欢迎来到Chips & Tips

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欢迎来到 筹码和小费–为小型化领域的科学家提供了一个独特且定期更新的论坛芯片实验室.筹码和小费旨在为实验室遇到的常见实际问题提供交流意见和解决方案的场所,文献中很少报道。

  • 注射样品时有气泡形成问题吗?
  • 希望有一种更快的方法来制作原型?
  • 发现芯片连接泵和注射器有问题吗?

或者你有自己的技巧来克服这些问题吗?

如果是这样,然后筹码和小费是满足您需求的论坛!阅读下面的提示或查看 作者指南关于如何提交自己的今天。

Chips & Tips由 格伦沃克 (北卡罗来纳州立大学)。


请注意,筹码和小费2011年4月之前最初在www.rsc.org上发布。

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旧电子零件的第二生命:用于微流体应用的旋转镀膜机

Gabriele Pitingolo1,瓦莱丽的故事1和克劳迪奥Nastruzzi

1内缝UMR-S1147,CNRS SNC5014;巴黎笛卡尔大学巴黎,法国。装备法国法甲对抗癌症。

生物技术部费拉拉大学费拉拉,意大利

*电子邮件:gabriele.pitingolo@parisdescartes.fr,nas@unife.it

为什么这个有用?

众所周知,信息和通信技术(ICT)的迅速发展导致了全球高科技垃圾(电子垃圾)的堆积如山。电子垃圾的问题不仅是电子产品的堆积,因此处理成本高,而是存在于其各种成分中的有害物质。因此,在资源和能源节约领域,循环利用的重要性是显而易见的。找到一个新的,电子元件的第二寿命。

自旋涂布机是一种广泛应用的沉积均匀薄膜的仪器。在微流体,该自旋涂层用于涂覆光阻层(如SU-8)或利用PDMS的粘结性能粘结分离的基体。自旋涂层技术也被用于制造聚合物薄膜。PDMS膜是,例如,由于其诸多优点,被广泛应用。例如,PDMS膜具有渗透性,它们可用于交换气体(如细胞培养应用)或小分子(过滤应用)[2]。此外,最近报道,自旋涂层适用于制造圆形截面[3]微通道。

不幸的是,大多数商用旋涂机价格昂贵(2000-6000英镑),并且具有一些不需要的或多余的规格。微流体器件的制造/改造不一定需要。

在这方面,我们在这里提出了一个通过回收电脑风扇和手机充电器来开发便携式旋转涂布机的小技巧。个人电脑中最常见的风扇尺寸为80毫米,但是尺寸可以在40到230毫米之间。也有人知道,不同大小的扇子显示的转速也不同。通常情况下,80毫米风扇的转速为2000转/分(这代表了微流体中普通薄层的合适转速)。

我需要什么?

旋涂机零件

  • 个人电脑风扇
  • 绝缘公/母线针连接器
  • TESA电源板
  • 来自(旧)手机的壁装充电器

特定示例的零件和化学品

  • 研磨聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)微通道
  • 玻片
  • Sylgard®184硅酮弹性体工具包
  • 团块

我该怎么办?

旋涂机装配

1.Remove the fan from an old pc (or mac,如果是特别时髦的)(图1)。

2。将壁挂式充电器和风扇线用绝缘的插头和插头连接起来。之后,打开风扇,连接阴销和阳销。

三。使用Tesa电源板,固定基板(即玻璃滑片或PMMA微通道)到风扇的中央部分(左图)。对于比风扇大的设备,使用一个硬塑料塞子提升设备(右图)。

4.滴,(微)吸管,在基体上含有涂层材料的液体。

5。打开风扇,在基板上旋涂约30秒(时间可能因基板粘度和所需涂层厚度而异)。

6。用镊子从玻片上剥下PDMS膜(左图)或用显微镜(右图)分析微通道轮廓来验证涂层。

我还应该知道什么?

在这一点上,便携式旋转镀膜机的微流体应用开发使用旧的电子零件。一个风扇可以重复使用很多次(在我们的经验中多达数百次)。落在风扇上的PDMS(以液滴形式)数量非常有限。如有必要,风机在使用后可简单地用浸有石油醚(即液体石蜡或白色石油)的擦拭剂擦拭即可。在最坏的情况下(很少发生),风扇可以很容易地更换,因为他们是免费的由任何旧的未使用的PC。

确认

这项工作得到了法国外交部的支持,巴黎笛卡尔大学,国家科学研究中心(CNRS),国家卫生研究所(INSERM)。这项工作是由校园(n°39525 qj)和法国的支持下开展Pierre-Gilles de坚涅研究所设备(“Investissements d未来”计划,参考文献:ANR 10-NANO 0207)。衷心感谢意大利-法国大学赠款G18-208的财政支持。

参考文献

[1]___D.B.大厅,P.昂德希尔和J。M托克尔森薄膜和超薄聚合物薄膜的旋涂高分子工程与科学,竞猜卷。38岁的不。12,聚丙烯。2039—20451998。

[2]。HalldorssonE。Lucumi,R.G_Mez SJ_Berg,德国和R。M弗莱明,“微流体细胞培养在聚二甲基硅氧烷装置中的优势和挑战,”生物传感器和生物电子学,卷。63,聚丙烯。218-211,2015。

[3]____R.VecchioneG.皮婷噢咯D。Guarnieri一个。P.FalangaP.一个。Netti,“自旋涂层技术从方形到圆形聚合物微通道:内皮细胞培养的低成本平台,”生物制造,卷。8,不。2,聚丙烯。02500~025002016 2016年5月。

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一种可分离通道的细胞培养微装置的研制

Eriko KamataMaeda MomokoKanako平贺柳泽,Kae Sato *

化学和生物科学系,竞猜科学院,竞猜日本女子大学,Bunkyo东京112-8681,日本

*电子邮箱:satouk@fc.jwu.ac.jp

为什么这个有用?

关于细胞培养的微流控装置,已经有许多报道。微流控装置的上下微通道由一层薄薄的PDMS膜隔开。在这些设备,下通道常常干扰上通道培养细胞的显微观察。为了避免干扰,研制了一种具有可拆卸下通道的微型器件。

我需要什么?

材料

PDMS (SILPOT 184 w / c,道康宁托雷)

己烷

PMMA板(56×76×2 mm)

玻璃载玻片(52×76 mm和26×76 mm)

盖玻片(24×60毫米)

1公斤体重

聚四氟乙烯管(1×2毫米和0.46×0.92毫米)

聚乙烯管(1.59×3.18毫米)

活检穿孔(1 mm和2 mm,KAI公司)

设备:

真空干燥器

烤箱(65˚C和100˚C)

旋转涂布机

等离子体发生器

真空泵

我该怎么办?

  1. PDMS成型

将弹性体和固化剂按10:1的质量比混合。在真空下对混合物进行除气,直到没有气泡为止(20分钟)。将脱气的PDMS混合物倒入主控板上,有上通道(1×1×10毫米)或更低的通道(0.5×2×15毫米)结构,然后把它放在烤箱65˚C 1 h。脱落的PDMS副本主人和坚持到载玻片(26×76毫米)。把它放在100摄氏度的烤箱中1小时(图1)。

  1. PDMS薄膜的制备

旋转外套600µL PDMS预聚物(10:1质量比)在500 rpm PMMA板20年代600年代2400 rpm紧随其后。烤65˚C 1.5 h。

图1上部通道的PDMS板,下面的通道,聚二甲基硅氧烷膜和管子。

  1. PDMS膜与片材与上通道的永久粘结

用2-mm活检冲子在上通道两端的入口和出口孔上打孔。将带上通道(上片)的PDMS膜和PDMS片的结合面以100w暴露于等离子体中,35 s(图2a和2b)。层压板和烤65˚C 1 h (Fig.2c)。取下PMMA表,从膜侧用1-mm活组织检查冲头打一个孔,将薄片与下通道连接。

图2(a)PDMS膜与上片粘接示意图。(b)等离子治疗。(c)粘合PDMS膜和薄板。

  1. 所述PDMS膜与所述PDMS片与所述下通道的可拆式粘结

所述具有下通道(下片)的PDMS片采用稀释为正己烷(稀释比为1:3)的PDMS预聚体作为胶水粘结在PDMS膜上1(Fig.3a)。旋转外套稀释PDMS预聚物在2000 rpm(600µL) 30年代在载玻片表面(52×76毫米)的幻灯片一层薄薄的胶水和孵化它10分钟干溶剂(Fig.3b)。将下片置于涂层玻片上(图3c)。在与上薄板粘合的PDMS膜的四个角处涂上胶水(图3d)。从玻片上剥离下片,将片材涂胶表面置于PDMS膜上(图3e)。培养30分钟后,用等离子体粘结法将下片粘合到盖玻片上。1千克的重量和一个设备上的载玻片和烘烤100˚C 1 h(Fig.3f)。

