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

Bu çalışma, Kore hükümeti (Bilim ve BİT Bakanlığı) tarafından finanse edilen Kore Ulusal Araştırma Vakfı (NMG) hibesi tarafından desteklenmiştir. (Hayır. NMK-2021R1A2C1011380).

1. Partikül konsantrasyonu için mikroakışkan platformun tasarlanması
<ol><li>3D akış ağındaki sıvı akışı için bir pnömatik valf ve elek (Vs), sıvı (Vf) ve partikül (Vp) valf çalışması için üç pnömatik valften oluşan pnömatik mikroakışkan platformunu tasarlayın (Şekil 1). NOT: Vs bloklar sıvıdan partikülleri konsantre eder ve Vf ve Vp konsantrasyondan sonra sıvı ve parçacık salınımına izin verir. Üç pnömatik port, valfi harek...

<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>

Bu platform, çeşitli boyutlardaki parçacıkları saflaştırmak ve konsantre etmek için basit bir yol sağlar. Partiküller pnömatik valf kontrolü ile biriktirilir ve serbest bırakılır ve pasif bir yapı olmadığı için tıkanma gözlenmez. Bu cihazı kullanarak, üç boyutlu parçacıkların konsantrasyonu sunulmaktadır. Bununla birlikte, çalışma basıncı, konsantrasyon için gereken süre ve oran, cihaz boyutlarına, partikül boyutu büyütmesine ve Vs18,20,21'deki<su...

Biyolojik analizin önemi nedeniyle, mikroakışkan ve biyomedikal mikroelektromekanik sistemler (BioMEMS) teknolojileri1,2, mikromalzemelerin saflaştırılması ve toplanması için cihazlar geliştirmek ve incelemek için kullanılmaktadır 2,3,4. Parçacık yakalama aktif veya pasif olarak kategorize edilir. Aktif tuzaklar, bağımsız parçacıklara etki eden harici dielektrik5, manyetoforetik6, işitsel7, görsel8 veya termal9 kuvvetleri için kullanılmış ve hareketlerinin hassas kontrolünü sağlamıştır. Bununla birlikte, parçacık ve dış kuvvet arasında bir etkileşim gereklidir; bu nedenle, verim düşüktür. Mikroakışkan sistemlerde, akış hızının kontrol edilmesi çok önemlidir, çünkü dış kuvvetler hedef parçacıklara iletilir.
Genel olarak, pasif mikroakışkan cihazların mikrokanallarda mikro sütunları vardır10,11. Parçacıklar, akan bir sıvı ile etkileşim yoluyla filtrelenir ve bu cihazların tasarlanması kolaydır ve üretimi ucuzdur. Bununla birlikte, mikro sütunlarda parçacık tıkanmasına neden olurlar, bu nedenle parçacık tıkanmasını önlemek için daha karmaşık cihazlar geliştirilmiştir12. Karmaşık yapılara sahip mikroakışkan cihazlar genellikle sınırlı sayıda parçacığı yönetmek için uygundur 13,14,15,16,17,18.
Bu makalede, yukarıda belirtildiği gibi eksikliklerin üstesinden gelen büyük parçacık konsantrasyonları için pnömatik olarak tahrik edilen bir mikroakışkan platform üretmek ve çalıştırmak için bir yöntem açıklanmaktadır18 . Bu platform, kavisli mikroakışkan kanallarda biriken elek valfi (Vs) plakasının ince diyafram tabakasının deformasyonu ve çalıştırılması ile parçacıkları bloke edebilir ve konsantre edebilir. Partiküller kavisli mikroakışkan kanallarda birikir ve konsantre partiküller, çalışma sıvısını iki PDMS contasının açma/kapama valflerinin çalıştırılmasıyla boşaltılarak ayrılabilir18. Bu yöntem, sınırlı sayıda parçacığın işlenmesini veya çok sayıda küçük parçacığın konsantre edilmesini mümkün kılar. Akış hızının büyüklüğü ve basınçlı hava basıncı gibi çalışma koşulları, istenmeyen hücre hasarını önleyebilir ve hücre yakalama verimliliğini artırabilir.

<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

Bu makalede, mikroakışkan bir platform kullanarak partikül konsantrasyonunu kontrol etmek için pnömatik bir valf imal etmek ve çalıştırmak için bir yöntem tanıtılmaktadır. Bu platform, polidimetilsiloksan (PDMS) ile dubleks replikasyon yoluyla ağlar, kanallar ve alanlar oluşturan kavisli sıvı kanalları ve üç pnömatik valf içeren üç boyutlu (3D) bir ağa sahiptir. Cihaz, pnömatik bir valf tarafından kontrol edilen bir akışkan akış hızının geçici tepkisine göre aşağıdaki sırayla çalışır: (1) numune yükleme, (2) numune blokajı, (3) numune konsantrasyonu ve (4) numune salınımı. Parçacıklar, elek valfi (Vs) plakasının ince diyafram tabakası deformasyonu ile bloke edilir ve kavisli mikroakışkan kanalda birikir. Çalışma sıvısı, iki açma/kapama valfinin çalıştırılmasıyla boşaltılır. Operasyonun bir sonucu olarak, çeşitli büyütmelerdeki tüm parçacıklar başarıyla yakalandı ve devre dışı bırakıldı. Bu teknoloji uygulandığında, çalışma basıncı, konsantrasyon için gereken süre ve konsantrasyon oranı, cihaz boyutlarına ve partikül boyutu büyütmesine bağlı olarak değişebilir.

