Name: pneumatically driven microfluidic platform for micro-particle concentration
Uploaded: 2022-02-01T14:15:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Pneumatically Driven Microfluidic Platform for Micro-Particle Concentration at JoVE.com

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

1. Проектирование микрофлюидной платформы для концентрации частиц
<ol><li>Спроектируйте пневматическую микрофлюидную платформу, состоящую из одного пневматического клапана для потока жидкости в 3D-проточной сети и трех пневматических клапанов для работы сита (Vs), жидкости (Vf) и ?...

<ol>
	<li>Whitesides, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+origins+and+the+future+of+microfluidics.">The origins and the future of microfluidics.</a> Nature. 442 (7107), 368-373 (2006).</li><li>Desitter, I., 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+new+device+for+rapid+isolation+by+size+and+characterization+of+rare+circulating+tumor+cells.">A new device for rapid isolation by size and characterization of rare circulating tumor cells.</a> Anticancer Research. 31 (2), 427-441 (2011).</li><li>Hayes, D. 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=Circulating+tumor+cells+at+each+follow-up+time+point+during+therapy+of+metastatic+breast+cancer+patients+predict+progression-free+and+overall+survival.">Circulating tumor cells at each follow-up time point during therapy of metastatic breast cancer patients predict progression-free and overall survival.</a> Clinical Cancer Research. 12 (14), 4218-4224 (2016).</li><li>Choi, S., Park, J. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microfluidic+system+for+dielectrophoretic+separation+based+on+a+trapezoidal+electrode+array.">Microfluidic system for dielectrophoretic separation based on a trapezoidal electrode array.</a> Lab on a Chip. 5 (10), 1161-1167 (2005).</li><li>Jung, 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=Six-stage+cascade+paramagnetic+mode+magnetophoretic+separation+system+for+human+blood+samples.">Six-stage cascade paramagnetic mode magnetophoretic separation system for human blood samples.</a> Biomedical Microdevices. 12 (4), 637-645 (2010).</li><li>Li, 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+separation+of+circulating+tumor+cells.">Acoustic separation of circulating tumor cells.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences. 112 (16), 4970-4975 (2015).</li><li>Lin, Y. H., Lee, G. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optically+induced+flow+cytometry+for+continuous+microparticle+counting+and+sorting.">Optically induced flow cytometry for continuous microparticle counting and sorting.</a> Biosensors and Bioelectronics. 24 (4), 572-578 (2008).</li><li>Gramotnev, D. 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=Thermal+tweezers+for+surface+manipulation+with+nanoscale+resolution.">Thermal tweezers for surface manipulation with nanoscale resolution.</a> Applied Physics Letters. 90 (5), 054108 (2007).</li><li>Huang, L. 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=Continuous+particle+separation+through+deterministic+lateral+displacement.">Continuous particle separation through deterministic lateral displacement.</a> Science. 304 (5673), 987-990 (2004).</li><li>Yin, 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=Multi-stage+particle+separation+based+on+microstructure+filtration+and+dielectrophoresis.">Multi-stage particle separation based on microstructure filtration and dielectrophoresis.</a> Micromachines. 10 (2), 103 (2019).</li><li>Yoon, 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=Clogging-free+microfluidics+for+continuous+size-based+separation+of+microparticles.">Clogging-free microfluidics for continuous size-based separation of microparticles.</a> Scientific Reports. 6 (1), 1-8 (2016).</li><li>Alvankarian, J., Majlis, B. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tunable+microfluidic+devices+for+hydrodynamic+fractionation+of+cells+and+beads:+a+review.">Tunable microfluidic devices for hydrodynamic fractionation of cells and beads: a review.</a> Sensors. 15 (11), 29685-29701 (2015).</li><li>Irimia, D., Toner, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cell+handling+using+microstructured+membranes.">Cell handling using microstructured membranes.