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

Эта работа была поддержана грантом Национального исследовательского фонда Кореи (NRF), финансируемым корейским правительством (Министерство науки и ИКТ). (Нет. НРФ-2021R1A2C1011380)

1. Микрофлюидный дизайн чипа акустофореза
ПРИМЕЧАНИЕ: На фиг.1 показана схема разделения и сбора микрошариков-мишеней из микроканалов методом акустофореза. Микрофлюидный чип акустофореза разработан с помощью программы САПР.
<ol><li>Разработайте м...

<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>

Мы разработали микрофлюидное устройство звуковой левитации для захвата и передачи бактерий GN из образцов культуры на высокой скорости на основе метода непрерывного хода в соответствии с их размером и типом, а также модифицированных аптамерами микрошариков. Длинный квадратный микрок?...

Разрабатываются микрофлюидные платформы для выделения бактерий из медицинских и экологических образцов, в дополнение к методам, основанным на диэлектрическом переносе, магнитофорезе, извлечении шариков, фильтрации, центробежной микрофлюидике и инерциальных эффектах, а также поверхностных акустическихволнах 1,2. Обнаружение патогенных бактерий продолжают с помощью полимеразной цепной реакции (ПЦР), но обычно она трудоемкая, сложная и трудоемкая 3,4. Системы микрофлюидного акустофореза являются альтернативой для решения этой проблемы за счет разумной пропускной способности и бесконтактной изоляции клеток 5,6,7. Акустофорез — это технология, которая отделяет или концентрирует шарики, используя явление движения материала через звуковую волну. Когда звуковые волны попадают в микроканал, они сортируются по размеру, плотности и т. д. шариков, а клетки могут быть разделены в соответствии с биохимическими и электрическими свойствами суспензионной среды 7,8. Соответственно, активно проводилось много акустофоретических исследований 9,10,11, а в последнее время было введено 3D-численное моделирование акустофоретического движения, индуцированного граничным акустическим потоком в микрофлюидике акустических волн стоячей поверхности12.
Исследования в различных областях изучают, как заменить антитела 2,3. Аптамер является целевым материалом, обладающим высокой селективностью и специфичностью, и многие исследования проводятся 2,9,10,13. Аптамеры имеют преимущества небольшого размера, отличной биологической стабильности, низкой стоимости и высокой воспроизводимости по сравнению с антителами и изучаются в диагностических и терапевтических приложениях 2,3,14.
Здесь в этой статье описывается протокол технологии микрофлюидного акустофореза, который может быть использован для быстрого и эффективного отделения грамотрицательных (GN) бактерий из среды с использованием модифицированных аптамерами микрошариков. Эта система генерирует двумерную (2D) акустическую стоячую волну через одиночное пьезоэлектрическое срабатывание путем одновременной стимуляции двух ортогональных резонансов в длинном прямоугольном микроканале для выравнивания и фокусировки прикрепленных к аптамеру микрошариков в узле и точках антиузла для эффективности разделения 2,11,15,16 . Существует раздвоенный канал как на входе, так и на выходе, что обеспечивает одновременное разделение, очистку и концентрацию.
Этот протокол может быть полезен в области ранней диагностики бактериальных инфекционных заболеваний, а также быстрого, селективного и чувствительного ответа на патогенные бактериальные инфекции посредством мониторинга воды в режиме реального времени.

<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

В этой статье описывается изготовление и эксплуатация микрофлюидных акустофоретических чипов с использованием метода микрофлюидного акустофореза и модифицированных аптамерами микрошариков, которые могут быть использованы для быстрого и эффективного выделения грамотрицательных бактерий из среды. Этот метод повышает эффективность разделения с помощью смеси длинных квадратных микроканалов. В этой системе образец и буфер вводятся во входной порт через контроллер потока. Для центрирования шариков и разделения образцов питание переменного тока подается на пьезоэлектрический преобразователь через функциональный генератор с усилителем мощности для создания силы акустического излучения в микроканале. Существует раздвоенный канал как на входе, так и на выходе, что обеспечивает одновременное разделение, очистку и концентрацию. Устройство имеет скорость восстановления >98% и чистоту от 97,8% до 10-кратной концентрации дозы. Это исследование продемонстрировало скорость восстановления и чистоту выше, чем существующие методы разделения бактерий, предполагая, что устройство может эффективно разделять бактерии.

На рисунке 5 показано изображение потока шарика в зависимости от напряжения PZT (OFF, 0,1 В, 0,5 В, 5 В). В случае акустофоретического чипа, представленного в этом исследовании, было подтверждено, что по мере увеличения напряжения PZT центральная концентрация шариков размером 10 мк...

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

В данной работе описывается изготовление и эксплуатация микрофлюидных акустофоретических чипов с использованием метода микрофлюидного акустофореза и модифицированных аптамерами микрошариков, которые могут быть использованы для быстрого и эффективного выделения грамотрицательных бактерий из среды.