Şekil 8 , Tablo 2'de belirtildiği gibi, dört aşamalı bir platform işlemi için akışkan hızlarının akış hızını göstermektedir. İlk aşama yükleme durumudur (bir durum). Platform, tüm valfler açıkken sıvı ile beslendi ve mikroakışkan kanal ağı yapısal simetri sergilediği için çalışma sıvısı (Qf) ve parçacıklar (Qp) neredeyse aynı. İkinci aşamada (b durumunda), partikülleri bloke etmek için basınçlı hava V'ye taşındı ve Vs diyaf...

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

Mevcut protokol, verimli mikropartikül konsantrasyonu için kullanılabilecek pnömatik bir mikroakışkan platformu tanımlamaktadır.

Mikro Partikül Konsantrasyonu için Pnömatik Tahrikli Mikroakışkan Platform

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

Bu protokol, parçacık tıkanması ve karmaşık yapılar gibi eksikliklerin üstesinden gelen çok parçacıklı konsantrasyonlar için pnömatik olarak yönlendirilen mikroakışkan platform üzerinde üretim ve işletme yöntemimizi açıklamaktadır. Bu yöntemler, sınırsız sayıda parçacığın işlenmesini, çok sayıda küçük parçacığa konsantre olmayı ve istenmeyen hücre hasarını önlemeyi mümkün kılar ve entropi verimliliğini arttırır. Biyolojik analizin önemi nedeniyle, mikroakışkan ve biyomedikal mikroelektro mekanik sistemler teknolojileri, mikro malzemelerin saflaştırılması ve toplanması için cihazlar geliştirmek ve incelemek için kullanılmaktadır.Başlamak için, valfi pnömatik olarak kontrol etmek üzere PDMS katmanını çoğaltmak üzere önceden hazırlanmış bir pnömatik valf kanalı SU8 kalıbı kullanın. Hazırlanan bir pnömatik valf kanal kalıbına 10 mililitre sıvı PDMS ve bir mililitre kürleme maddesi dökün ve 30 dakika boyunca 90 santigrat derecede ısı aktive olur. PDMS yapıları kürlendikten sonra, SU8 kalıbını ayırın.1,5 milimetrelik bir delinme kullanarak pnömatik valf kanalına üç adet 1,5 milimetrelik pnömatik bağlantı noktası delin. Temiz bir SU8 kalıbına 10 mililitre sıvı PDMS ve bir mililitre kürleme maddesi dökün. Bir spin kaplayıcı kullanarak dakikada 1500 devirde 15 saniye boyunca döndürün, ardından 30 dakika boyunca 90 santigrat derecede ısıl aktive edin.PDMS yapıları kürlendikten sonra SU8 kalıbını ayırın. PDMS yapısını atmosferik plazma ile 20 saniye boyunca tedavi edin. Bir mikroskop kullanarak, plazma ile muamele edilmiş PDMS yapılarını kanal yapısına göre hizalayın.Hizalanmış PDMS yapılarını 30 dakika boyunca 90 santigrat derecede ısıtarak bağlayın. 1,5 milimetrelik bir delinme kullanarak, sıvı kanalı girişinde ve ince diyafram tabakasına bağlı pnömatik kanal kısmındaki çıkışlarda 1,5 milimetre çapında bir delik açın. Mikroakışkan bir kanal oluşturmak için iki SU8 kalıbı kullanarak PDMS katmanının her iki tarafını da çoğaltın.Ön tarafta kavisli ve dikdörtgen bir mikroakışkan kanal kalıbı ve arkada bir mikroakışkan ara bağlantı kanalı kalıbı kullanın. Kavisli ve dikdörtgen mikroakışkan kanal kalıbına 10 mililitre sıvı PDMS ve bir mililitre kürleme maddesi dökün ve 15 saniye boyunca dakikada 1200 devirde döndürün, ardından 30 dakika boyunca 90 santigrat derecede ısı aktivasyonu ile kavisli sıvı odası ve sıvı kanalları için kalıplar oluşturun. Mikroakışkan kanalın oluştuğu PDMS tabakasını ayırın.Ardından, cam gofrete yapıştırılarak kapalı havalandırma duvarını kaplayan ısıl aktif bir kalıp oluşturmak için 20 saniye boyunca atmosferik plazma ile muamele edin. SU8 kalıbının ara bağlantı kanalına üç mililitre sıvı PDMS dökün. Ara bağlantı kanalı kalıbı ile imal edilen yapıyı, mikroakışkan ara bağlantı kanalı kalıbı üzerindeki sıvı PDMS'de düzenleyin.Daha sonra üst üste bindirilmiş yapıyı 30 dakika boyunca 130 santigrat derecede kurutun. Kürledikten sonra, ön SU8 kalıbını mikroakışkan kanal ağ katmanından çıkarın ve arka PDMS kalıbını dikkatlice çıkarın. 