</a> Lab on a Chip. 6 (3), 345-352 (2006).</li><li>Huang, S. 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=A+tunable+micro+filter+modulated+by+pneumatic+pressure+for+cell+separation.">A tunable micro filter modulated by pneumatic pressure for cell separation.</a> Sensors and Actuators B: Chemical. 142 (1), 389-399 (2009).</li><li>Chang, Y. 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+tunable+microfluidic-based+filter+modulated+by+pneumatic+pressure+for+separation+of+blood+cells.">A tunable microfluidic-based filter modulated by pneumatic pressure for separation of blood cells.</a> Microfluidics and Nanofluidics. 12 (1-4), 85-94 (2012).</li><li>Oh, C. 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=Fabrication+of+pneumatic+valves+with+spherical+dome-shape+fluid+chambers.">Fabrication of pneumatic valves with spherical dome-shape fluid chambers.</a> Microfluidics and Nanofluidics. 19 (5), 1091-1099 (2015).</li><li>Liu, 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=Dynamic+trapping+and+high-throughput+patterning+of+cells+using+pneumatic+microstructures+in+an+integrated+microfluidic+device.">Dynamic trapping and high-throughput patterning of cells using pneumatic microstructures in an integrated microfluidic device.</a> Lab on a Chip. 12 (9), 1702-1709 (2012).</li><li>Jang, J. H., Jeong, O. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fabrication+of+a+pneumatic+microparticle+concentrator.">Fabrication of a pneumatic microparticle concentrator.</a> Micromachines. 11 (1), 40 (2020).</li><li>McDonald, J. 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=Poly(dimethylsiloxane)+as+a+material+for+fabricating+microfluidic+device.">Poly(dimethylsiloxane) as a material for fabricating microfluidic device.</a> Accounts of Chemical Research. 35 (7), 491-499 (2002).</li><li>Brivio, 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=A+MALDI-chip+integrated+system+with+a+monitoring+window.">A MALDI-chip integrated system with a monitoring window.</a> Lab on a Chip. 5 (4), 378-381 (2005).</li><li>Jeong, O. C., Konishi, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+self-generated+peristaltic+motion+of+cascaded+pneumatic+actuators+for+micro+pumps.">The self-generated peristaltic motion of cascaded pneumatic actuators for micro pumps.</a> Journal of Micromechanics and Microengineering. 18 (8), 085017 (2008).</li><li>Taff, B. M., Voldman, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+scalable+addressable+positive+dielectrophoretic+cell-sorting+array.">A scalable addressable positive dielectrophoretic cell-sorting array.</a> Analytical Chemistry. 77 (24), 7976-7983 (2005).</li><li>Pamme, 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=On-chip+free-flow+magnetophoresis:+Separation+and+detection+of+mixtures+of+magnetic+particles+in+continuous+flow.">On-chip free-flow magnetophoresis: Separation and detection of mixtures of magnetic particles in continuous flow.</a> Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 307 (2), 237-244 (2006).</li><li>Harris, N. 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=Performance+of+a+micro-engineered+ultrasonic+particle+manipulator.">Performance of a micro-engineered ultrasonic particle manipulator.</a> Sensors and Actuators B: Chemical. 111, 481-486 (2005).</li><li>Yoon, 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=Clogging-free+microfluidics+for+continuous+size-based+separation+of+microparticles.">Clogging-free microfluidics for continuous size-based separation of microparticles.</a> Scientific Reports. 6 (1), 1-18 (2016).</li><li>Beattie, 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=Clog-free+cell+filtration+using+resettable+cell+traps.">Clog-free cell filtration using resettable cell traps.</a> Lab on a Chip. 14 (15), 2657-2665 (2014).</li><li>Cheng, 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=A+bubble-+and+clogging-free+microfluidic+particle+separation+platform+with+multi-filtration.">A bubble- and clogging-free microfluidic particle separation platform with multi-filtration.</a> Lab on a Chip. 16 (23), 4517-4526 (2016).</li></ol>

