Name: microfluidic acoustophoresis for flowthrough separation of gram-negative bacteria using aptamer affinity beads
Uploaded: 2022-10-17T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Microfluidic Acoustophoresis for Flowthrough Separation of Gram-Negative Bacteria using Aptamer Affinity Beads at JoVE.com

Este trabalho foi apoiado pela Fundação Nacional de Pesquisa da Coreia (NRF) financiada pelo governo coreano (Ministério da Ciência e TIC). (Não. NRF-2021R1A2C1011380)

1. Design de chip de acoustopforese microfluídica
NOTA: A Figura 1 mostra um esquema da separação e coleta de microesferas-alvo de microcanais por acoustopforese. O chip de austopforese microfluídica é projetado com um programa CAD.
<ol><li>Projete um chip de acoustopforese microfluida que usa uma mistura de contas modificadas por aptámero e contas de poliestireno revestidos de streptavidin (PS) correspondentes ao tamanho das bactérias pa...

<ol>
	<li>Wu, 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=Acoustofluidic+separation+of+cells+and+particles.">Acoustofluidic separation of cells and particles.</a> Microsystem &amp; Nanoengineering. 5 (1), 1-18 (2019).</li><li>Lee, S. W., 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=Aptamer+affinity-bead+mediated+capture+and+displacement+of+Gram-negative+bacteria+using+acoustophoresis.">Aptamer affinity-bead mediated capture and displacement of Gram-negative bacteria using acoustophoresis.</a> Micromachines. 10 (11), 770 (2019).</li><li>Hirvonen, J. J., 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=One-step+sample+preparation+of+positive+blood+cultures+for+the+direct+detection+of+methicillin-sensitive+and+-resistant+Staphylococcus+aureus+and+methicillin-resistant+coagulase-negative+staphylococci+within+one+hour+using+the+automated+GenomEra+CDXTM+PCR+system.">One-step sample preparation of positive blood cultures for the direct detection of methicillin-sensitive and -resistant Staphylococcus aureus and methicillin-resistant coagulase-negative staphylococci within one hour using the automated GenomEra CDXTM PCR system.</a> European Journal of Clinical Microbiology &amp; Infectious Diseases. 31 (10), 2835-2842 (2012).</li><li>Swaminathan, B., Feng, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rapid+detection+of+food-borne+pathogenic+bacteria.">Rapid detection of food-borne pathogenic bacteria.</a> Annual Review of Microbiology. 48 (1), 401-426 (1994).</li><li>Ding, X., 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=On-chip+manipulation+of+single+microparticles,+cells,+and+organisms+using+surface+acoustic+waves.">On-chip manipulation of single microparticles, cells, and organisms using surface acoustic waves.</a> Proceeding of the National Academy of Sciences of the United States of America. 109 (28), 11105-11109 (2012).</li><li>Karthick, S., 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=Acoustic+impedance-based+size+independent+isolation+of+circulating+tumor+cells+from+blood+using+acoustophoresis.">Acoustic impedance-based size independent isolation of circulating tumor cells from blood using acoustophoresis.</a> Lab on a Chip. 18 (24), 2802 (2018).</li><li>Lenshof, 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=Acoustofluidics+8:+Applications+of+acoustophoresis+in+continuous+flow+microsystems.">Acoustofluidics 8: Applications of acoustophoresis in continuous flow microsystems.</a> Lab on a Chip. 12 (7), 1210-1223 (2012).</li><li>Persson, J., 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=Acoustic+microfluidic+chip+technology+to+facilitate+automation+of+phage+display+selection.">Acoustic microfluidic chip technology to facilitate automation of phage display selection.</a> The FEBS journal. 275 (22), 5657-5666 (2008).</li><li>Klussmann, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> The aptamer handbook: Functional oligonucleotides and their applications. , (2006).</li><li>Ellington, A., Szostak, J. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+vitro+selection+of+RNA+molecules+that+bind+specific+ligands.">In vitro selection of RNA molecules that bind specific ligands.</a> Nature. 346 (6287), 818-822 (1990).</li><li>Tuerk, C., Gold, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Systematic+evolution+of+ligands+by+exponential+enrichment:+RNA+ligands+to+bacteriophage+T4+DNA+polymerase.">Systematic evolution of ligands by exponential enrichment: RNA ligands to bacteriophage T4 DNA polymerase.</a> Science. 249 (4968), 505-510 (1990).