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。
你…吗
- 注射样品时是否有气泡形成的问题?
- 希望有一种更快的方法来制作原型?
- 发现连接芯片到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。
筹码和小费由 格伦沃克 (北卡罗来纳州立大学)。
加布里埃尔·皮蒂戈洛一,瓦莱丽塔利一克劳迪奥·纳斯特鲁齐二
一内缝UMR-S1147,CNRS SNC5014;巴黎笛卡尔大学巴黎法国。法国国家癌症控制设备。
二生物技术部费拉拉大学Ferrara意大利
*电子邮箱:gabriele.pitingolo@parisdescartes.fr,NAS@ UNIFIT
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在于电子产品的积累,因此处理成本也很高。而是存在于其各种成分中的有害物质。因此,循环利用在资源和节能领域的重要性显而易见,寻找新的,电子元件的第二寿命。
旋转镀膜机是广泛使用的仪器,有助于在平坦的基底上沉积均匀的薄膜[1]。在微流体学中,旋转涂层用于涂覆光致抗蚀剂层(例如SU-8),或通过使用PDMS的粘合特性来粘合分离的基板。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膜可渗透,它们可用于交换气体(例如细胞培养应用)或小分子(过滤应用)[2]。此外,正如最近报道的,旋转涂层适用于制备圆形截面的微通道[3]。
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。微流体装置的制造/修改不一定需要。
在这方面,我们在这里提出了一个小贴士,通过回收电脑风扇和手机墙壁充电器,开发便携式旋转涂布机。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。众所周知,不同尺寸的风扇的转速也不同。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
特定示例的零件和化学品
我该怎么办?
旋涂机装配
1.从旧电脑(或Mac电脑)上卸下风扇。如果特别时髦(图1)。
2。用绝缘的阴、阳线插脚连接壁式充电器和风扇线。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)。对于大于风扇的设备,使用适当的塑料塞提升设备(右图)。
4。滴下,用(微型)移液管,在基板顶部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,风机可在使用后用蘸有石油醚(又名液体石蜡或白色石油)的擦布擦拭干净。在最坏的情况下(很少发生),风扇很容易更换,因为它们是免费提供给任何旧的未使用的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)。这项工作由法国校区(n°39525QJ)创建,并在皮埃尔·吉勒斯·德根尼斯研究所设备(“Investissements d'Avenir”项目)的支持下开展。参考文献:ANR 10-nano 0207)。感谢意大利佛朗哥大学资助G18-208。
工具书类
[1]___D.B.霍尔P.昂德希尔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,新利手机客户端卷。38,不。12,聚丙烯。2039—20451998。
[2]_____S.Halldorssone.LucumiR.G_Mez SJ_Berg,德国和R。MFleming聚二甲基硅氧烷装置中微流控细胞培养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.Guarnieria.P.FalangaP.a.奈蒂旋转涂层技术从方形到圆形的聚合物微通道:一个低成本的内皮细胞培养平台生物加工卷。8,不。2,聚丙烯。02500~025002016 2016年5月。
Eriko KamataMomoko Maeda金谷光子,Kae Sato *
化学和生物科学系,新利手机客户端科学院,新利手机客户端日本女子大学,Bunkyo东京112-8681,日本
*电子邮箱:satouk@fc.jwu.ac.jp
为什么这个有用?
已有许多关于细胞培养用微流控装置的报道,其上下微通道由一层薄薄的PDMS膜分离。在这些设备中,下沟道常干扰上沟道细胞的显微观察。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(Silbot 184W/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)
盖板卡瓦(24×60 mm)
1公斤重
聚四氟乙烯管(1×2 mm和0.46×0.92 mm)
Tygon管(1.59×3.18 mm)
活检穿孔(1 mm和2 mm,KAI公司)
设备:
真空干燥器
烤箱(65摄氏度和100摄氏度)
旋转涂布机
等离子体发生器
真空泵
我该怎么办?