图3 (a) PDMS膜与下片材粘结示意图。(b)将稀释的PDMS预聚物(胶水)涂上自旋涂层。(c)将下片置于稀释的PDMS预聚物的薄膜上。(d)将稀释的PDMS预聚物涂在PDMS膜的四个角上。(e)将下片材的涂胶表面置于PDMS膜上。(f)重量和载玻片放置在设备上烤100˚C。

  1. 油管

将聚四氟乙烯(PTFE)管(1×2×100 mm)与Tygon管(1.59×3.18×10 mm)连接到上部微通道两端的孔上。连接一个聚四氟乙烯管(46×0.92×150毫米)的孔低通道。在管子根部涂上PDMS预聚物,然后烤100˚C 1 h公司连接(Fig.4a和b)。

  1. 细胞培养

将细胞悬浮液引入上微通道,用0.1 mg/mL的纤连蛋白手工预涂。孵化设备在37˚C公司为5%使细胞附着在上通道(PDMS膜表面)的底部16小时。

  1. 细胞观察下片剥离

小心地将下片从设备上取下(图4c和d)。将设备其余部分置于盖玻片上,倒置显微镜观察(图4 f、h)。

图4 (a)完整的微器件。(b)微型装置的侧视图。细胞培养通道(上部)充满含有红色食物颜色的水,而较低的通道则充满了含有蓝色食物颜色的水。(c)和(d)小心地将下片从微器件上剥离。下片剥离前和剥离后细胞(E)的相位对比图像。细胞分离前后细胞追踪器红色CMTPX (g)染色细胞荧光图像。

结论

我们开发了一种带有可拆卸下微通道的微流体装置。对于PDMS膜的每一侧使用不同的粘合技术是很重要的。如果较低的通道充满空气,并且设备在CO中孵育孵化器,当设备从培养箱中取出时,经常在下通道中观察到露水凝结。下水道中的冷凝使观察变得困难(图4e和g)。这个问题用可拆卸装置解决了。

承认

这项工作得到了日本科学促进会(JSPS)Kakenhi Grant号JP16H04170的部分支持。竞猜

参考

  1. Chueh,B.H。哈,DKyrtsosC.R.Houssin,T。地区,N.TakayamaS.(2007)。多层微流控阵列系统中多孔膜的无泄漏键合.分析化学竞猜79(九)3504—3508。
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一种基于溶剂的PMMA微流控器件的制备方法

穆斯塔法Al-Adhami;Abhay Andar;伊丽莎白棕褐色;Govind饶;Yordan Kostov *

先进传感器技术中心,马里兰大学巴尔的摩县,1000年山顶圆,TrC 252,巴尔的摩马里兰州21250.

*电子邮箱:kostov@umbc.edu

为什么这个有用?

对微流体的需求稳步增长,部分原因在于护理点设备的日益普及[1]通常,微流控芯片是用热塑性塑料制成的[1]。热塑性塑料是合成聚合物,由于其能够被成型成复杂结构而受到欢迎[3,4)。它们经常被用作一种更安全、更便宜的玻璃替代品。4)。然而,正确密封这些装置是一项挑战,尤其是在医学检测领域,对可靠设备的需求很高。例如,压敏胶粘剂,普通密封剂,可限制微流体通道的尺寸;一些粘合剂会表现出干扰芯片上运行的分析过程的反应性基团[5]。因此,需要一种不受上述限制的密封方法。

在这里,提出了一种溶剂法。有机玻璃(PMMA),热塑性塑料,在高于其玻璃化转变温度(t)的温度下出现软化G)冷却后恢复到原来的状态。这种转变引入了几个直接键合选项[6]。然而,TG增大115°C。即使在这个温度下,成键所需的压力也相当高。这可能导致通道尺寸的缺陷,当大部分材料变软时。使用弱溶剂可降低温度。G只是对于塑料的表面,从而降低了工艺所需的温度和压力。压力的降低降低了通道变形的可能性。此外,由于溶剂诱导的软化仅限于表面(前几微米),较深的通道结构不受影响。因此,直接溶剂粘合法允许无粘合剂粘合,并避免温度引起的变形。作为奖励,这种键的力学性能大大提高了[7]。值得注意的是,这种方法适用于通道深度大于100微米的微流体器件,通常用于直接激光蚀刻产生的设备。

该技术的另一个优点是,当弱溶剂为乙醇时,可以生产无菌设备。它们可以使用任何实验室中的基本设备快速制造[7]。为了演示这个方法,将PMMA与90%乙醇一起用作溶剂,以与其他板材粘合,例如:

  • PMMA床单,,制造用于样品处理的微流体混合器和其他微流体装置(图1,一个,d)〔7〕;
  • ePTFE膜,要制作微流体起泡器(图1),c);而且,
  • 醋酸纤维素膜,定制透析设备(图1,b)。

图1。A)透析装置B)氧化还原试验箱C)微流控去泡器D)微流控混合器

我需要什么?

材料:

  • 聚甲基丙烯酸甲酯片厚度1.5 mm(Astra产品)
  • 聚甲基丙烯酸甲酯片厚度0.2 mm(Astra产品)
  • 10 k,20k mwco醋酸纤维素膜(Thermo Fisher Scientific)
  • EPTFE膜(Sterltech,产品编号:PTU021350)
  • 金属虎钳(麦克马斯特,产品编号:5226A3)
  • 1000号砂纸(麦克马斯特)
  • 硅胶垫(麦克马斯特)
  • KIM-WIPES(金伯利克拉克)
  • 2块矩形金属板(麦克马斯特)
  • 去离子水
  • 90%乙醇(去离子实验室,费舍尔科学、试剂级)

设备:

  • CO2激光切割机(通用激光系统)
  • 传统烤箱
  • 计算机辅助设计(CAD)软件(CorelDRAW X4)

我该怎么办?

  1. 设计构思
    1. 使用任何可用的计算机辅助设计(CAD)软件绘制所需的设计图。
    2. 将CAD文件导出为与激光切割机软件兼容的.dxf文件格式。
  2. 激光切割设计
    1. 将1.5 mm厚的PMMA板放在激光切割机的底座上。
    2. 根据板材厚度校准激光切割机。
    3. 在激光切割软件中选择正确的激光设置。应根据板材的材料和厚度对正高度。
    4. 激光将设计的核心路径切割到1.5 mm厚的PMMA上。
    5. 接下来,将另一张0.2 mm厚的PMMA板放在激光切割机的底座上,重复B-C点。
  3. 粗制PMMA片材
    1. 激光切割后,共有三件:核心通道设计(1)和封面(2)。
    2. 用去离子水冲洗PMMA切口,用自来水湿润砂纸。
    3. 将湿润的PMMA切口打磨成8字形,然后放到湿润的砂纸上,直到它变成乳白色。这是为了确保在PMMA片材上的平面一致性,以增加粘结。
    4. 用去离子水冲洗PMMA切口,然后用“Kim wipes”擦干。
  4. 粘合PMMA表
    1. 将控温烤箱预热至55°C。将金属虎钳和矩形金属板放入烤箱预热。为了安全起见,应使用热手套。
    2. 在长方形金属(铝)板上放一块干净的硅胶。
    3. 接下来,以三明治的方式将微流控盒的底盖放在硅胶垫的顶部。
    4. 将90%的乙醇喷到基盖板上,直到所有区域都湿润。
    5. 放置PMMA断路器的核心通道片。
    6. 将90%的乙醇喷到核心通道板上,直到整个区域,保税,是湿的。
    7. 放置微流体盒的最后一张封面。
    8. 将另一个硅胶垫和另一个矩形金属板放在其后面。
    9. 放置夹好的PMMA板,硅胶垫,金属虎钳中的矩形金属板要小心,以免使卡带错位(图2)。
    10. 拧紧虎钳直到再也不能转动杠杆为止。
    11. 将虎钳和微流体盒式夹芯放入预热烤箱中5分钟。这必须发生在老虎钳冷却之前。
    12. 冷却至室温,然后从金属虎钳和硅胶垫上取下。
    13. 增加进出口配件,可以将它们粘在一起,也可以根据偏好的方法放置它们。
  5. 将PMMA与EPTFE(或醋酸纤维素)结合:
    1. 温控烤箱预热到85°C。将金属虎钳和矩形金属板放入烤箱预热。为了安全起见,应使用热手套。
    2. 在长方形金属(铝)板上放一块干净的硅胶。
    3. 接下来,将微流体盒的膜以夹层方式放置在硅胶垫顶部。
    4. 将90%的乙醇喷洒在薄膜上,直到所有区域都湿润。
    5. 放置PMMA断路器的核心通道片。
    6. 将90%的乙醇喷到核心通道板上,直到整个区域,保税,是湿的。
    7. 放置微流体盒的最终PMMA盖板。
    8. 将另一个硅胶垫和另一个矩形金属板放在其后面。
    9. 放置夹心装置,硅胶垫,金属虎钳中的矩形金属板要小心,以免使卡带错位(图2)。