</li><li>Namnabat, M. S., 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=3D+numerical+simulation+of+acoustophoretic+motion+induced+by+boundary-driven+acoustic+streaming+in+standing+surface+acoustic+wave+microfluidics.">3D numerical simulation of acoustophoretic motion induced by boundary-driven acoustic streaming in standing surface acoustic wave microfluidics.</a> Scientific Reports. 11 (1), 11326 (2021).</li><li>Nimjee, S. 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=Aptamer+as+therapeutics.">Aptamer as therapeutics.</a> Annual Review of Pharmacology and Toxicology. 57, 61-79 (2017).</li><li>Zhang, Y., 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=Recent+advances+in+aptamer+discovery+and+application.">Recent advances in aptamer discovery and application.</a> Molecules. 24 (5), 941 (2019).</li><li>Park, J. W., 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=Acousto-microfluidics+for+screening+of+ssDNA+aptamer.">Acousto-microfluidics for screening of ssDNA aptamer.</a> Scientific Reports. 6 (1), 1-9 (2016).</li><li>Persson, J., 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=Acoustic+microfluidic+chip+technology+to+facilitate+automation+of+phage+display+selection.">Acoustic microfluidic chip technology to facilitate automation of phage display selection.</a> The FEBS Journal. 275 (22), 5657-5666 (2008).</li><li>Van Toan, 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=An+investigation+of+processes+for+glass+micromachining.">An investigation of processes for glass micromachining.</a> Micromachines. 7 (3), 51 (2016).</li><li>Jansen, H., 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+survey+on+the+reactive+ion+etching+of+silicon+in+microtechnology.">A survey on the reactive ion etching of silicon in microtechnology.</a> Journal of Micromechanics and Microengineering. 6 (1), 14 (1996).</li><li>Hanneborg, 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=Silicon-to-silicon+anodic+bonding+with+a+borosilicate+glass+layer.">Silicon-to-silicon anodic bonding with a borosilicate glass layer.</a> Journal of Micromechanics and Microengineering. 1 (3), 139 (1991).</li><li>Mach, A. J., Di Carlo, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Continuous+scalable+blood+filtration+device+using+inertial+microfluidics.">Continuous scalable blood filtration device using inertial microfluidics.</a> Biotechnology and bioengineering. 107 (2), 302-311 (2010).</li><li>Wang, S., 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=Simple+filter+microchip+for+rapid+separation+of+plasma+and+viruses+from+whole+blood.">Simple filter microchip for rapid separation of plasma and viruses from whole blood.</a> International Journal of Nanomedicine. 7, 5019-5028 (2012).</li><li>Ai, Y., 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=Separation+of+Escherichia+coli+bacteria+from+peripheral+blood+mononuclear+cells+using+standing+surface+acoustic+waves.">Separation of Escherichia coli bacteria from peripheral blood mononuclear cells using standing surface acoustic waves.</a> Analytical Chemistry. 85 (19), 9126-9134 (2013).</li><li>Ohlsson, P., 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=Acoustic+impedance+matched+buffers+enable+separation+of+bacteria+from+blood+cells+at+high+cell+concentrations.">Acoustic impedance matched buffers enable separation of bacteria from blood cells at high cell concentrations.</a> Scientific Reports. 8 (1), 1-11 (2018).</li><li>Park, S., 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=Continuous+dielectrophoretic+bacterial+separation+and+concentration+from+physiological+media+of+high+conductivity.">Continuous dielectrophoretic bacterial separation and concentration from physiological media of high conductivity.</a> Lab on a Chip. 11 (17), 2893-2900 (2011).</li><li>Kim, U., Soh, H. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Simultaneous+sorting+of+multiple+bacterial+targets+using+integrated+Dielectrophoretic-Magnetic+Activated+Cell+Sorter.">Simultaneous sorting of multiple bacterial targets using integrated Dielectrophoretic-Magnetic Activated Cell Sorter.</a> Lab on a Chip. 9 (16), 2313-2318 (2009).</li><li>Cai, 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+fluidic+device+for+immunomagnetic+separation+of+foodborne+bacteria+using+self-assembled+magnetic+nanoparticle+chains.">A fluidic device for immunomagnetic separation of foodborne bacteria using self-assembled magnetic nanoparticle chains.</a> Micromachines. 9 (12), 624 (2018).</li></ol>