Эта платформа обеспечивает простой способ очистки и концентрирования частиц различных размеров. Частицы накапливаются и высвобождаются через пневматическое управление клапаном, и никакого засорения не наблюдается, потому что нет пассивной структуры. С помощью этого прибора предста?...

В связи с важностью биологического анализа, технологии микрофлюидных и биомедицинских микроэлектромеханических систем (БиоМЭМС) 1,2 используются для разработки и изучения устройств для очистки и сбора микроматериалов 2,3,4. Захват частиц классифицируется как активный или пассивный. Активные ловушки использовались для внешних диэлектрических5, магнитофоретических6, слуховых7, визуальных8 или тепловых9 сил, действующих на независимые частицы, что позволяет точно контролировать их движения. Однако требуется взаимодействие между частицей и внешней силой; таким образом, пропускная способность низкая. В микрофлюидных системах управление скоростью потока очень важно, потому что внешние силы передаются целевым частицам.
В целом, пассивные микрофлюидные устройства имеют микропиллары в микроканалах10,11. Частицы фильтруются через взаимодействие с протекающей жидкостью, и эти устройства просты в проектировании и недороги в производстве. Тем не менее, они вызывают засорение частиц в микростолпах, поэтому были разработаны более сложные устройства для предотвращения засорения частиц12. Микрофлюидные устройства со сложными структурами, как правило, пригодны для управления ограниченным числом частиц 13,14,15,16,17,18.
В данной статье описывается способ изготовления и эксплуатации пневматической микрофлюидной платформы для больших концентраций частиц, который преодолевает недостатки18 , как упоминалось выше. Эта платформа может блокировать и концентрировать частицы путем деформации и срабатывания тонкого диафрагменного слоя пластины ситового клапана (Vs), который накапливается в изогнутых микрофлюидных каналах. Частицы накапливаются в изогнутых микрофлюидных каналах, и концентрированные частицы могут отделяться, разряжая рабочую жидкость посредством приведения в действие двух уплотнений PDMS для включения/выключения клапанов18. Этот метод дает возможность переработать ограниченное количество частиц или сконцентрировать большое количество мелких частиц. Рабочие условия, такие как величина расхода и давление сжатого воздуха, могут предотвратить нежелательное повреждение клеток и повысить эффективность улавливания ячеек.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>1.5 mm puncture</td>
			<td>Self procduction</td>
			<td>Self procduction</td>
			<td>This puncture was made by requesting a mold maker based on the Miltex&#174; Biopsy Punch with Plunger (15110-15) product.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>4 inch Silicon Wafer/SU-8 mold</td>
			<td>4science</td>
			<td>29-03573-01</td>
			<td>4 inch (100) Ptype silicon wafer/SU-8 mold</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Carboxyl Polystyrene Crosslinked Particle(24.9 &#956;m)</td>
			<td>Spherotech</td>
			<td>CPX-200-10</td>
			<td>Concentrated bead sample1</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Flow meter</td>
			<td>Sensirion</td>
			<td>SLI-1000</td>
			<td>Flow measurement</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>High-speed camera</td>
			<td>Photron</td>
			<td>FASTCAM Mini</td>
			<td>Observation of concentration</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 channel with bubble-free demineralized water.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Laboratory Conona treater/Atmospheric plasma</td>
			<td>Electro-Technic</td>
			<td>BD-20AC</td>
			<td>Chip bonding/atmospheric plasma</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>Microscope</td>
			<td>Olympus</td>
			<td>IX-81</td>
			<td>Observation of concentration</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>Polystyrene Particle(4.16 &#956;m)</td>
			<td>Spherotech</td>
			<td>PP-40-10</td>
			<td>Concentrated bead sample3</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Polystyrene Particle(8.49 &#956;m)</td>
			<td>Spherotech</td>
			<td>PP-100-10</td>
			<td>Concentrated bead sample2</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pressure controller/&#956;flucon</td>
			<td>AMED</td>
			<td>&#956;flucon</td>
			<td>Control of air pressure</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Spin coater</td>
			<td>iNexus</td>
			<td>ACE-200</td>
			<td>spread the liquid PDMS on SU-8 mold</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

pneumatically driven microfluidic platform for micro-particle concentration

В настоящей статье представлен способ изготовления и эксплуатации пневматического клапана для регулирования концентрации частиц с использованием микрофлюидной платформы. Эта платформа имеет трехмерную (3D) сеть с изогнутыми каналами жидкости и тремя пневматическими клапанами, которые создают сети, каналы и пространства посредством дуплексной репликации с полидиметилсилоксаном (PDMS). Устройство работает на основе переходного отклика потока жидкости, контролируемого пневматическим клапаном, в следующем порядке: (1) загрузка образца, (2) блокировка образца, (3) концентрация пробы и (4) выпуск образца. Частицы блокируются тонкой деформацией диафрагменного слоя пластины ситового клапана (Vs) и накапливаются в изогнутом микрофлюидном канале. Рабочая жидкость сбрасывается срабатыванием двух клапанов включения/выключения. В результате операции все частицы различного увеличения были успешно перехвачены и отсоединены. При применении этой технологии рабочее давление, время, необходимое для концентрации, и скорость концентрации могут варьироваться в зависимости от размеров устройства и увеличения размера частиц.

