Этот протокол описывает изготовление microfluidic приборы от MY133-V2000 для устранения артефактов, которые часто возникают в микроканалов из-за преломления между микроканальные структуры и водный раствор. Этот протокол использует Акриловый держатель для сжатия инкапсулированные устройство, улучшение адгезии, химически и механически.
Использование устройств microfluidic стала определяющим инструментом для биомедицинских приложений. В сочетании с методами современной микроскопии, эти устройства могут осуществляться как часть надежной платформы способны сделать одновременных дополнительных измерений. Основная задача, созданная комбинации этих двух методов является несоответствие в преломления между материалов, традиционно используемых сделать microfluidic приборы и водные растворы, обычно используется в биомедицине. Это несоответствие может создавать оптических артефакты по краям канала или устройства. Одно из решений заключается в том, чтобы сократить показатель преломления материала, используемого для изготовления устройства с помощью фторсодержащих полимерных таких MY133-V2000 индексом преломления похож на воды (n = 1,33). Здесь, свидетельствует строительство microfluidic устройства, сделанные из MY133-V2000 методами мягкой литографии, используя O2 плазмы в сочетании с Акриловый держатель для повышения адгезии между устройством MY133-V2000 сфабрикованы и Полидиметилсилоксан (PDMS) субстрат. Устройство затем проверяется инкубации он наполнен СМИ культуры клеток для 24 h продемонстрировать способность устройства для поддержания условий культуры клеток в течение типичного изображений эксперимента. Наконец количественную фазу микроскопии (QPM) используется для измерения распределения массы внутри живой адэрентных клеток в микроканальные. Таким образом, повышение точности, активизируемые изготовления устройства с низким показателем преломления полимера как MY133-V2000 вместо традиционной литографии мягкие материалы, такие как PDMS, продемонстрировал. В целом этот подход для изготовления microfluidic приборы могут быть легко интегрированы в существующие мягкой литографии рабочие процессы для того, чтобы уменьшить оптических артефакты и повысить точность измерения.
Развитие технологии microfluidic позволило широкий спектр новых биомедицинских методов, которые используют уникальный физики микроскопическом масштабе потоков1,2. Это включает в себя методы диагностики, построенный на microfluidic платформ, которые количественно оценить клинически значимые биомаркеров, включая ячейки жесткость3, поверхностных маркеров4и рост5. Манипулируя единичных клеток, microfluidic приборы также может использоваться для измерения биомаркер неоднородность, например как индикатор злокачественности6. Возможность комбинировать microfluidic приложений с помощью микроскопии увеличить полезность этих платформ, позволяя для устройств, которые измеряют Биомаркеры одновременно7.
QPM является методом микроскопии что меры фазовый сдвиг, как свет проходит через и взаимодействует с вопросом внутри прозрачной образцов. Масса отдельных ячеек можно рассчитать QPM измерений, используя известные отношения между преломления и плотность биомассы,8,,9. Предыдущая работа показала, что QPM способна измерения клинически значимых параметров, таких как клетки роста10,11 и клеток механических свойств через расстройство прочность12. При сочетании с микрофлюидика, QPM потенциально может использоваться для измерения поведение ячейки в очень контролируемой среды в пробирке. Одна из основных задач, стоящих перед сочетаются микрофлюидика QPM является высокий показатель преломления большинства полимеров, используется для создания каналов microfluidic через мягкие литографии13.
Важной задачей, стоящей перед сочетанием микрофлюидика с различными технологиями микроскопии является несоответствие между преломления материала устройства по отношению к преломления воды14,15. Один из способов решения этой проблемы является использование низкий показатель преломления полимера CYTOP16 или MY133-V200013. Последний является фторированные ультрафиолетового (УФ)-полимер уретанакрилата излечима, имеющий преломления похож на воде (n = 1,33) и это совместимо с мягкой литографии методы, позволяя гладкой интеграции многих установленных microfluidic для рабочие процессы изготовления устройства. Это делает MY133-V2000 подходит не только для изготовления microfluidic устройства, но и позволяет его легко сочетаться с QPM и другие подходы, микроскопия, чтобы измерить поведение клеток как в колонии, так и в масштабах одной ячейки. MY133-V2000 устраняет артефакты из-за этап, разверток, производя мало, если таковые имеются, фазовый сдвиг, как свет проходит через интерфейс воды MY133.