      图2。键设置

    10. 拧紧虎钳直到再也不能转动杠杆为止。
    11. 将虎钳和微流体盒式夹芯放入预热烤箱中5分钟。这必须发生在老虎钳冷却之前。
    12. 冷却至室温,从金属虎钳和硅胶垫上取下,如果有多余的膜,用剪刀取下。
    13. 增加进出口配件,可以将它们粘在一起,也可以根据偏好的方法放置它们。

我还需要知道什么?

为了使两张纸相互对齐,使用了三种方法:

  1. 对于PMMA-PMMA装置来说,仅需对其进行眼球定位即可。PMMA板与乙醇之间的粘附力足以使其固定到位。
  2. 还制造了一个定位管汇,其中放置了机加工板。流形将阻止工作表的移动(图3a.)。
  3. 如果膜厚到可以钻一个洞,最好使用三个定位销。当设备是机器时,销孔是预制的。牙签被用作定位销(图3b)。

    图3。a)定位管汇b)3个木钉用于防止各层移动。

  4. 对于薄膜,加工过的PMMA粘合在一个稍大的膜上。然后用剪刀去除多余的膜。

确认

这项工作由DARPA资助,生物衍生药品按需(Bio-Mod)项目拨款(N66001-13-C-4023)用于财政支持。

参考文献

  • 新航,s . K。和Kricka, L. J.。(2008)。微流体和护理点测试。芯片实验室,8(12),1982。doi:10.1039 / b817915h
  • 用于微流体装置的材料。(N.D)。弹簧参考.doi:10.1007 / springerreference_67093
  • 刘,K,和范,Z. H.。(2011年)。热塑性微流体器件及其在蛋白质和DNA分析中的应用。分析师,一百三十六(7)1288.doi:10.1039 / c0an00969
  • 曹,C。德沃,D. L.。(2008)。热塑性聚合物微流体的粘结。微流体和纳米流体力学,(1)1 - 16. - doi:16. / s10404 - 008 - 0361 - x
  • 香港,鞠,吴,M。Tai,C,蔡,C。&傅L。(2010)。利用CO2激光快速成型PMMA微流控芯片。微流体和纳米流体力学,9(6)1125 - 1133。doi:10.1007/s1044-010-0633-0
  • Visakh,p . M。托马斯,S。(2011年)。工程和特种热塑性塑料:尼龙:最新技术,新的挑战和机遇。工程与特种热塑性塑料手册,1 - 9。doi:10.1002/9781118229064.ch1
  • Al-Adhami,M。TilahunDGurramkonda,C。拉奥G.Kostov,Y(2016)使用微流体设备快速检测微生物污染。在:生物传感器和生物检测:方法和协议,第二版。艾德。一个。Rasooly和B.Prickril。Springer。
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液滴微流体的手工剃须刀图案化磁带原型制作

赛弗拉孤独的抗体*我。W畅B和STThoroddsen一个

一个物理科学和工程司,竞猜阿卜杜拉国王科技大学,竞猜(KAUST),Thuwal,24955-6900,沙特阿拉伯。
B先进能源技术研究所,京浦国立大学,大邱韩国,
电话:+ 821053165673,办公室:+82-53-950-7590,传真:+82-53-950-6594。电子邮箱:saifullah.lone@gmail.com,inwoocheong@gmail.com,和sigurdur.thoroddsen@kaust.edu.sa

它为什么有用?

液滴微流体的研究在化学研究者中越来越重要,竞猜物理学和生物学,因此,它在药物输送方面得到了应用,封装,单细胞分析,皮克林乳剂和相分离。为了产生单分散液滴,微流控器件的构造方法多种多样。变异系数小于等于5%的乳状液以前曾在T型接头报告过,流聚焦,同轴,以及其他类型的微流体设备。尺寸小于等于100微米的微滴在工业和生物领域有着诱人的应用。洁净室软光刻技术获得的小通道直径是制造微流体器件的最精确技术。1,二该技术广泛应用于基于PDMS设备的主模具制造。3.然而,关于成本和复杂性,在经济困难的国家和实验室安装洁净室软光刻机是困难的。因此,成本和特殊的洁净室培训限制了其广泛的应用。开发低成本、可靠的技术;喷墨打印,数控加工,xurography或剃刀书写,印刷电路技术,在没有洁净室技术的情况下,已经对印刷和剥离(PAP)微加工和三维印刷进行了测试,以制造微流体装置。通过非洁净室技术在100微米尺寸范围内形成液滴具有挑战性,且易于升级。最近,报道了一种利用激光带快速成型微流体的技术4这种技术依赖于计算机控制激光束。这项工作进一步简化了手工剃刀图案化磁带为基础的原型哺乳动物细胞图案化。5基于这个原型概念,我们延长了100µm大小肆虐下生产单分散液滴重叠剃刀的胶带(直角)在平板玻璃的表面上。下生产单分散乳液100µm大小范围在医药和化妆品行业非常有用。因此,我们的方法很可能是制造液滴微流控发生器的最简单方法之一。

我需要什么?

  1. 单边胶带(Temflex 1500电工胶带,厚度150微米)
  2. 平板玻璃载玻片,比如显微镜载玻片
  3. 30cm不锈钢金属尺
  4. 锋利的刀片
  5. PDMS基体与固化剂未固化混合物(10:1 w/w)
  6. 氧等离子体
  7. 烤箱或热板
  8. 一种用于钻孔的微流体PDMS冲床
  9. 去离子水(是否水)和20 cSt和10 cSt硅油

我该怎么办?

图1概述了原型化过程。原型制作首先将胶带贴在平板玻璃基板上。用锋利的刀片,胶带被切成平行的细条。胶带的厚度(150µm)决定了微通道的深度,但是这可以通过在彼此的上面附加多层胶带来增加。接下来,从细条之外的区域取出胶带。

要建造一个交叉路口,一条胶带的解除,水平放置在另一个在90ᴼ角。轻轻按压接头,确保条带连接良好。这些胶带作为基于PDMS的复制品铸造的母带。

将聚二甲基硅酮弹性体基料和固化剂(比例为10:1)的混合物倒入塑料培养皿中的母料顶部。将混合物在真空下脱气1 h,并在65℃下固化4 hr。固化后的PDMS复制件从主设备上切下并剥皮。按照上述步骤,可以重复使用主控形状来制作PDMS副本的多个副本。通过PDMS副本钻取入口和出口孔,然后粘在玻璃基板上,复制品和玻璃都暴露在氧等离子体中后。图1(g)显示了产生单分散油包水(w/o)乳液的PDMS装置。该技术很容易扩展到制造t型结或双t型结原型(图1h和i)。

图1。(a)用于液滴微流体的手动剃须刀图案胶带原型制作(b)由锋利的剃须刀刀片和直尺切割的平板玻璃基板上的胶带带,PDMS-casting(c),将PDMS硅橡胶弹性体基体和固化剂的混合物浇注在母版上,置于塑料容器中。(d)在固化后切割和剥离复件。(e)最终组装的交叉结微流体PDMS装置。(f)光学显微镜下与注射器泵连接的微流体装置。(g)流聚焦原型中油水滴形成的视频帧。面板(h)和(i)显示了剃刀图案的基于胶带的T型接头和双T型接头原型,分别。
图2。(a)以10 kfps记录的视频图像序列,显示交叉路口处形成水滴。后续帧之间的时间为200微秒。(b)基于连续相的粘度和流速(20 cSt硅油)的毛细管数函数的水滴大小,对于面板中的通道(c),对于水平线上方300微米宽的通道,以及(d),对于水平线下方150微米的通道,使用10 cSt硅油。(c)从视频中提取的图像,显示流态和液滴大小作为流量的函数,与300年µm通道宽度和150µm通道深度。(d)从150年小广场通道视频帧µm宽度和深度。