На рисунке 8 показан расход жидкости для четырехступенчатой платформы, как указано в таблице 2. Первым этапом является состояние загрузки (состояние). Платформа снабжалась жидкостью со всеми открытыми клапанами, а рабочая жидкость (Qf) и частицы (Qp) практически ид...

Watch this Scientific Journal Video about Pneumatically Driven Microfluidic Platform for Micro-Particle Concentration at JoVE.com

Pneumatically Driven Microfluidic Platform for Micro-Particle Concentration

Настоящий протокол описывает пневматическую микрофлюидную платформу, которая может быть использована для эффективной концентрации микрочастиц.

Пневматическая микрофлюидная платформа для концентрации микрочастиц

The present article introduces a method for fabricating and operating a pneumatic valve to control particle concentration using a microfluidic platform. ...

Этот протокол описывает наш метод изготовления и работы на пневматически управляемой микрофлюидной платформе для концентраций нескольких частиц, которая преодолевает недостатки, такие как засорение частиц и сложные структуры. Этот метод позволяет обрабатывать неограниченное количество частиц, концентрироваться на большом количестве мелких частиц, предотвращать нежелательные повреждения клеток, повышает эффективность энтропии. В связи с важностью биологического анализа, технологии микрофлюидных и биомедицинских микроэлектромеханических систем используются для разработки и изучения устройств для очистки и сбора микроматериалов.Для начала используйте предварительно подготовленную форму с пневматическим клапанным каналом SU8 для воспроизведения слоя PDMS для пневматического управления клапаном. Залейте 10 миллилитров жидкой PDMS и один миллилитр отверждающего агента в подготовленную форму пневматического клапанного канала и нагрейте при 90 градусах Цельсия в течение 30 минут. После отверждения структур PDMS отделите форму SU8.Проткните три 1,5-миллиметровых пневматических порта в канал пневматического клапана с помощью прокола 1,5 миллиметра. Вылейте 10 миллилитров жидкой PDMS и один миллилитр отверждающего агента в чистую форму SU8. Отжимное покрытие в течение 15 секунд при 1500 оборотах в минуту с помощью спин-коатера, затем нагреватель активируется при 90 градусах Цельсия в течение 30 минут.Отделите форму SU8 после отверждения структур PDMS. Обработайте структуру PDMS атмосферной плазмой в течение 20 секунд. Используя микроскоп, выровняйте обработанные плазмой структуры PDMS в соответствии со структурой канала.Свяжите выровненные структуры PDMS, нагревая их при 90 градусах Цельсия в течение 30 минут. Используя прокол диаметром 1,5 миллиметра, сделайте отверстие диаметром 1,5 миллиметра во входном и выходном отверстии канала жидкости в части пневматического канала, связанной с тонким слоем диафрагмы. Воспроизведите обе стороны слоя PDMS, используя две формы SU8, чтобы создать микрофлюидный канал.Используйте изогнутую и прямоугольную форму микрофлюидного канала спереди и форму микрофлюидного канала соединения сзади. Налейте 10 миллилитров жидкой PDMS и один миллилитр отверждающего агента в изогнутую и прямоугольную форму микрофлюидного канала и покройте ее спином со скоростью 1200 оборотов в минуту в течение 15 секунд, затем создайте формы для изогнутой жидкостной камеры и каналов жидкости путем тепловой активации при 90 градусах Цельсия в течение 30 минут. Отделите слой PDMS, на котором образуется микрофлюидный канал.Затем обработайте его атмосферной плазмой в течение 20 секунд, чтобы сделать термоактивированную форму, покрывающую герметичную вентиляционную стенку путем приклеивания к стеклянной пластине. Налейте три миллилитра жидкой PDMS в соединительный канал пресс-формы SU8. Расположите конструкцию, изготовленную с помощью формы соединительного канала, в жидкой PDMS на микрофлюидной соединительной канальной форме.Затем высушите наложенную структуру при 130 градусах Цельсия в течение 30 минут. После отверждения удалите переднюю форму SU8 из слоя сети микрофлюидных каналов и аккуратно отклейте заднюю форму PDMS. Налейте 10 миллилитров жидкой PDMS и один миллилитр отверждающего агента в чистую форму SU8 и нагрейте ее при 90 градусах Цельсия в течение 30 минут.Отделите форму SU8 после отверждения структур PDMS. Обработайте формы микрофлюидных соединительных каналов PDMS атмосферной плазмой в течение 20 секунд. Используя микроскоп, выровняйте обработанные плазмой структуры PDMS в соответствии со структурой канала.Свяжите выровненные структуры PDMS нагреванием при 90 градусах Цельсия в течение 30 минут. Выровняйте структуры PDMS, подготовленные в ходе этого процесса, в соответствии со структурой канала и свяжите их путем обработки атмосферной плазмой в течение 20 секунд. Используя шприц объемом 10 миллилитров, заполните микрофлюидный канал безпузырьковой деминерализованной водой.Для управления давлением рабочей жидкости и тремя пневматическими клапанами, которые контролируют поток микрогранул, вставьте прецизионный регулятор давления с четырьмя или более выпускными каналами для рабочей жидкости в микрофлюидную платформу. Готовят тестовые частицы карбоксильного полистирола различных размеров в дистиллированной воде. Чтобы контролировать скорость потока рабочей жидкости, заполните половину стеклянной бутылки водой и подключите крышку стеклянной бутылки к выходному каналу контроллера и микроклапану.Используя инвертированный микроскоп, наблюдайте за всеми операциями платформы и измеряйте рабочий расход с течением времени на выходе с помощью расходомера жидкости. Впрыскивайте частицу или жидкую смесь под давлением на входе с клапаном частиц. Приложите давление к клапану CIV при 15 килопаскалях и клапану частиц при 18 килопаскалях, чтобы привести в действие клапан.Когда частицы сконцентрированы, прикладывайте давление только к клапану жидкости. Расход жидкостей был разделен на четырехступенчатую платформу. Первым этапом было состояние загрузки.Рабочая жидкость и частицы были почти идентичны, так как сеть микрофлюидных каналов демонстрировала структурную симметрию. Вторым этапом стало блокирование государства. Путь потока сужался, а расход, измеренный в выходном отверстии, уменьшался гидравлическим сопротивлением.Третьей стадией было состояние концентрации. Измеренный QP был близок к нулю, а QF был примерно в 1,42 раза больше, чем в блокирующем состоянии. Заключительным этапом стало состояние выпуска.Полученные скорости потока и концентрации доказали, что последовательное срабатывание, запрограммированное пневматическим клапаном, хорошо работает из-за изменений потока. Частицы концентрировались и накапливались в зоне сбора, когда клапан CIV и клапан частиц были закрыты, и все собранные, концентрированные частицы высвобождались в течение четырех секунд, когда закрывался только клапан жидкости. Неотъемлемой частью этой процедуры является отверждение задней структуры, где слой PDMS имплантируется под давлением воздушного слоя.И деформированный слой пленки внезапно активизируется. Эта платформа может быть использована для автоматической предварительной обработки очень концентрированных и прямых и взвешенных биочастиц, так как на работу не влияют свойства физических частиц.