10 mililitre sıvı PDMS ve bir mililitre kürleme maddesini temiz bir SU8 kalıbına dökün ve ısıl olarak 30 dakika boyunca 90 santigrat derecede aktive edin.PDMS yapıları kürlendikten sonra SU8 kalıbını ayırın. PDMS mikroakışkan ara bağlantı kanalı kalıplarını atmosferik plazma ile 20 saniye boyunca tedavi edin. Bir mikroskop kullanarak, plazma ile muamele edilmiş PDMS yapılarını kanal yapısına göre hizalayın.Hizalanmış PDMS yapılarını 30 dakika boyunca 90 santigrat derecede ısıtarak bağlayın. Bu işlem sırasında hazırlanan PDMS yapılarını kanal yapısına göre hizalayın ve atmosferik plazma ile 20 saniye boyunca işlemden geçirerek bağlayın. 10 mililitrelik bir şırınga kullanarak, mikroakışkan kanalı kabarcıksız, demineralize suyla doldurun.Çalışma sıvısının basıncını ve mikroboncuk akışını kontrol eden üç pnömatik valfi kontrol etmek için, çalışma sıvısı için dört veya daha fazla çıkış kanalına sahip hassas bir basınç kontrol cihazını mikroakışkan platformuna yerleştirin. Damıtılmış suda çeşitli boyutlarda karboksil polistiren test parçacıkları hazırlayın. Çalışma sıvısının akış hızını kontrol etmek için, bir cam şişenin yarısını suyla doldurun ve cam şişe kapağını kontrolör çıkış kanalına ve mikro valfe bağlayın.Ters çevrilmiş bir mikroskop kullanarak, tüm platform işlemlerini gözlemleyin ve çıkışta zaman içindeki çalışma akış hızını bir sıvı debimetresi ile ölçün. Partikül veya sıvı karışımını, partikül valfi ile girişteki basınç altında enjekte edin. Valfi harekete geçirmek için CIV valfine 15 kilopaskalda ve partikül valfine 18 kilopaskalda basınç uygulayın.Partiküller konsantre olduğunda, sadece sıvı valfine basınç uygulayın. Akışkanların akış hızı dört aşamalı bir platform operasyonuna bölündü. İlk aşama yükleme durumuydu.Çalışma sıvısı ve parçacıklar, mikroakışkan kanal ağının yapısal simetri sergilediği için neredeyse aynıydı. İkinci aşama engelleme durumuydu. Akış yolu daraldı ve çıkış portunda ölçülen akış hızı hidrolik dirençle azaltıldı.Üçüncü aşama konsantrasyon haliydi. Ölçülen QP sıfıra yakındı ve QF, engelleme durumunun yaklaşık 1.42 katıydı. Son aşama serbest bırakma durumuydu.Ortaya çıkan akış ve konsantrasyon hızları, pnömatik valf ile programlanan sıralı çalıştırmanın akış değişiklikleri nedeniyle iyi çalıştığını kanıtladı. CIV valfi ve partikül valfi kapatıldığında partiküller toplanma alanında yoğunlaştı ve birikti ve tüm toplanan, konsantre parçacıklar sadece sıvı valfi kapatıldığında dört saniye içinde serbest bırakıldı. Bu prosedürün önemli bir parçası, PDMS tabakasının hava tabakasının biraz daha fazla basıncı ile implante edildiği arka yapıyı kürlemektir.Ve deforme olmuş film tabakası aniden aktive olur. Bu platform, çok konsantre ve düz ve askıya alınmış biyopartiküllerin otomatik ön işlemi için kullanılabilir, çünkü işlem fiziksel parçacıkların özelliklerinden etkilenmez.

Research

JoVE Journal

Engineering

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

Yüzey-akustik dalga odaklı Akustik-ters akışlı Mikroakiskan Fabrikasyon, İşletme ve Akış Görselleştirme

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

Mikroakışkan bir Picoinjection Metal Elektrotlar olmadan Damlalar

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

Bir Hareketli Platform Görüntüleme Zaman çoğullama Süper Çözme Tekniği

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

Fabrikasyon ve mikroakışkan optomechanical Osilatörler Testi

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

Analitik mikroakışkan Cihazlar Termal Ölçme Teknikleri

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

Tek dağılımlı mikro damlacıklar boyutu kontrollü Formasyonu için Kılcal tabanlı Santrifüj mikroakışkan Cihaz

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

Buharlaşma Hızı Algılama için bir Yüksek Performanslı Empedans tabanlı Platformu

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

PMMA İmalat ve COP mikroakışkan Cihazlar için çözücü Bağlar

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

Kolloidal yarı iletken Nanocrystals sistematik çalışmalar için modüler bir mikrosıvısal teknolojisi

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

Superiletken Iki boyutlu elektron gazı platformunda ölçeklenebilir kuantum entegre devreler

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