以10:1的质量比混合弹性体和固化剂。在真空下对混合物进行除气,直到没有气泡为止(20分钟)。将脱气后的PDMS混合物倒在母版上,具有上通道(1×1×10 mm)或下通道(0.5×2×15 mm)结构,然后把它放在65摄氏度的烤箱里1小时。从母版上剥下PDMS复制品并将其粘到玻璃载玻片上(26×76 mm)。把它放在100摄氏度的烤箱中1小时(图1)。
在PMMA板上以500转/分的速度旋转600微升PDMS预聚物(质量比为10:1),持续20秒,然后以2400转/分的速度旋转600秒。在65摄氏度下烘烤1.5小时。
用2-mm活检冲子在上通道两端的入口和出口孔上打孔。将PDMS膜和PDMS板的结合面与上部通道(上部板)暴露在100 W的等离子体中,35 s(图2a和2b)。层压并在65摄氏度下烘烤1小时(图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。
通过使用己烷稀释的PDMS预聚物(稀释比为1:3)作为胶水,将具有下通道(下板)的PDMS板粘合到PDMS膜上。一(图3A)。在玻璃载玻片(52×76 mm)表面以2000转/分的速度旋转稀释的PDMS预聚物(600μl)30秒,以用一薄层胶水覆盖载玻片,并将其培养10分钟以干燥溶剂(图3b)。将下片放在镀膜玻璃片上(图3c)。在与上薄板粘合的PDMS膜的四个角处涂上胶水(图3d)。从玻璃载玻片上剥下下下片材,将贴有胶水的片材表面放在PDMS膜上(图3e)。培养30分钟后,通过等离子粘合将下片粘合到盖片上。在设备上放置一个1-kg的砝码和一个玻璃片,并在100摄氏度下烘烤1小时(图3f)。
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。将聚四氟乙烯管(46×0.92×150 mm)连接到下部通道的孔上。在管子根部涂上PDMS预聚物,然后在100摄氏度下烘烤1小时,以便牢固连接(图4a和b)。
将细胞悬浮液引入上部微通道,用0.1 mg/ml纤维连接蛋白手工预涂。在37摄氏度下用5%的一氧化碳培养设备。二16小时,使细胞粘附在上通道底部(PDMS膜表面)。
小心地从设备上取下下下薄板(图4c和d)。将装置的其余部分放在盖片上,用倒置显微镜观察(图4 F和H)。
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。如果下通道充满空气,并且设备在一氧化碳中孵化二孵化器,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。
确认
这项工作得到了日本科学促进会(JSPS)Kakenhi Grant号JP16H04170的部分支持。新利手机客户端
参考文献
穆斯塔法·阿达米;Abhay Andar;Elizabeth Tan;Govind Rao;Yordan Kostov *
先进传感器技术中心,马里兰大学巴尔的摩县,1000个山顶圆,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。它们通常被用作比玻璃更安全、更便宜的替代品[3,4。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,压敏粘合剂,普通密封剂,可以限制微流体通道的大小;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。聚甲基丙烯酸甲酯(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。这一转变引入了几个直接结合选项[6]。然而,TGPMMA的温度为115°C。即使在这个温度下,粘合所需的压力也相当高。这会导致通道尺寸出现缺陷,当大部分材料软化时。使用弱溶剂可降低温度。G仅适用于塑料表面,从而降低工艺所需的温度和压力。减小的压力降低了通道变形的可能性。此外,由于溶剂引起的软化仅限于表面(前几微米)。较深的河道结构不受影响。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微米的微流体装置,通常用于直接激光蚀刻产生的设备。
这种技术的另一个优点是,当弱溶剂是乙醇时,它能产生无菌装置。它们可以使用任何实验室中的基本设备快速制造[7]。为了演示这种方法,将PMMA与90%乙醇一起用作溶剂,以与其他板材粘合,例如:
我需要什么?
材料:
设备:
我该怎么办?
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:
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。
工具书类
赛弗拉隆抗体*W郑B和ST托罗德森一
一理工科,新利手机客户端阿卜杜拉国王科技大学,新利手机客户端(凯斯特)Thuwal24955-6900,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
为什么它有用?
在化学研究人员中,液滴微流体的研究越来越重要。新利手机客户端物理和生物学,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,流动聚焦同轴,以及其他类型的微流体装置。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。三然而,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、稳健的技术;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,本文报道了一种利用激光图形带快速制作微流体模型的方法。四这项技术依靠计算机控制二激光束。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。五基于这个原型概念,我们扩展了这个概念,通过在平面玻璃表面上重叠剃刀图案的胶带(直角),在100微米大小的抹布下产生单分散液滴。在100微米尺寸范围内生产单分散乳剂在制药和化妆品行业有着巨大的用途。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?
我该怎么办?