Research

JoVE Journal

Engineering

Fabrication, Operation and Flow Visualization in Surface-acoustic-wave-driven Acoustic-counterflow Microfluidics

Изготовление, эксплуатация и визуализация потока в поверхностных акустических волнах управляемой акустической противотоком Microfluidics

Surface acoustic waves (SAWs) can be used to drive liquids in portable microfluidic chips via the acoustic counterflow phenomenon. In this video we ...

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 ...

Time Multiplexing Super Resolving Technique for Imaging from a Moving Platform

Мультиплексора с временным Супер Решение Техника для работы с изображениями от движущейся платформе

We propose a method for increasing the resolution of an object and overcoming the diffraction limit of an optical system installed on top of a moving ...

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. ...

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 ...

A High Performance Impedance-based Platform for Evaporation Rate Detection

Высокая производительность импеданса на основе платформы для испарения определение скорости

This paper describes the method of a novel impedance-based platform for the detection of the evaporation rate. The model compound hyaluronic acid was ...

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 ...

Scalable Quantum Integrated Circuits on Superconducting Two-Dimensional Electron Gas Platform

Масштабируемые квантовые интегрированные схемы на сверхпроводящей двухмерной газовой платформе

To form a coherent quantum transport in hybrid superconductor-semiconductor (S-Sm) junctions, the formation of a homogeneous and barrier-free interface ...