Desenvolvemos um dispositivo microfluido de levitação sônica para capturar e transferir bactérias GN de amostras de cultura em alta velocidade com base em um método de execução contínuo de acordo com seu tamanho e tipo, e microesferas modificadas por aptamer. O microcanal longo e quadrado permite um design mais simples e maior custo-benefício para a 2D acoustophoresis do que o relatado anteriormente 20,21,22,23,24,25,26.</sup...

Plataformas microfluídicas estão sendo desenvolvidas para isolar bactérias de amostras médicas e ambientais, além de métodos baseados na transferência dielétrica, magnetoforese, extração de contas, filtragem, microfluidos centrífugas e efeitos inerciais, e ondas acústicas superficiais 1,2. A detecção de bactérias patogênicas continua usando reação em cadeia de polimerase (PCR), mas geralmente é trabalhosa, complexa e demorada 3,4. Os sistemas de austopforese microfluidica são uma alternativa para lidar com isso através de rendimento razoável e isolamento celular sem contato 5,6,7. Acoustophoresis é uma tecnologia que separa ou concentra contas usando o fenômeno do movimento material através de uma onda sonora. Quando as ondas sonoras entram no microcanal, elas são classificadas de acordo com o tamanho, densidade, etc., das contas, e as células podem ser separadas de acordo com as propriedades bioquímicas e elétricas do meio de suspensão 7,8. Assim, muitos estudos aoustopforéticos foram ativamente perseguidos 9,10,11, e recentemente, simulações numéricas 3D de movimento acoustopforético induzido pelo streaming acústico orientado por limites em microfluidos de onda acústica de superfície em pé foram introduzidas12.
Estudos em diversas áreas estão examinando como substituir anticorpos 2,3. Aptamer é um material-alvo com alta seletividade e especificidade, e muitos estudos estão sendo realizados 2,9,10,13. Os aptamers têm vantagens de pequeno porte, excelente estabilidade biológica, baixo custo e alta reprodutibilidade em relação aos anticorpos e estão sendo estudados em aplicações diagnósticas e terapêuticas 2,3,14.
Aqui, este artigo descreve um protocolo de tecnologia de acoustopforese microfluídica que pode ser usado para a rápida e eficiente separação de bactérias Gram-negativas (GN) de um meio usando microesferas modificadas por aptamer. Este sistema gera uma onda de pé acústica bidimensional (2D) através da atuação piezoelétrica única, estimulando simultaneamente duas ressonâncias ortogonais dentro de um microcanal retangular longo para alinhar e focar microesferas ligadas a aptamer nos pontos de nó e anti-nó para eficiência de separação 2,11,15,16 . Há um canal bifurcado tanto na entrada quanto na saída, permitindo separação simultânea, purificação e concentração.
Este protocolo pode ser útil no campo do diagnóstico precoce de doenças infecciosas bacterianas, bem como uma resposta rápida, seletiva e sensível a infecções bacterianas patogênicas através do monitoramento da água em tempo real.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>1 &#181;m polystyrene microbeads</td>
			<td>Bang Laboratories</td>
			<td>PS04001</td>
			<td>Cell size beads</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>10 &#181;m Streptavidin-coated microbeads</td>
			<td>Bang Laboratories</td>
			<td>CP01007</td>
			<td>Aptamer affinity beads</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>4-inch Silicon Wafer/SU-8 mold</td>
			<td>4science</td>
			<td>29-03573-01</td>
			<td>Components of chip</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Aptamer</td>
			<td>Integrated DNA Technologies</td>
			<td>GN3-6&#39;</td>
			<td>RNA for bacteria conjugation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Borosilicate glass</td>
			<td>Schott</td>
			<td>BOROFLOAT 33</td>
			<td>Components of chip</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Centrifuge</td>
			<td>Daihan</td>
			<td>CF-10</td>
			<td>Wasing particles</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cyanoacrylate glue</td>
			<td>3M</td>
			<td>AD100</td>
			<td>Attach PZT to microchip</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Escherichia coli DH5&#945;</td>
			<td>KCTC</td>
			<td>KCTC2571</td>
			<td>Target bacteria</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Functional generator</td>
			<td>GW Instek</td>
			<td>AFG-2225</td>
			<td>Generate frequency</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>High-speed camera</td>
			<td>Photron</td>
			<td>FASTCAM Mini</td>
			<td>Observation of separation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hot plate</td>
			<td>As one</td>
			<td>HI-1000</td>
			<td>Heating plate for curing of liquid PDMS</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>KOVAX-SYRINGE 10 mL Syringe</td>
			<td>Koreavaccine</td>
			<td>22G-10ML</td>
			<td>Fill the microfluidic acoustophoresis channel with bubble-free demineralized water.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Liquid polydimethylsiloxane, PDMS</td>
			<td>Dow Corning Inc.</td>
			<td>Sylgard 184</td>
			<td>Components of chip</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>LB Broth Miller</td>
			<td>BD Difco</td>
			<td>244620</td>
			<td>Cell culture (Luria-Bertani medium)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microscope</td>
			<td>Olympus Corp.</td>
			<td>IX-81</td>
			<td>Observation of separation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PBS buffer</td>
			<td>Capricorn scientific</td>
			<td>PBS-1A</td>
			<td>Wasing bacteria</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PEEK Tubes</td>
			<td>Saint-Gobain Ppl Corp.</td>
			<td>AAD04103</td>
			<td>Inject or collect particles</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Piezoelectric transducer</td>
			<td>Fuji Ceramics</td>
			<td>C-213</td>
			<td>Generate specific wave in channel</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Power amplifier</td>
			<td>Amplifier Research</td>
			<td>75A250A</td>
			<td>Amplify frequency</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pressure controller/&#956;flucon</td>
			<td>AMED</td>
			<td>AMED-&#956;flucon</td>
			<td>Control of air pressure/flow controller</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tris-HCl buffer</td>
			<td>invitrogen</td>
			<td>15567027</td>
			<td>Wasing particles</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tube rotator</td>
			<td>SeouLin Bioscience</td>
			<td>SLRM-3</td>
			<td>Modifiying aptamer and bead</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