图1概述了原型制作过程。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(150微米)决定了微通道的深度,但这可以通过将多层胶带相互重叠来增加。接下来,从细条之外的区域取出胶带。
要建造一个交叉路口,一条胶带被提起,并以90_的角度水平放置在另一条上。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。然后从主服务器上剪切和剥离固化的PDMS副本。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,然后粘合在玻璃基板上,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300微米和150微米。在图2(c)中,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,水相破裂成细长的塞子,在较高的流速下,规则液滴被挤压掉。各种因素影响液滴的大小,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FS ~ SD它试图保持水滴的附着。在这里γ是外相和U是它的速度;虽然S是水和油之间的界面张力,S= 0.040 N/m.对于小频道,特征长度标度D这两种力是相同的,因此它会失去平衡,当FV~FS然后是无量纲毛细管数Ca=u/S表征它们的相对强度。图2b显示了液滴大小与CA.当油相流速达到65微升/分钟时,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)显示了通道宽度为150微米、通道深度为150微米的水滴形成。在这种情况下,液滴尺寸达到约73微米,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)共同资助,新利手机客户端Thuwal沙特阿拉伯,以及贸易部,工业和能源,韩国(批准号10067082和10070241)。
参考文献
〔1〕秦,d.夏,Y.;怀特赛兹克.M特征尺寸大于20μm的复杂结构的快速成型。副词。马特。一千九百九十六, 八,917-919。
〔2〕夏Y.;怀特赛兹G.M软光刻。Angew。化学。INT预计起飞时间。1998,37 550—575。
〔3〕杜菲d.C;麦克唐纳JC;SchuellerOJ;怀特赛兹G.米.聚(二甲基硅氧烷)中微流体系统的快速成型。肛门的化学一千九百九十八,七十,4974—4984。
〔4〕罗,L.四、C.嗯,W唐;KC.;L.约巴斯,L.利用激光图案化带快速制作微流体系统的原型J微机械微盟.二千零七,17 N107- N111
〔5〕阿尼尔,B.S.;AliH.;CheulH.C.;拉奎尔P.C.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。BioTechniques2012年,53 315—318。
格雷纳a.1,2,TekwaE.W.1,3,冈萨雷斯a.一,Nguyend.四
一生物系,麦吉尔大学1205博士Penfield蒙特利尔,QCH3A 1B1,加拿大。
二生态与进化系,多伦多大学威尔科克斯街25号,多伦多,在,M5S 3B2,加拿大
三生态系,进化,以及自然资源,罗格斯大学大学农场路14号,新不伦瑞克NJ08901,美国。
四米尔金斯克里斯蒂实验室,麦吉尔大学健康中心研究所,以及医学部,麦吉尔大学迪卡里大道1001号,蒙特利尔,QCH4A 3J1,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,生态和进化学科(Park等人,2003;Keimer-等人,2008;康奈尔等人,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等人,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,在审查中)在这里,我们为聚二甲基硅氧烷(PDMS)回收微生物实验装置的组装和先前未记录的无损拆卸提供了详细的指导。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?
我该怎么做?
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。
图4。接种和孵化装置的视图,透过培养皿的底部看。
图5。从已拆卸的PDMS装置的栖息地中回收细菌。
我还应该知道什么?
回收技术可用于估计不同类型微生物的相对比例(例如变形频率)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;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,生长时间,等。这可用于类似PDMS微流控装置的实验。
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-从设备中恢复网址: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得到了自然与科学基金会和生物多样性科学中心的支持。新利手机客户端加拿大研究主席计划和NSERC发现拨款支持了AGO。DN得到了CFI领导人机会基金(25636)的支持,Burroughs Wellcome Fund Cams奖(1006827.01)和CIHR薪酬奖。
工具书类
ChoH.J·诺森,H.坎贝尔K.MelkeP.威廉姆斯JW.杰迪纳克,B.,…列夫钦科,a.(2007)。高密度菌落的自我组织:有效的群体控制。PLOS生物学,五(11)E302。
康奈尔JL.,Ritschdorffe.T.WhiteleyM.剪切JB.(2013)。显微细菌群落的三维打印。国家科学院学报新利手机客户端,一百一十(46)18380-1838。
FolkessonA.JelsbakL.,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,十(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。新利手机客户端,三百四十六(6208)1251821。
基默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。国家科学院学报新利手机客户端,一百零五(51)20269—2027
或者,D斯密茨B.F.幽灵,JM.DechesneA.弗里德曼S.P.(2007)。不饱和多孔介质中影响细菌生境和活动的物理约束——综述。水资源进展,30(6),155-1527。