图2(a),演示了我们基于磁带的微流体装置中交叉连接处的液滴形成,通道宽度和深度分别为300µm和150µm。在图2(c),我们将水相的流速保持在25μl/min,系统地增加外部连续油相的流速(20 cSt硅油)。随着外部流速的增加,发现该状态从低流速下的滴落转变为高流速下的喷射(图2(c))对于最低流速,水相分解成细长的塞子,在较高的流速下,有规律的液滴被挤压掉。但它主要是由连续相的粘性应力之间的竞争决定的。FV~u/d它会撕裂液滴和界面张力F年代 ~ 年代D它试图保持水滴的附着。在这里γ是外相和U是它的速度;而年代是水和油之间的界面张力,年代= 0.040 N / m.对于小频道,特征长度标度D这两个力是一样的,因此它会失去平衡,什么时候FV~F年代然后是无量纲毛细管数Ca =µU /年代characterizes their relative strength.  Figure 2b shows the droplet-size as a function ofCA,当油相的流量达到65µl /分钟,液滴的尺寸达到约100μm,液滴在距交叉点较远的地方破碎。图2(d)显示下降形成通道宽度为150 150µmµm和通道深度。在这种情况下,液滴的大小达到~ 73µm,当油相(10 cSt)以25μl/min流动且水相以10μl/min流动时。

确认:这项工作由阿卜杜拉国王科技大学(KAUST)联合资助,竞猜Thuwal,沙特阿拉伯,以及贸易部,工业和能源,韩国(批准号10067082和10067082)。

参考

〔1〕秦,d.夏,Y.;怀特赛兹.M特征尺寸大于20μm的复杂结构的快速成型。副词。板牙。1996, 8,917-919。

[2],Y.;怀特赛兹G.M软光刻。Angew。化学。Int。艾德。1998,37 550—575。

〔3〕达菲,D。C麦克唐纳JC舒尔勒,O。J怀特赛兹G.米.聚二甲基硅氧烷微流体系统的快速成型。肛门的化学1998,70,4974—4984。

〔4〕罗,lw,张志贤C.Y t; OngW唐;K。C.;l约巴斯,l利用激光图形带对微流体系统进行快速原型设计J微机械Microeng.二千零七,17 N107- N111

〔5〕阿尼尔,B.S.;AliH.;Cheul,H。C.;和拉奎尔,pci。用于哺乳动物细胞图案化的胶带软光刻:伤口愈合分析的应用。生物学技术,2012年,53 315—318。

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微生物在微流体装置中的快速接种和恢复

格林尼一个。1,2,TekwaE.W.1,3,冈萨雷斯,一个。1,NguyenD。4

1生物学系,麦吉尔大学1205博士潘菲尔德,蒙特利尔,QCH3A 1B1,加拿大。
生态与进化系,多伦多大学,威尔科克斯街25号,多伦多,在,M5S 3B2,加拿大
3.生态学系进化,以及自然资源,罗格斯大学,学院农场道14号新不伦瑞克新泽西,08901年,美国。
4米尔金斯克里斯蒂实验室,麦吉尔大学健康中心研究所,医学院,麦吉尔大学1001 Decarie大街,蒙特利尔,QCH4A 3 j - 1,加拿大。

为什么这个有用?

微流体装置被用于医学上许多不同类型的实验,生态与进化学科(Park et al.,2003;Keymer et al .,2008;康奈尔et al .,2013年;霍尔和德克尔,2014)。例如,用于微生物实验的微流体装置需要接种到模拟自然微生物环境(如多孔土壤)的较小的培养箱中(或等,2007)和生物宿主(Folkesson et al.,2012)。这些装置通常涉及复杂的泵装置和不可逆的密封。我们开发了一种只需要普通实验室设备的技术,使设备可重复使用,同时允许微生物不受干扰地生长(基于Tekwa等人,2015;Tekwa等人,在检查中)。在这里,我们提供了一个详细的指南,为组装和以前没有记录的无损拆卸多二甲基硅氧烷(PDMS)实验设备,以恢复微生物原位,然后,可以对其进行相对计数和进一步的种群变化的分子分析。每一步都有视频作为补充。

图1:微流体装置,在弹性体(PDMS)层上包含14个栖息地,压在60 mm x 24 mm玻璃盖卡瓦上。栖息地深度为10或20微米,直径从1400微米到2670微米不等,呈环状或网状斑块。该装置用于测试栖息地斑块对微生物动态的影响。栖息地被染成蓝色以便于观察。有关更多信息,请参见Tekwa等人。(2015)。


我需要什么?

  • 单层PDMS设备,一侧有栖息地
  • 移液管+无菌移液管尖端
  • 无菌培养皿(1/台)
  • 无菌镊子
  • 接种物
  • 过滤水
  • 金维斯
  • Autoclavable塑料容器
  • 乙醇
  • 锡箔
  • 无菌1μl接种环(1/生境)
  • 无菌eppendorfs
  • 磷酸盐(PBS)
  • 生物安全柜(BSC)

我该怎么做?

  1. 清洗PDMS设备: PDMS装置用0.01N HCl预处理1小时,等离子体处理1小时,使其保持亲水性,并易于与玻璃或塑料基体粘结(Cho et al.,,2007;Tekwa等人,2015)。将1/3的可高压消毒塑料容器装满70%乙醇和PDMS装置,然后用锡纸覆盖。让他们在水槽中静置30分钟以上,然后小心地将乙醇处理掉。将容器装满水并倒空10次,以冲洗设备。最后,把容器装满过滤过的水,用锡箔和高压灭菌器密封,以便对设备进行消毒。
  2. 接种设备(在生物安全柜内执行,平衡计分卡):将设备置于平衡计分卡中干燥30分钟。将特征朝上的设备放置在培养皿盖上,并放置少量(即0.7μl)接种到每个(样品装置中14个)上图1)生境。液体的量必须足以填满栖息地,但不能过多地防止PDMS和盖玻璃/培养皿之间的粘合(图2)。使用无菌镊子,拿起设备,面朝下放到培养皿或盖玻璃的中心,用戴手套的手指反复按压背部,将其密封在表面上,使用Kimwipe从侧面吸走多余的液体。然后环绕,但不接触,用kimwipes浸泡在过滤水中的设备(图)。3)确保设备不会在培养箱中变干,在关闭培养皿之前。在培养箱中直立放置所需时间。实验现在可以在24小时内保持原样(见补充视频)。

图2。带有细菌液滴的装置,每个栖息地1滴。

图3。一个“直立”的培养皿+Kimwipes+设备+盖玻片准备好孵化。

  1. 从设备中恢复(在平衡计分卡中执行):打开培养皿,小心取出并丢弃kimwipes,然后使用无菌镊子轻轻打开设备,将面朝上放置在皮氏培养皿盖上。大约12小时后,由于PDMS的吸收,生境之间的空间将没有液体,防止微生物在拆卸过程中跨室混合。已经干涸的栖息地将呈现白色(图4) and cannot be used.  Dip sterile inoculating loop into an eppendorf with PBS,然后用这个环刮一个栖息地(图)。5)再次将接种环浸入eppendorf培养基中,然后可以在一夜之间进行进一步的分析,如电镀相对细胞计数(如果有不同的菌株)和其他分子分析。对你感兴趣的其他栖息地重复上述步骤,使用新的接种环。PDMS设备现在可以像步骤1中那样进行清理并再次重用。

图4。接种和孵化设备的视图,透过培养皿的底部看。

图5。在拆卸的PDMS设备中从生境中回收细菌。

我还应该知道什么?

