, смонтировать фотодетектор экранированный может в щели вращающейся сцены. Подключите кабель экранированных фотодетекторов, вставив булавки в розетку. Поместите крышку над платформой DMF и возобновите анализ.Капли контролируются с помощью емкостного зондирования и могут наблюдаться на пользовательском интерфейсе. Для очистки оборудования откройте крышку платформы DMF и поверните ступень на 180 градусов. Распутить магнитный корпус и удалить магнит со стадии вращения.Снимите кремниевую пластину со скольжения парой пинцета и промойте ее дистиллированной водой. Затем высушите его сжатым воздухом и поместите в чашку Петри, где могут храниться и повторно использоваться. Используйте micropipette для удаления жидких отходов с площадки, не касаясь поверхности и очистить поверхность, wicking жидкости из актуатурной пластины с помощью абсорбющей бумаги.Для исследования воздействия напряжения активации, капля из буфера была изгнана при различных напряжениях активации и ее движение было записано. Была продемонстрирована корреляция между Врмсом и средней скоростью, и после определенного значения Vrms наблюдалось плато скорости. Долговечность актуатурной пластины была уменьшена при использовании высоких значений для Vrms.Для работы лабораторного блока извлечения капля, содержащая подвесной бисер, была доставлена к месту отделения в середине зоны смешивания. Затем магнит был активирован автоматически, чтобы подойти к чипу и сфокусировать бисер. Затем капля была перемещена в сторону отходов площадку, оставив бисер.Операции по извлечению и смешиванию лабораторных единиц на чипе EWOD способствовали миниатюрной быстрой и воспроизводимой обработке образцов с последовательным обнаружением патогенных микроорганизмов в течение 6-10 минут. Инкубационые времена и конъюгированные концентрации были разнообразны, чтобы найти оптимальные условия для анализа. Было установлено, что инкубационные времени 160 секунд и конъюгировать концентрации двух микрограмм на миллилитр достигли наилучшего соотношения сигнала к шуму.Вариации в протоколе могут быть введены для достижения желаемого уровня автоматизации. Восьмиэтажка ELISA была использована для обнаружения различных антигенов, таких как споры Bacillus atrophaeus и бактериофаг MS2. Между тем, 10-шаг протокол был использован для количественной оценки E.coli.Важно убедиться, что применяемое напряжение, концентрации аналитов и реагентов являются оптимальными для активации капель и успешного магнитного разделения на чипе. Для достижения точного измерения следует рассмотреть возможность связывания бисера и, возможно, потребоваться серийное разбавление аналитов. Путем обменивать тип антител, одно смогло обнаружить различные патогены от одного сообщенного в разделе результатов.Этот метод можно было бы также применять, например, для обнаружения биомаркеров или диагностики тостеров. В дополнение к уже представленным приложениям, система была разработана с полевым обнаружением воздушно-капельного патогена в виду. DMF является идеальной платформой для этого приложения, потому что объем капель соответствует выходу другого пробоя, который мы недавно разработали.

Research

JoVE Journal

Bioengineering

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

Органотипической коллагена I Анализ: ковкий платформы для оценки сотовый Поведение в 3-мерной Контекст

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: Автоматизированная платформа для биомассы Открытие ферментов и коктейль-оптимизации

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

Endothelialized Microfluidics для изучения взаимодействий в микрососудистой гематологические заболевания

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

Универсальная автоматизированная платформа для микро-масштабе Эксперименты стимуляции клеток

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

Сотовый Сжатие как Robust, микрофлюидных внутриклеточного Delivery Platform

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

Использование Microfluidics фишки для живых изображений и изучения ответов травм в<em&gt; Дрозофилы</em&gt; Личинки

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

Подводная Печать клеток на модифицированной поверхности с помощью непрерывного потока Microspotter

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

Многоцветная флуоресценция обнаружения для дроплета Microfluidics Использование оптических волокон

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

Microfluidic платформа для продольной Imaging в 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

Microfluidic платформа сверхвысокой пропускной способности для одной ячейки генома

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