公园,S.沃拉宁P.M.Yuzbashyane.A.SilberzanP.股票,JB.,奥斯丁R.H.(2003)。构成法定人数的动议。新利手机客户端,三百零一(5630)188-188年。
Tekwae.W.NguyenD容克DLoreauM.冈萨雷斯a.(2015)。微生境芯片中的斑片状结构影响细菌合作的进化动态。芯片实验室,十五(18)723-329。
TekwaE.W.NguyenDLoreauM.冈萨雷斯a.缺陷菌群与病原菌的合作有关。在评论中。
山田雅子一百二十三,让·路易斯·维维一百二十三,凯瑟琳·维拉德一百二十三和圣_潘尼除垢剂一百二十三
一居里物理实验室,Institut CuriePSL研究大学,CNRS UMR168,巴黎法国。
二索邦大学,UMPC大学巴黎06,巴黎法国
三皮埃尔·吉勒斯·德根尼斯研究所,巴黎法国
邮箱: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(例如微关注,PDMS微流体装新利手机客户端置的表面化学)或等离子键合。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;φ50 mm)比聚苯乙烯盘子(例如来自TPP的φ40 mm盘,每盘0.5欧元)。在这个提示中,我们描述了一种比以前的提示更简单的方法一把聚苯乙烯培养皿变成玻璃底培养皿,同时保留了在玻璃装配成盘子之前对其进行任何处理的可能性。注意,在这种方法中,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,通过身体和盖子之间的缝隙进行的气体交换似乎足以在这道菜中健康地培养细胞。综上所述,本发明提供了一种在微流体装置中或直接在培养皿中的工程表面上进行细胞培养的低成本快速解决方案。适合长期活细胞成像。
我需要什么?
我该怎么办?
我还应该知道什么?
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。
参考文献
[1]卡巴列罗D,Samitier J为活体细胞成像研究制造细胞培养室的不同策略。薯条和小费,2014年12月2日(//www.xcmww.com/chipsandtips/2014/12/02/different-strategies-for-the-fabring-of-cell-culture-chambers-for-live-cell-imaging-studies/)
Frank Benesch Lee先生,若泽MLazaro GuevaraDirk R.阿尔布雷希特
伍斯特理工学院Worcester马01609美国
为什么它有用?
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光刻胶母模制成的。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,最后是一个开发步骤,以显示3D抵抗图案。
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,但是在许多研究性大学的洁净室里,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。
相反,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。原则上,可以在显微镜下进行手动光罩校准,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准特征。尤其是在薄的SU8层中,由于开发前暴露区和未暴露区的对比差。第二,在向曝光系统移动过程中可能会发生错位。
这里我们介绍了一种手动光罩定位方法,其精度为50微米,不借助于掩模对准器。
我需要什么?
我该怎么办?
结论:
在这个提示中,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)。这些精度在许多多层设计的要求公差范围内(图4b)。在许多情况下,较小的设计备选方案可以放宽对准公差,例如,在一个圈闭设计中,包含一个薄的水平通道,允许流体绕过,但捕获较大的物体(图4c)。在这个例子中,100μm宽的旁路通道仅部分覆盖陷阱缺口,然而,将旁路通道扩大到400μm,尽管有轻微的偏差,但仍能实现功能性设备。总体而言,这种简单的方法可以制造含有多层高度的微流体装置模具,没有昂贵的面具校准设备,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。
确认:
NSF IGERT DGE 1144804(FBL)提供的资金,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)。确认:
参考文献:
萨赫尔萨德吉1和Meltem Elitas一
一工程与自然科学学院新利手机客户端萨班奇大学34956,伊斯坦布尔火鸡
*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。新利手机客户端聚二甲基硅氧烷(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)。这导致装载和操作机车困难。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的亲水性随着时间的推移而消失。一.微流体中气泡的持续问题导致了为克服它而进行的几项研究。其中一些解决方案建议实施气泡捕集器。二,三,通过亲水涂层对Locs的表面处理四,使用主动控制的气泡去除系统五,六.
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,这些修改也会导致更高的生产成本,复杂的操作,设备准备时间长。在许多单细胞实验中,没有丢失或损坏稀有细胞,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) |
·____移液管头 | (20~200μL,埃彭多夫(3120000917) |
·____Pipetman | (Gilson,P200α69889-5) |
·____水乙醇70% | (扎格化学新利手机客户端) |
·____细胞培养基 | (DMEM)泛生物技术(P04-01548) |
·____哺乳动物细胞 | (MCF7,ATCC-HTB-22 |
·____无菌注射器 | (bd 10毫升注射器,鲁尔洛克小费,(300912) |
·____无菌汉密尔顿注射器 | (汉弥尔顿,100 ul糖浆,(84884) |
程序
步骤1:如图所示,在PDMS装置的入口和出口处插入两个200 ul的管头。图1.