Хотя устранение несоответствия в преломления, одна из основных задач, связанные с устройствами, изготовленный из фторопластов, например MY133-V2000, является низкой приверженности других материалов, таких как стекло или PDMS. Настоящая работа демонстрирует изготовление MY133-V2000 microfluidic устройства с помощью мягкой литографии. Использование O2 плазмы для лечения поверхности канала и PDMS субстрата, в сочетании с пользовательские сфабрикованы Акриловый держатель гарантирует, что устройство придерживается к подложке, создание закрытых канала. Это устройство идеально подходит для культуры клеток и QPM для измерения массы клеток в канале, который имеет важные приложения для измерения роста живых клеток и внутриклеточного транспорта биомассы клеток, оба из которых имеют клиническое значение в диагностике Обнаружение медицины и наркотиков.
MY133-V2000 может использоваться как альтернатива традиционной мягкой литографии изготовление материалов, таких как PDMS. Предыдущая работа показала, что материалы с высоким показателем преломления, например PDMS, ввести значительные артефакты возле стены канала связи не соответствующих пок?…
The authors have nothing to disclose.
Эта работа была поддержана в университете штата Юта, канцелярии вице-президента для проведения исследований, а также средств в сочетании с Грант Р30 CA042014 института рака охотник и программе Оро в институте рака егерь присуждена.
MY133-V2000 | MY Polymers | MY133-V2000 | |
Sylgard 184 | Ellsworth Adhesives | 184 SIL ELAST KIT 0.5KG | |
Fisher Premium microscope slides | Fisher Scientific | 12-544-4 | |
.118"(3.0mm) x 12" x 12" Acrylic Sheet | United States Plastic Corp | 44290 | |
.060"(1.5mm) x 12" x 12" Acrylic Sheet | United States Plastic Corp | 44200 | |
SCIGRIP 3 Very Fast Set Acrylic Cement | United States Plastic Corp | 45735 | |
Standard Aluminum Foil (.6 mm thick) | VWR | 89107-726 | |
Kim Wipes | Fisher Scientific | 06-666 | |
Insta-Cure+ Super Glue | Bob Smith Industries | BSI-109 | |
1/8" PVC tubing | McMaster Carr | 5231K55 | |
McCormick Food Coloring | Target | 13353207 | |
X-Acto #1 Precision Knife | X-Acto | X3201 | |
X-Acto #18 Heavyweight wood chiseling blade | X-Acto | X218 | |
VWR Razor Blades | VWR | 55411-055 | |
Surface Treated Cell Culture Dishes | Fisher Scientific | FBO12922 | |
Fibronectin Human Plasma | Sigma-Aldritch | F0895-1MG | |
Trypsin-EDTA 10x | Fisher Scientific | 15-400-054 | |
Corning Dulbecco's Phosphate Buffered Saline | Fisher Scientific | MT21030CM | |
Gibco Penicillin-Streptomycin | Fisher Scientific | 15-140-148 | |
HyClone Nonessential Amino Acids 100x | Fisher Scientific | SH3023801 | |
Fetal Bovine Serum | Omega Scientific | FB-12 | |
Corning DMEM with L-glutamine and glucose | Fisher Scientific | MT10013CV | |
Trichloro(1H,1H,2H,2H-perfluorooctyl)silane | Sigma-Aldritch | 448931 | Reacts violently with water |
Ethanol, 200 proof Decon Labs | Fisher Scientific | 04-355-223 | |
Acetone | Fisher Scientific | A18P-4 | |
Bel-Art 42025 Plastic Dessicator | Cole-Parmer | EW-06514-30 | |
Epilog Fusion Laser Cutter, 120 W | Epilog Laser | Epilog Fusion M2 32 Laser | |
Isotemp Stirring Hotplate | Fisher Scientific | SP88850200 | |
Ateco 14111 1.5 inch stainless steel cutter | Ateco | 14111 | |
Pyrex Glass Cell Culture Dish | Fisher Scientific | 08-747B | |
Radio Frequency Plasma Cleaner | Harrick Plasma | PDC-32G | Used with Oxygen gas |
Black Hole Laboratories Digivac | Black Hole Laboratories | Model 215 | |
Intelli-Ray Ultraviolet Oven | Uvitron | UVO338 | |
Compact Spin Coater | MTI Corporation | VTC-100A | |
Fisher Brand Isotemp Oven | Fisher Scientific | 15-103-0510 | Forced Air Convection |
Gilson Positive Displacement Pipette P1000 | Fisher Scientific | FD10006G | |
HeraCell VIOS 160i | Fisher Scientific | 13 998 212PM |