该回收技术可用于估算不同类型微生物的相对比例。变形频率)这在进行竞争分析和进化实验时很有用。与Tekwa等人不同。(2015),这项技术放弃了共聚焦显微镜的使用;取而代之的是通过直接微生物回收和标准电镀程序来评估设备的含量。

视频的链接

这些视频经历了我们过去在铜绿假单胞菌可能有助于确定介质的具体数量,增长的时期,等。这可以用于类似的PDMS微流体器件的实验。

第1部分-介绍+清洗设备网址:https://youtu.be/bne3zn3wu4q

第2部分-设备接种网址:https://youtu.be/p-uyireyym

第3部分-从设备中恢复https://youtu.be/YLnmGxqMYgE

补充-荧光细菌实验网址:https://youtu.be/lgmtrys62pa

确认

AGR得到了NSERC本科生研究奖和NSERC发现奖的支持。EWT得到了魁北克自然与技术基金会和魁北克生物多样性科学中心的支持。竞猜AGo得到了加拿大研究主持计划和NSERC发现基金的支持。DN得到了CFI领导人机会基金(25636)的支持,Burroughs Wellcome基金CAMS奖(1006827.01)和CIHR薪酬奖。

参考文献

秋,H.琼森,H.坎贝尔K。MelkeP.威廉姆斯JW。杰迪纳克,B。…& Levchenko一个。(2007)。高密度菌落的自我组织:有效的群体控制。PLOS生物学,5(11)E302。

康奈尔JL.,RitschdorffE。T。WhiteleyM。剪切JB.(2013)。显微细菌群落的三维打印。美国国家科学院院刊竞猜,110(46)18380-1838。

Folkesson,A.Jelsbak,L.,杨,L.,约翰森,H。K。CiofuO。哈比,N.莫林,S.(2012)。铜绿假单胞菌对囊性纤维化气道的适应:一个进化的观点。自然评论。微生物学,10(12),841.

荷尔,f.J.德克尔C.(2014)。放大看看更大的画面:研究细菌的微流体和纳米制造工具。竞猜,三百四十六(6208)1251821.

Keymer,JE。加拉贾达P.LambertG.LiaoD奥斯丁R.H。(2008)。通过竞争细菌计算相互适应度。美国国家科学院院刊竞猜,一百零五(51)20269—2027

或者,D手中,B.F.幽灵,JM。DechesneA.弗里德曼S.P.(2007)。影响非饱和多孔介质中细菌栖息地和活性的物理约束-综述。水资源进展,30(6),1505 - 1527。

公园,年代,沃拉宁P.M。Yuzbashyan,E。A.Silberzan,P.股票,JB。奥斯丁R.H。(2003)。法定人数的动议。竞猜,301(5630),188-188年。

TekwaE。W。NguyenD容克,DLoreau,M。&冈萨雷斯一个。(2015)。微生境芯片的斑块性影响细菌合作的进化动力学。芯片实验室,15(18),3723 - 3729。

TekwaE.W。NguyenDLoreau,M。冈萨雷斯,一个。脱北者的聚集与致病菌的合作有关。在评论中。

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快速简便的玻璃培养皿制作,用于长期活细胞成像

若山田123,jean - louis Viovy123,凯瑟琳·维拉德123和圣_潘尼除垢剂123

1居里物理实验室,Institut CuriePSL研究型大学,CNRS UMR168,巴黎,法国。

索邦大学,UMPC大学。巴黎06,巴黎,法国

3.皮埃尔·吉勒斯·德根尼斯研究所,巴黎,法国

电子邮件:ayako.yamada@curie.fr

为什么这个有用?

玻璃是一种多用途的化学处理表面,它仍然是迄今为止最常用的表面工程基板(例如缩微成像,表面化学)或PD竞猜MS微流体器件的等离子体键合。在这种基质上进行细胞培养,玻璃底培养皿是为了保持细胞外明确的培养基体积,保护细胞免受污染和介质蒸发。此外,它们在光学上比通常用于细胞培养的聚苯乙烯培养皿更适合于显微镜观察。尽管市场上有玻璃底培养皿(例如来自WPI的荧光皿)塑料墙的存在限制了可以在玻璃底面上进行的处理,而那些处理更昂贵(每盘5欧元;比聚苯乙烯菜肴(如φ50毫米)。来自TPP的φ40 mm盘,每盘0.5欧元)。在这个提示中,我们描述了一种比前一个技巧更简单的方法1把聚苯乙烯培养皿变成玻璃底培养皿,同时保留了在玻璃组装成一个盘子之前对其进行任何处理的可能性。注意在这个方法中,培养皿的主体将被倒置,因此盖子不再被盖子塞子提升到盘子开口的上方。然而,在这个培养皿中,通过身体和盖子之间的空隙进行气体交换似乎足以健康地培养细胞。综上所述,本技巧提供了一种低成本和快速的细胞培养解决方案在微流体设备或工程表面直接在培养皿,适合长期活细胞成像。


我需要什么?

  • φ40 mm聚苯乙烯组织培养皿(如TPP # 93040)
  • φ40 mm盖板滑块(例如Thermo Fisher Scientific #11757065,每张幻灯片~0.2欧元)
  • 大型螺丝刀(或类似工具)
  • PDMS基体与固化剂未固化混合物(10:1 w/w)
  • 烤箱或热板
  • 铁磁性金属板。PDMS容器盖,可选择的)
  • 圆柱形磁体(可选)


我该怎么办?

  1. 将一个聚苯乙烯培养皿倒置放置在表面,用一个大螺丝刀将培养皿底部的中心打几次(图)。1a)直至碟底与碟壁分离(图)。1b)。成功率在9%到10%之间时,底部应该容易下降。不要太用力地触碰盘子底部,以免打破盘子的墙壁。
  2. 将未固化的PDMS混合物摊铺在平坦的基底上(例如一个更大的塑料培养皿),并在培养皿边缘(破碎的部分)涂上PDMS(图)。1c)。
  3. 将盘子(碎的部分)放在盖玻片上(图)。在烤箱或热板上固化PDMS。在80°C 10分钟(图。1E)。
  4. 表面处理(例如微接触打印)或等离子体粘接PDMS芯片到玻璃表面,可以在碟子组装后或之前进行(图4)。1 f)。

  1. 为了保持片上细胞培养的湿度,这道菜可以用例如磷酸盐缓冲盐(图)2a)。装有芯片或微电池的盘子可以放在一氧化碳中。有或无进一步保护的孵化器(图2 b)。
  2. 长期活细胞成像可使用阶段顶部培养箱进行(图)。2C)。


我还应该知道什么?

  1. 根据显微镜的支撑类型,也许有必要把盘子和玻璃滑动片的轮廓很好地对齐。这可以使用圆柱形磁铁(每盘3个)和铁磁金属板(图3a)在烤箱或加热板上进行PDMS固化时(图3 b)。


确认

这项工作得到法国国家研究机构(ANR)的支持,作为“Avenir投资计划”(参考号:ANR 10-nano 0207)和ERC高级赠款大提琴(FP7-IDEAS-ERC-321107)的一部分。

参考

[1]Caballero D,Samitier J为活体细胞成像研究制造细胞培养室的不同策略。芯片和技巧,2014年12月2日(//www.yumdilly.com/chipsandtips/2014/12/02/different-strategies-for-the-fabring-of-cell-culture-chambers-for-live-cell-imaging-studies/)

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多层光刻与手动光掩模对准

Frank Benesch Lee先生,若泽M拉萨罗格瓦拉,Dirk R.阿尔布雷希特

伍斯特理工学院,伍斯特马01609美国

它为什么有用?

现代微流控器件可以结合不同高度的通道来实现其设计功能。示例包括水动力聚焦[1],细胞陷阱[2],以及隔离细胞成分的腔体[3]。这些器件是由多层SU-8光刻胶主模制造的。每层高度需要一组单独的光刻步骤,包括光刻胶旋转,光罩对准,曝光,烘焙,最后进行了开发步骤,揭示了三维抗蚀图形。

面具校准仪有显微镜和精密的测微计,每层光罩的微米级校准,在基板晶圆上有可见的标记。它们是制作精确对准的多层图案必不可少的工具,但是在许多研究型大学的洁净室里,他们的巨额开支可能会使他们远离教学机构和个别实验室。

相比之下,使用便宜的紫外线光源可以制备单层微流体。甚至是自制的[4]。原则上,手动光掩膜对准可以在显微镜下进行,然后带到紫外线源,然而,这带来了一些复杂的情况。第一,使用便宜的显微镜或立体镜很难看到对齐特征,尤其是在薄的SU8层中,由于开发前暴露区与未暴露区对比差。第二,在移动到曝光系统时,可能会发生错位。

这里我们提出一个手动光掩模定位方法,产生一个50µm准确性,无需面具对准器的帮助。

我需要什么?