步骤2:使用移液管将70%含水乙醇引入进液管尖端。因此,微流体通道的内表面将进行消毒,并在微通道内测试流体流量,因为它在许多其他的LOC协议中应用。七,八.
步骤3:轻轻地施加压力,按压移液管,使乙醇溶液流过PDMS装置的微通道和微腔。注意避免从出口管端施加负压,可能通过管道连接造成空气泄漏。此外,根据亨利定律,施加负压将直接影响气体在液体中的溶解量。九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。如果有气泡,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。将针插入进液管尖端;轻轻地施加正压,用介质代替乙醇。下一步,从出口管端收集多余的介质。
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)。微通道内将形成非常慢的介质流。
步骤7:将您的电池装入汉密尔顿注射器,注意确保针头和注射器内没有气泡。如步骤5所述,将汉密尔顿注射器的针头插入进液管尖端,图1.通过向注射器施加温和的正压来引入细胞。PDMS芯片中建立的流将把释放的单元传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。
工具书类
加布里埃尔·皮蒂戈洛一还有瓦莱丽·塔利一
一插图UMRS1147,CNRS SNC 5014,巴黎笛卡尔大学,2016年法国国家癌症控制设备。巴黎法国。
电子邮件:邮箱:gabriele.pitingolo@parisdescartes.fr
为什么这个有用?
近年来,几种明胶类型(即GelMAa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。一明胶作为生物材料的使用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。二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体外生理障碍(即血脑屏障)。三特兰维尔®细胞培养插入很方便,因为它们是无菌的,易于使用,但是它们非常昂贵(每12包大约300美元),而且由于它们是由聚酯或聚碳酸酯制成,因此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。四
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,设计了一个复杂的合成凝胶的协议,并用商用打印机制作了一个由聚乳酸(PLA)聚合物制成的开放式网格结构。五我们的提示显示了一种新的低成本制备交叉状明胶膜的方法,作为一种可渗透的支持物,有助于潜在的生物应用。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,我们将明胶膜集成到微流控芯片中,为静态和动态条件下的可比研究开发一个平台的可能性。
此外,为了证明制备的明胶膜对培养温度(约37°C)的抗性,我们在孵育前后(2天)测试了力学性能(杨氏模量)。最后,我们观察了机械性能和结构完整性的保存,使膜可用于细胞培养的研究。
我需要什么?
我该怎么办?
结论:在这个提示中,采用一种简单、低成本的制备方法制备了一种新型生物相容性明胶渗透载体。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,我们展示了明胶膜与模块化微芯片的集成。因此,我们提出了一种简单而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(“Investments d'Avenir”项目)的支持下开展的。参考文献:ANR 10-nano 0207)。
工具书类
明知基姆一,石观亚B,潘明C,卢卡斯河布劳赫一,Sindy K.Y.唐一*
一机械工程系斯坦福大学,斯坦福大学,CA 94305,美国
B本科生访问研究计划,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,新利手机客户端斯坦福大学,斯坦福大学,CA 94305,美国
许多生物和化学制备过程都需要离心步骤。在原样品容器和商用离心机所需管道之间转移样品会增加样品污染的风险,经常导致样品的丢失。商用离心机在实验室以外也不容易买到。在这里,我们展示了一个简单的3D打印支架的设计,用于连接我们用作离心机的电钻/驱动器的夹头。这种方法的优点包括:1)支架可以设计成容纳非常规容器(例如,注射器,玻璃瓶毛细血管)2)电钻/驱动器比离心机更广泛。我们展示了各种样品(例如,油包水乳液,细胞悬浮液,食物和饮料,湿土)在各种容器中可以用我们的方法离心。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)不同钻机/驱动器模式下转速与触发水平的校准图。模式1和模式2指示钻机/驱动器变速箱中的不同档位设置。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毫升注射器中的乳剂照片和离心前后注入微通道的乳剂显微图像。照片中的比例尺是5毫米。b)照片斯托托尔离心前后3ml注射器中的细胞。红色箭头表示单个单元格。比例尺为5毫米。i)离心后聚乙烯管中6个支架细胞的显微图像。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。比例尺为10毫米。d)离心前和离心后20毫升玻璃瓶中的湿土照片。红框显示从湿土中分离出的间隙水。比例尺为10毫米。
确认
我们承认斯坦福森林环境研究所和国家科学基金会的支持(奖项1454542和1517089)。新利手机客户端
工具书类
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?变量=6274616835
三。http://www.imore.com/how-to-record-video-iphone-ipad