microfluidic acoustophoresis for flowthrough separation of gram-negative bacteria using aptamer affinity beads

Este artigo descreve a fabricação e o funcionamento de chips acoustopforéticos microfluidos usando uma técnica de austopforese microfluídica e microesferas modificadas por aptamer que podem ser usadas para o isolamento rápido e eficiente de bactérias Gram-negativas de um meio. Este método aumenta a eficiência de separação usando uma mistura de microcanais longos e quadrados. Neste sistema, a amostra e o buffer são injetados na porta de entrada através de um controlador de fluxo. Para centralizar as contas e separar amostras, a energia CA é aplicada no transdutor piezoelétrico através de um gerador de função com um amplificador de energia para gerar força de radiação acústica no microcanal. Há um canal bifurcado tanto na entrada quanto na saída, permitindo separação simultânea, purificação e concentração. O dispositivo tem uma taxa de recuperação de >98% e pureza de 97,8% até uma concentração de 10x de dose. Este estudo demonstrou uma taxa de recuperação e pureza superior aos métodos existentes para separar bactérias, sugerindo que o dispositivo pode separar as bactérias de forma eficiente.

A Figura 5 mostra a imagem do fluxo de contas em função da tensão PZT (OFF, 0,1 V, 0,5 V, 5 V). No caso do chip acoustopforético introduzido neste estudo, foi confirmado que, à medida que a tensão do PZT aumentava, a concentração central das contas de 10 μm aumentava. A maioria das contas de 10 μm de tamanho estavam concentradas no centro a 5 V da tensão PZT. Através deste resultado, uma frequência ressonante de 3,66 MHz foi gerada em um gerador de função de um único canal, e...