Микрофлюидный акустофорез для сквозного разделения грамотрицательных бактерий с использованием аффинных шариков Аптамера

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

Этот протокол описывает нашу технологию микрофлюидного акустофореза, которая может быть использована для быстрого и эффективного отделения грамотрицательных бактерий от среды с использованием модифицированных аптамерами микрошариков. Системы микрофлюидного акустофореза позволяют разделять грамотрицательные бактерии с разумной пропускной способностью и бесконтактной изоляцией клеток. Микрофлюидный акустофорез может быть оптимизирован для выделения бактерий из медицинских образцов и образцов окружающей среды.Для начала разработайте микрофлюидный чип акустофореза, который собирает ШАРИКИ PS на целевом выходе и отбрасывает остальные после введения смеси образца PS во входное отверстие образца. Подготовьте чип со слоями выше и ниже слоя кремния, связанными с боросиликатным стеклом. А третий слой боросиликатного стекла, используя анодирование, добавляют 1000 вольт и 400 градусов Цельсия.Прикрепите PZT к боросиликатному стеклянному слою вдоль микрофлюидного канала, используя менее 10 микролитров цианоакрилатного клея. Инокулируют бактерии GN и GP в среде Лурия-Бертани и инкубируют ее при 37 градусах Цельсия и 220 оборотах в минуту в течение 16 часов. Центрифугируйте культивируемые бактерии при 9 056 RCF в течение одной минуты при комнатной температуре.Затем дважды промыть буфером 1X PBS. Подготовьте выбранные бактерии GN и GP к анализу, повторно разместив их в буфере связывания. Перед использованием повторно используйте 10-микрометровую смесь микрошариков со стрептавидиновым покрытием.Вращайте смесь в течение 20 секунд. Приготовьте аптамер, денатурируя его при 95 градусах Цельсия в течение трех минут, а затем повторно складывая его при нуле градусов Цельсия в течение двух минут. Переложите 250 микролитров повторно суспендированной смеси микрошариков с покрытием стрептавидин в трубку объемом 1,5 миллилитра и добавьте в трубку 100 микролитров биотинилированного аптамера ДНК.Инкубировать смесь при комнатной температуре в течение 30 минут, вращая со скоростью 25 оборотов в минуту. Центрифугируют реакционную смесь при 9, 056 RCF в течение 40 секунд при комнатной температуре. Затем дважды промыть трубку 200 микролитрами буфера Tris-HCl.Добавьте 10 микролитров по 100 миллиграммов на миллилитр BSA в промытую пробочку и инкубируйте в течение 30 минут при комнатной температуре, вращаясь со скоростью 25 оборотов в минуту. Наконец, дважды промывайте модифицированные аптамером микрошарики в буфере Tris-HCl центрифугированием при 9 056 RCF в течение 40 секунд при комнатной температуре. Подключите трубки PEEK к двум входным отверстиям для впрыска двух образцов и буфера, а также к двум выходам для сбора и сброса отходов.Используя шприц объемом 10 миллилитров, заполните канал микрофлюидного акустофореза безпузырьковой деминерализованной водой. Подготовьте прецизионный регулятор давления с двумя или более выходными каналами для управления потоком жидкости. После подготовки устройства вводят образец и буфер, применяя давление двух килопаскалей к входу образца и четырех килопаскалей к буферному входу с помощью прецизионного устройства контроля давления.С помощью микроскопа сосредоточьтесь на шарике и переместите его к центру микрофлюидного канала с помощью PZT. Генерируйте резонансную частоту 3,66 мегагерца с помощью генератора одноканальной функции и усиливайте типичный сигнал на 16 децибел с помощью усилителя мощности. Наблюдайте за процессами разделения и обогащения на акустофлюидном чипе с помощью флуоресцентного микроскопа и высокоскоростной камеры, работающей со скоростью 1 200 кадров в секунду.Акустофоретический чип, представленный в этом исследовании, подтвердил, что по мере увеличения напряжения PZT центральная концентрация бусин размером 10 микрометров увеличивалась. При пяти вольтах напряжения PZT большая часть шариков размером 10 микрометров была сосредоточена в центре. Отношение количества бусин, собранных на выходе, к общему количеству введенных бусин размером 10 микрометров называлось скоростью восстановления.Отношение количества бусин размером 10 микрометров к общему количеству собранных бусин называлось чистотой. Результаты показали, что устройство имело высокую эффективность разделения для бусин размером 10 микрометров. Количество бактерий GN и GP, связанных с каждой модифицированной микрошарикой аптамера, измерялось с помощью микроскопа с высокоскоростной камерой.Все пять бактерий GN были связаны с шариками, в то время как значительно меньше бактерий GP были связаны с тестируемыми веществами. Сила сигнала значительно различалась между бактериями GN и GP. Клей, используемый для крепления PZT, должен использоваться как можно меньше для точности гофрирования, а PZT и микроканал должны быть параллельными.Этот прибор может быть использован для обнаружения живых бактерий или биомаркеров бактерий, полученных в период ранней диагностики бактериальных инфекционных заболеваний.

Research

JoVE Journal

Engineering

Terahertz Microfluidic Sensing Using a Parallel-plate Waveguide Sensor

Терагерцового Микрофлюидных зондирования с помощью плоского волновода датчика

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

Picoinjection of Microfluidic Drops Without Metal Electrodes

Picoinjection микрофлюидных Капли Без металлическими электродами

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

Пространственное разделение молекулярных конформеров и кластеров

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

Изготовление и испытание микрофлюидных оптико-механические осцилляторы

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

Тепловые методы измерения в аналитической микрофлюидных устройств

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

Фазовая диаграмма характеристик, используя магнитные шарики в качестве жидких носителей

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

Капиллярная основе центробежные Микрожидкостных Прибор для размера контролируемым формирования монодисперсных микрокапель

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

Растворитель Связующие для изготовления ПММА и КС микрожидком устройств

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

Модульная технология Microfluidic для систематического исследования коллоидных полупроводниковых нанокристаллов

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

Пипетки Tip на основе метода для заполнения клеток капелька Microfluidic платформ

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