  • 光刻设备及用品:
    • 旋转涂布机,和紫外线曝光系统
    • 衬底硅片和SU-8光刻胶
  • 小型显微镜(例如USB)或立体显微镜
  • 每层的光罩透明胶片
  • 透明胶带
  • 精细探针永久性标记
  • 刮胡刀刀片
  • 切割垫
  • 4个小(3/4英寸)或迷你(1/2英寸)的粘合剂夹
  • 玻璃板,大约。4×5“,与曝光系统兼容

我该怎么办?

  • 从透明片上切下光罩,留下4个角标签。在显微镜下将两个掩模相对对齐(图1a),并用活页夹将它们夹在一起。确保正确的蒙版方向,并检查蒙版上多个对准标记的对准精度。(需要注意的是,体视显微镜的水平对准精度较低,因为每只眼睛的光路都是5 - 8度,而垂直对齐不受影响。首先沿垂直方向对齐,然后将遮罩旋转90度,以确保在水平和垂直方向上精确对齐。)在每个角落添加活页夹(图1b)。并验证对齐。接下来,一次取下一个活页夹,用直的刀片在每个卡舌上切一个锋利的V形缺口,通过面具。将刀片垂直向下压,以避免移动对中。更换活页夹,然后继续到下一个角落,直到所有4个凹槽都被切割(图1c)。

  1. 将苏-8的第一层旋转到晶圆片所需的厚度并预烤。在晶圆底部贴上4片透明胶带,使粘边朝上(图2a)。将第一个掩模放置在晶圆片上,轻轻按压以将其粘到胶带卡舌上。使用细尖标记将对准缺口(图2b)追踪到透明胶带(图2c)上。转移到紫外线曝光系统并曝光。小心地移除掩模,而不将透明胶带从晶圆上拆下并烘烤后。透明胶带与95°C烘烤兼容。使用另一条胶带覆盖胶带Tabs保护标记不受污染,并允许下一个蒙版平滑对齐。

  1. 旋涂下一层光刻胶层并预烤(图3a)。用一圈透明胶带将晶圆贴在玻璃板上,使其保持原位。将第二个掩模放置在晶圆上,确保对齐“V”标记集中在每个对齐凹槽内,并跨越所有4个角(图3b)。用薄(2-3 mm宽)胶带将面罩粘到玻璃板上,and adjust alignment as necessary.  Carefully transfer the glass plate with wafer and aligned photomask for exposure (Figure 3c).

  1. 对任何其他层重复步骤3。取下胶带片,显影光刻胶。评估显微镜下的对准精度(图4)。

结论:

在本技巧中,我们提出了一种手动校准多个透明光罩的方法。我们实现了<100微米和50微米的可重复精度(图4a)。These accuracies are within required tolerances of many multilayer designs (Figure 4b).  In many cases,较小的设计备选方案可以放宽对准公差,例如,在一个陷阱设计中,包含一个薄的水平通道,允许流体旁路,但捕获较大的对象(图4c)。在这个例子中,宽100µm旁路通道只有部分覆盖陷阱压痕,whereas widening the bypass channel to 400 µm enabled a functional device despite slight misalignment.  Overall,这种简单的方法允许制造包含多层高度的微流体设备模具,没有昂贵的掩模对准设备,精度至少为50μm。此外,切割对准标记后,在光刻过程中根本不需要显微镜,加速制造多个主控形状。

应答:
由NSF IGERT DGE 1144804 (FBL)提供资金,富布赖特·拉斯帕(JMLG)危地马拉圣卡洛斯大学(JMLG)NSF CBET 1605679 (DRA),国家卫生研究院R01DC16058(DRA)和巴勒斯威尔康卡西(DRA)。应答:

参考文献:

  1. Chih ChangC。H。支雄Y.Ruey-Jen,二维聚二甲基硅氧烷(PDMS)微通道三维水动力聚焦。微机械与微工程学报,2007。17(8):p。1479.
  2. 埃里克森,J.等,笼状神经元MEA:一个长期研究培养的神经网络连通性的系统。神经科学方法杂志,竞猜2008。一百七十五(1):P.1-16。
  3. 泰勒,一个。M。等,CNS轴索损伤微流控培养平台再生和运输。自然的方法,2005。(8):p。599—605。
  4. 埃里克施塔德M。E。古铁雷斯和一个。Groisman基于发光二极管的低成本低维护紫外光刻光源。芯片上的实验室,2015。15(1):P.57 - 61。

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一个简单的,无气泡细胞加载技术用于哺乳动物细胞在芯片上的实验室培养

Sahl Sadeghi1­*和Meltem Elitas1

1工程与自然科学学院竞猜萨班吉大学34956,伊斯坦布尔土耳其

*萨赫萨德吉写了这篇论文.

目的

芯片实验室(loc)设备对不同学科的科学贡献显著。竞猜聚二甲基硅氧烷(PDMS)是主要材料之一,广泛用于制造生物基因座,由于其生物相容性和易用性。然而,PDMS和其他一些聚合物材料本质上是防水材料(或疏水材料)。这就造成了装载和操作LOCs的困难。在生物系统中,疏水性的显著后果是微流体通道中的气泡被截留。虽然PDMS的氧等离子体处理在一定时间内降低了表面疏水性,PDMS的亲水性随时间而消失1.微流体中的气泡问题一直存在,为此进行了多项研究。其中一些解决方案建议实现气泡陷阱,3.,通过亲水涂层对LOCs进行表面处理4,使用主动控制的气泡去除系统5,.

尽管上述设计复杂性被引入LOC,以减少气泡引起的堵塞问题,这些修改也导致了更高的生产成本,复杂的操作,设备准备时间长。在许多单细胞实验中,在不丢失或破坏罕见细胞的情况下,这些细胞需要被导入LOC。在这里,我们提出了一种简单的方法,可以在不在微流体通道中引入气泡的情况下加载少量细胞。


材料

·PDMS (Dow Corning Sylgard 184硅弹性体套件)
·吸管技巧 (20~200μL,埃普多夫,# 3120000917)
·Pipetman (GilsonP200# 69989 - 5)
·水乙醇70% (扎格化学竞猜)
·____细胞培养基 (DMEM潘生物技术,(P04-01548)
·哺乳动物细胞 (MCF7,ATCC-HTB-22)
·____无菌注射器 (BD 10ml注射器,Luer-Lok小费,(300912)
·____无菌汉密尔顿注射器 (汉弥尔顿,100 ul糖浆,(84884)


过程

步骤1:如图所示,在PDMS设备的进口和出口端口插入两个200 ul管尖图1.

步骤2:用吹笛手将70%的水乙醇注入吹笛尖。因此,微流体通道的内表面将被消毒,流体流动将在微通道内进行测试,因为它应用于许多其他的LOCs协议7,8.

步骤3:轻轻按压吹管员,使乙醇溶液通过PDMS装置的微通道和微腔流动。注意避免从输出管端施加负压,可能通过管道连接造成空气泄漏。此外,根据亨利定律,施加负压会直接影响液体中溶解的气体的量9这可能有助于在微通道内形成更多的气泡。正压有助于通过溶解气泡去除气泡。

步骤4:用乙醇溶液冲洗芯片后,检查芯片以确保去除气泡。如有气泡,重复步骤2和3。

步骤5:在注射器(10毫升)中注入中等或磷酸盐缓冲盐水(PBS)。注意清除注射器内的气泡,安装并锁定注射器上的针头。然后,将介质流过针,确保针中充满介质,没有任何气泡。将针插入进管端;轻轻地施加正压,用介质代替乙醇。接下来,从输出管尖端收集多余的介质。

步骤6:用新鲜介质填充入口管,由于入口和出口管尖中介质水平之间的一定高度(h)。微通道内部会形成非常缓慢的介质流动。

步骤7:将细胞装入Hamilton注射器,注意针头和注射器内没有气泡。如步骤5所示,将Hamilton注射器针头插入进样管尖端,图1.通过向注射器施加温和的正压来引入细胞。在PDMS芯片中建立的流将释放的细胞送到芯片中所需的位置。流量可通过调节施加的正压力和进出口管尖收集的介质量来调节。可以收集出口管端多余的上清液,实验过程中可通过进口管端供给新鲜介质。