Watch this Scientific Journal Video about Microfluidic Acoustophoresis for Flowthrough Separation of Gram-Negative Bacteria using Aptamer Affinity Beads at JoVE.com

Microfluidic Acoustophoresis for Flowthrough Separation of Gram-Negative Bacteria using Aptamer Affinity Beads

Este artigo descreve a fabricação e o funcionamento de chips acoustopforéticos microfluidos usando a técnica de austopforese microfluidica e microesferas modificadas por aptamer que podem ser usadas para o isolamento rápido e eficiente de bactérias Gram-negativas a partir de um meio.

Acoustopforese microfluidica para flowthrough separação de bactérias gram-negativas usando Contas de Afinidade De Aptamer

This article describes the fabrication and operation of microfluidic acoustophoretic chips using a microfluidic acoustophoresis technique and ...

Este protocolo descreve nossa tecnologia de austopforese microfluidica que pode ser usada para a rápida e eficiente separação de bactérias Gram-negativas de um meio usando micro contas modificadas por aptámero. Os sistemas de acoustopforese microfluídica permitem a separação das bactérias Gram-negativas com rendimento razoável e isolamento celular sem contato. A austopforese microfluida pode ser otimizada para isolar bactérias de amostras médicas e ambientais.Para começar, projete um chip de acoustopforese microfluida que coleta contas de PS na tomada alvo e descarta o resto depois de injetar uma mistura de amostra de PS na entrada da amostra. Prepare um chip com as camadas acima e abaixo da camada de silício ligada ao vidro borossilicato. E uma terceira camada de vidro borossilicato, usando anodização, adiciona 1000 volts e 400 graus Celsius.Conecte um PZT à camada de vidro borossilicato ao longo do canal microfluido usando menos de 10 microliters de adesivo de cianoacrilato. Inocular as bactérias GN e GP em luria-bertani médio e incuba-lo a 37 graus Celsius e 220 revoluções por minuto durante 16 horas. Centrifugar as bactérias cultivadas a 9.056 RCF por um minuto à temperatura ambiente.Em seguida, lave duas vezes com tampão PBS 1X. Prepare as bactérias GN e GP selecionadas para análise, reutilizando-as no buffer de ligação. Resuspenda a mistura de micromedese revestida de micrometárida antes de usar.Vórtice a mistura por 20 segundos. Prepare o aptamer desnaturando-o a 95 graus Celsius por três minutos, e depois redobrando-o a zero graus Celsius por dois minutos. Transfira 250 microliters da mistura de micro contas revestida de streptavidin resuspended para um tubo de 1,5 mililitro e adicione 100 microliters de aptamer de DNA biotinilado ao tubo.Incubar a mistura à temperatura ambiente por 30 minutos enquanto gira a 25 revoluções por minuto. Centrifugar a mistura de reação a 9.056 RCF por 40 segundos em temperatura ambiente. Em seguida, lave o tubo duas vezes com 200 microliters de tampão Tris-HCl.Adicione 10 microliters de 100 miligramas por mililitro BSA ao tubo de amostra lavado e incubar por 30 minutos em temperatura ambiente enquanto gira a 25 rotações por minuto. Finalmente, lave as micro contas modificadas do aptamer duas vezes no buffer Tris-HCl por centrifugação a 9.056 RCF por 40 segundos à temperatura ambiente. Conecte os tubos PEEK às duas entradas para injetar duas amostras e tampão, e as duas tomadas para coleta e descarga de resíduos.Usando uma seringa de 10 mililitros, encha o canal de aoustopforese microfluidic com água desmineralizada livre de bolhas. Prepare um controlador de pressão de precisão com dois ou mais canais de saída para controlar o fluxo de fluidos. Após o preparo do dispositivo, injete a amostra e o buffer aplicando uma pressão de dois quilopascals na entrada da amostra e quatro quilopascals na entrada do buffer usando o dispositivo de controle de pressão de precisão.Usando um microscópio, concentre-se em uma conta e mova-a para o centro do canal microfluido usando o PZT. Gere uma frequência de ressonância de 3,66 mega-hertz usando um gerador de função de um único canal e amplie um sinal típico por 16 decibéis usando um amplificador de energia. Observe os processos de separação e enriquecimento no chip acoustofluidic com um microscópio de fluorescência e uma câmera de alta velocidade operando a 1.200 quadros por segundo.O chip acoustopforético introduzido neste estudo confirmou que, à medida que a tensão do PZT aumentava, a concentração central das contas de 10 micrômetros aumentava. A cinco volts da tensão PZT, a maioria das contas de 10 micrômetros estava concentrada no centro. A razão do número de contas coletadas na tomada para o número total de contas injetadas de 10 micrômetros foi referida como a taxa de recuperação.A razão do número de 10 contas de tamanho micrômetro para o número total de contas coletadas foi referida como pureza. Os resultados indicaram que o dispositivo tinha alta eficiência de separação para contas com um tamanho de 10 micrômetros. Os números de bactérias GN e GP ligadas a cada micro contas modificadas aptamer foram medidos usando um microscópio com uma câmera de alta velocidade.Todas as cinco bactérias GN estavam ligadas às contas, enquanto significativamente menos bactérias GP estavam ligadas às substâncias testadas. A força do sinal difere significativamente entre as bactérias GN e GP. O adesivo utilizado para fixar o PZT deve ser usado o mínimo possível para a precisão da corrugação e o PZT e o microcanal devem ser paralelos.Este dispositivo pode ser usado para detectar bactérias vivas ou biomarcadores derivados de bactérias no período de diagnóstico precoce de doenças infecciosas bacterianas.