参考文献

  1. 棕褐色,S.H.N.T.NguyenY.C.蔡,T.G.康.生物流体学,2010。4(3)。
  2. 郑,注水开发,Z。王W张,和X.Y.江,. 芯片实验室,2010。10(21):P.2906 - 2910。
  3. 王Y.D。李,L.S.张,H。全,J.E.Mendoza EliasT.A.哈瓦特S.Z.哈桑,一个。周,D.T.埃丁顿,和J。Oberholzer. 生物医学微设备,2012.14(2):P.419-426。
  4. 王Y.L。C.E.模拟人生和N.L.Allbritton,. 芯片实验室,2012.十二(17):P.3036 - 3039。
  5. 卡尔森赵硕,,MGazin,S.Laakso,THaraldsson,S.Malhotra KumarM梅基,H。古森斯和W。van der Wijngaart,. 芯片实验室,2013。13(22):p。4366 - 4373。
  6. 戴维·科尔特斯D.F。T.-X。唐D.G.S.卡佩卢托和即时消息拉扎尔,. 传感器和驱动器B:化学的,2017.243:p。650-67.
  7. 贝纳文特·巴贝斯,A.D。加勒戈·佩雷斯,D.J.HansfordS.AranaE。Perez LorenzoM.Mujika,. 生物传感器和生物电子学,2014.61:p。298 - 305。
  8. Yesilkoy,F.R.UenoB.X.E.Desbiolles,MGrisi是的。HB.J金,和J。brgger,. 生物流体学,2016年。10(1)。
  9. 亨利,W。菲尔。反式。R.Soc。朗德,1803.93:29–274。

图1 -微流控PDMS器件中细胞加载过程示意图

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一种新的低成本制备交联明胶膜的方法

Gabriele Pitingolo1还有瓦莱丽·塔利1

1插图UMRS1147,5014年CNRS SNC,巴黎笛卡尔,2016年法国法甲对抗癌症。巴黎,法国。

电子邮件:gabriele.pitingolo@parisdescartes.fr

为什么这个有用?

近年来,几种明胶类型(即GelMA,a或b)因其良好的生物相容性而被用于药物制剂和组织工程,低成本下细胞分化和可用性的倾向。1使用明胶作为生物材料也有利于调整基质的机械性能,改变水的浓度和交联度。然而,特兰维尔®是最常用的微孔膜渗透支架,是培养细胞的标准方法。这种商业化的支持物已被广泛地用于研究不同细胞类型的分子分泌,并且还可以复制几种在体外生理障碍(即血脑屏障)。3.特兰维尔®细胞培养插入很方便,因为它们是无菌且易于使用的,但它们非常昂贵(12包300美元左右),而且由于它们是由聚酯或聚碳酸酯制成的,生物材料的性能范围有限。此外,正如法兰加和他的同事所展示的,这些多孔膜通常集成在微流控芯片上进行渗透性研究。4

最近,勇X。陈等人。提出了一种制备细胞培养用悬浮水凝胶膜平台的替代方法,设计了一种复杂的方案来合成凝胶,并利用商用打印机制造出由聚乳酸(PLA)聚合物制成的开放网格结构。5我们的提示显示了一种新的低成本方法制备交叉喜欢凝胶膜作为一个渗透支持有用的潜在生物应用。此外,提议的方案不需要使用复杂的制造技术或昂贵的材料。它使用来自猪皮肤的明胶和甲醛蒸气技术交联明胶膜。作为概念证明,我们将凝胶膜集成到微流体芯片中,展示在静态和动态条件下开展可比研究的可能性。

此外,展示文化抵抗温度(约37°C)的凝胶膜,我们在孵育前后(2天)测试了力学性能(杨氏模量)。最后,我们观察到膜的力学性能和结构完整性的保持,这使得膜可以用于细胞培养的研究。


我需要什么?

  • Transwell插件
  • 猪明胶A型
  • 甲醛溶液
  • 手术刀
  • PMMA研磨室或类似

我该怎么办?

  1. 从Transwell中取出多孔膜®插入(图。或者使用类似的自制支持。为了方便这一步是方便使用解剖刀沿整个直径切开膜。

  1. 膜移除后,的Transwell®支持是可以使用了。将结构置于PMMA腔中心(深度至少为2mm)(图2a),倒入10% w/v明胶,没有泡沫,进入PMMA室和Transwell内部®支持(图2 b)。稳定2分钟后,把系统放在冰箱里,至少10分钟。

  1. 后的凝胶化时间在4°C(10分钟)可以消除形成凝胶膜的PMMA室,借助手术刀帮助分离(图3a-3b)。如图3c所示,明胶膜看起来非常平坦,细胞培养的理想特性(图3c)。为保证细胞培养过程中力学性能的保持,使用经典的“细胞生物相容性”协议交联明胶膜,甘油醛等,甲醛7还有戊二醛8方法或天然产物,如genipin。9

  1. 在这种情况下,采用气相甲醛法将制备的明胶膜交联,得到水溶性较低的体系。具有较高的机械强度和抗酶降解稳定性。我们将明胶膜暴露在甲醛蒸汽中1天。在图4a中,我们显示了差异,培养48小时后,样本之间交联(左)和非交联(右)。交联明胶膜的最终深度约为1 mm,然而,可以改变深度,调整液体明胶量。最后,我们计算,潜伏期前后,交联明胶膜的杨氏模量,观察到类似的40 kPa值(使用液压测试系统研讯DX进行压缩测试)。

  1. 将明胶膜集成到微芯片中。在本节中,我们详细介绍了明胶膜与微流控芯片的集成。为例,我们使用了在之前的工作中提出的相同的几何图形4,制作渗透率实验装置(图5a)如图5b所示,只需将液体明胶倒入较小的钻孔微通道,用移液管形成一层均匀的薄层明胶(图5C)。在4°C下胶凝后,使用上述方法将形成的明胶膜交联,结果如图5d所示。为了粘合不同的PMMA-PDMS基质,我们在这里提出了一种我们小组最近开发的磁性方法10,在溶剂蒸发和等离子结合的情况下,通过物理化学应力来保护明胶膜。图5e显示了最终的芯片。


结论:在本技巧中,采用一种简单、低成本的制备方法制备了一种新型的生物相容性明胶渗透支架。可采用气相甲醛法或其他化学交联方法对整体明胶膜进行交联,作为细胞培养的潜在支架。此外,通过改变明胶的初始浓度,可以调节渗透膜的杨氏模量和厚度。交联度和液体明胶的量。最后,我们展示了凝胶膜集成到一个模块化微芯片。因此,我们提出了一种简单和低成本的方法来制备细胞生物学和其他应用的可渗透明胶膜。

确认

这项工作是在Pierre-Gilles de Gennes研究所设备(“avenir投资”方案)的支助下进行的,参考文献:ANR 10-NANO 0207)。

参考文献

  1. Geckil,希克,等。“作为细胞外基质模拟的工程水凝胶”,纳米医学5.3(2010):469-484。
  2. https://www.corning.com/worldwide/en/products/life-竞猜sciences/products/pervative-supports/transwell-guidelines.html
  3. Guarnieri丹妮拉,等。“穿梭介导的纳米颗粒输送至血脑屏障”,小9.6(2013):853-862。
  4. Falanga一个。P.皮婷噢咯G.Celentano,M。科森蒂诺,A.甜瓜,P.VecchioneR.NETTI,P.一个。(2016)。在流动条件下穿梭介导的纳米颗粒在体外大脑内皮的转运。生物技术和生物工程。
  5. 陈,勇X。等。“用于细胞培养的新型悬浮水凝胶膜平台”,《工程与医学纳米技术杂志》6.2(2015):021002。
  6. Sisson,克里斯廷等。"Evaluation of cross-linking methods for electrospun gelatin on cell growth and viability." Biomacromolecules 10.7 (2009): 1675-1680.
  7. 美国科技大学,M。等。“整齐填充明胶的行为和特性”,《生物材料》24.1(2003):165-172。
  8. 塔乐边A.等。"The effect of glutaraldehyde on the properties of gelatin films." Kemija u industriji 56.11 (2007): 537-541.
  9. BigiA.等。“通过与genipin交联来稳定明胶膜。”生物材料23.24(2002):4827-4832。
  10. 皮提戈洛·加布里埃尔,等。“在流动条件下模拟内皮内衬微血管的模块化混合芯片的制造”,《微机械与微工程杂志》(接受稿)
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电钻/驱动作为离心机与3d打印定制持有人的非传统容器

通过 .