Research

JoVE Journal

Engineering

Terahertz Microfluidic Sensing Using a Parallel-plate Waveguide Sensor

Sensoriamento terahertz microfluídicos usando um sensor de guia de onda de placas paralelas

Refractive index (RI) sensing is a powerful noninvasive and label-free sensing technique for the identification, detection and monitoring of microfluidic ...

Engenharia

Picoinjection of Microfluidic Drops Without Metal Electrodes

Picoinjection de Microfluidic Drops sem metal Eletrodos

Existing methods for picoinjecting reagents into microfluidic drops require metal electrodes integrated into the microfluidic chip. The integration of ...

Spatial Separation of Molecular Conformers and Clusters

Separação Espacial de Conformadores Moleculares e Clusters

Gas-phase molecular physics and physical chemistry experiments commonly use supersonic expansions through pulsed valves for the production of cold ...

Fabrication and Testing of Microfluidic Optomechanical Oscillators

Fabricação e Teste de microfluídicos optomechanical osciladores

Cavity optomechanics experiments that parametrically couple the phonon modes and photon modes have been investigated in various optical systems including ...

Thermal Measurement Techniques in Analytical Microfluidic Devices

Técnicas de Medição térmicos em analíticos microfluídicos

Thermal measurement techniques have been used for many applications such as thermal characterization of materials and chemical reaction detection. ...

Phase Diagram Characterization Using Magnetic Beads as Liquid Carriers

Fase Diagrama Caracterização utilizando esferas magnéticas como veículos líquidos

Magnetic beads with ~1.9 &#181;m average diameter were used to transport microliter volumes of liquids between contiguous liquid segments with a tube for ...

Capillary-based Centrifugal Microfluidic Device for Size-controllable Formation of Monodisperse Microdroplets

Dispositivo micro centrífuga baseada capilar para a Formação tamanho controlável de Monodisperse microgotas

Here, we demonstrate a simple method for the rapid production of size-controllable, monodisperse, W/O microdroplets using a capillary-based centrifugal ...

Solvent Bonding for Fabrication of PMMA and COP Microfluidic Devices

Bonding solvente para Fabricação de PMMA e COP microfluídicos

Thermoplastic microfluidic devices offer many advantages over those made from silicone elastomers, but bonding procedures must be developed for each ...

A Modular Microfluidic Technology for Systematic Studies of Colloidal Semiconductor Nanocrystals

Uma tecnologia Microfluidic Modular para estudos sistemáticos de nanocristais semicondutores coloidal

Colloidal semiconductor nanocrystals, known as quantum dots (QDs), are a rapidly growing class of materials in commercial electronics, such as light ...

A Pipette-Tip Based Method for Seeding Cells to Droplet Microfluidic Platforms

Método baseado em uma ponta da pipeta para semeadura pilhas Droplet Microfluidic plataformas

Amongst various microfluidic platform designs frequently used for cellular analysis, droplet-microfluidics provides a robust tool for isolating and ...