明知基姆一个,Guanya史B,明锅c,卢卡斯R。布劳赫一个,和辛迪K.Y.唐一个*

一个机械工程系,斯坦福大学,斯坦福大学,CA 94305,美国

B本科生访问研究项目,工程学院,斯坦福大学,斯坦福大学,CA 94305,美国

c材料科学与工程系,竞猜斯坦福大学,斯坦福大学,CA 94305,美国

* sindy@stanford.edu


为什么这个有用?

许多生物和化学制备过程都需要离心步骤。在原样品容器和商业离心机所需的管之间转移样品增加了样品污染的风险,并经常导致样品的丢失。商用离心机在实验室之外也不容易获得。在这里,我们展示了一个简单的3d打印支架的设计,用于连接到我们用作离心机的电钻/驱动器的卡盘上。该方法的优点包括:1)可将支架设计成可容纳非常规容器(如:注射器,玻璃小瓶,毛细血管)2)电钻/驱动器比离心机更广泛。我们展示了各种各样的样本(例如,油包水乳剂,细胞悬浮液,食物和饮料,用我们的方法可以对各种容器中的湿土进行离心。这种方法应该对实验室外的现场工作有用,对于更广泛的DIY社区,对需要离心分离的家庭应用感兴趣,如血液分离和相关诊断,从湿土中分离间隙水进行污染检测,食品样品中过敏原的提取和鉴定,以及流体澄清(例如,橄榄油,葡萄酒)通过加速沉淀。

我需要什么?

图1。所需部件照片。

  1. 电钻/驱动(DeWalt DC742KA无绳紧凑型电钻/驱动套件[1])。
  2. 3 d打印定制的持有人。
  3. 3D打印的钻头/驱动器自定义支持。
  4. 4个1 ml注射器(正常,零件号:4010-200V0)作为非常规样品容器的示例。
  5. 一个长螺栓(平头机螺丝,锌、#8 x 1-1/4")和一个匹配螺母(六角螺母,锌、# 8-32)。螺栓的尺寸应与钻头/驱动器的卡盘相匹配。
  6. 四个短螺栓(平头机螺丝、锌、#6 x 1/2”)以将1毫升注射器固定到3D打印定制支架上。

我该怎么办?

  1. 使用Solidworks或其他CAD软件设计自定义支架。
    1. 测量外径(W1= 6.5 mm),如图所示。2a)。我们在决定槽的宽度(w)时包括0.5 mm的公差= 7mm),将1 ml注射器固定在其中(图)。2 b)。
    2. 确定1毫升注射器相对于旋转平面倾斜的角度(Q=60°)。
    3. 决定长度(w3.=80 mm)和厚度(W4=15 mm)。
    4. 测量或识别短螺栓和长螺栓的外径,并分别对f3和f5使用这些值。
  2. 为钻孔机/驱动器设计自定义支持(图2C)。只要钻机/驱动器,该支架的尺寸就不重要。 在操作过程中稳定且不翻倒。
  3. 3D打印支架和支架。我们使用的是ROBO 3D[2]的3D打印机。3d打印机在xyz方向上的分辨率是100毫米。我们使用的材料是聚乳酸(PLA)。
  4. 组装离心机(图)2D)。
    1. 将一个长螺栓穿过支架中心,并用螺母拧紧。
    2. 将螺栓插入钻头/驱动器卡盘中,按几下钻头/驱动器的扳机拧紧螺栓。
    3. 确保螺栓固定在卡盘上,并对准钻头/驱动器。
    4. 将钻头/驱动器置于3d打印支架中。
    5. 用四个短螺栓将四个1毫升注射器固定到支架上。
  5. 按下钻机/驱动器的扳机5-10分钟,启动离心机。旋转平面应与地面平行。
  6. 拧下短螺栓以拆下注射器。
  7. 如果需要,在插入真实样本之前,测量钻头/驱动器的转速。我们使用iPhone中的sloo - mo模式来校准钻头/驱动程序[3]的转速(图)。2E)。
  8. 结果(图。3)。
    1. 油乳状液中的水:在1毫升注射器中收集油滴中微米大小的均匀水。将针与注射器连接后,注射器固定在3d打印支架上,针头向上。在离心前,通过在支架的另一侧加入另一支含有同等重量液体的注射器来平衡支架。我们以374转/分的速度将样品离心10分钟。将液滴注入微通道,测量离心前后体积分数的变化。体积分数定义为水滴总体积与充满通道的流体总体积之比。离心后,乳液的体积分数从60%增加到86%,液滴的大小没有变化。没有观察到液滴破裂或聚结。
    2. 声音洪亮的人 蓝斑:为了演示细胞悬液的浓度,我们用过声音洪亮的人 蓝斑(www.carolina.com)作为一个模型。我们在一个3毫升的注射器里注入了大约20个声音洪亮的人悬浮于2毫升水性培养基中的细胞(浓度~10个细胞/ml)。将针头连接到注射器,然后将注射器固定在3D打印支架中,使针头朝下。细胞悬浮液以374转/分的速度离心5分钟。细胞集中在底部,靠近针的入口。然后可以通过针头将这种浓缩细胞悬浮液注入聚乙烯管中。无花果。2-i)为管内约15ml水培养基(浓度~ 400细胞/mL)中细胞的显微图像。
    3. 韩国米酒(Makgeolli):设计了一个单独的容器,可容纳20毫升的小瓶。小瓶中加入12毫升韩国米酒,以1252转/分的速度离心10分钟。离心后沉积物清晰可见。另一方面,在没有离心的情况下,沉淀物观察不到超过20分钟。
    4. 湿土:用20ml玻璃瓶装10ml湿土,1252 rpm离心10分钟。从土壤中分离出间隙水。

图2。a) 1 ml注射器作为非常规容器。b)SolidWorks生成的3D打印支架图纸。c)SolidWorks生成的3D打印支架图纸。d)实验装置照片。3D打印支架与放置在3D打印支架上的钻孔机/驱动器相连。然后用短螺栓拧紧四个1毫升注射器。e)钻机/驱动器不同模式下转速与触发器电平的标定图。模式1和模式2表示不同的齿轮设置在变速箱的钻机/驱动器。每个模式中的数字1到3表示用户定义的触发级别。转速范围从120转/分到1252转/分。在iPhone6中使用slo-mo函数测量转速。

图3。a) 1 ml注射器乳剂照片及离心前后微通道注射乳剂的显微图像。照片中的标尺是5毫米。b)照片声音洪亮的人细胞在3ml注射器离心前后。红色箭头表示单个单元格。比例尺为5毫米。i)离心后聚乙烯管内6个Stentor细胞的显微图像。比例尺是300毫米。c)离心前后20毫升玻璃瓶中韩国米酒的照片。红色框表示沉积物。标尺是10毫米。d)离心前后20 ml玻璃瓶装湿土照片。红框显示从湿土中分离出的间隙水。标尺是10毫米。


我还应该知道什么?

  1. 离心力可以通过延长臂(W)来增加3.)拿着容器。
  2. 可使用高速摄像机或具有慢动作录像功能的智能手机测量转速,因此,帧速率足以满足所用的转速。
  3. 离心机的负荷应该平衡。
  4. 为安全起见,应佩戴护目镜。离心机也应放置在安全屏障内(例如,一个结实的洗衣篮)。还应遵守钻机/驾驶员的安全说明。
  5. 离心10分钟后,我们发现钻头/司机开始发热。如果需要超过10分钟的离心时间,应该可以进行多轮10分钟离心步骤,中间有间歇,以冷却钻头/驱动器。

结论
在这项工作中,我们证明,附在电钻/驱动器上的3D打印支架可用于在非常规容器中离心样品。由于3d打印机和手钻很容易获得,我们希望这条建议能在实验室外的现场工作环境中立即得到应用,也可以在家为DIY用户。

    确认

    我们感谢斯坦福森林环境研究所和国家科学基金会(奖项:1454542和1517089)的支持。竞猜

    参考文献

    1.http://www.dewalt.com/products/power tools/drills/drills and hammer drills/12V–38-10MM-cordless-compact-drilldriver-kit/dc742KA

    2。http://store.robo3d.com/collections/all/products/r1-plus-3d-printer?variant=6274616835

    三。http://www.imore.com/how-to-record-video-iphone-ipad


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