Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Tập trung vi hạt chảy trong kênh sử dụng lọc thủy động
Tóm tắt
Chúng tôi trình bày các hệ thống vi luồng để liên tục tập trung vị trí của các hạt đang chảy vào trung tâm của một kênh vi mô, điều này là thiết yếu cho nhiều ứng dụng trong việc thao tác hạt hoặc tế bào như phân tích dòng chảy và thử nghiệm sinh học dựa trên hạt. Một sơ đồ được gọi là 'lọc thủy động' được áp dụng để liên tục tách biệt các dòng chất lỏng từ dòng chính, trong khi các hạt vẫn được giữ lại ở dòng chính. Bằng cách tiêm lại các dòng đã tách vào kênh chính, các dòng này hoạt động như các dòng bảo vệ, tập trung vị trí của các hạt vào trung tâm của kênh vi mô mà không cần sự trợ giúp của các dòng bảo vệ hay thiết bị phức tạp tạo ra các lực vật lý. Trong nghiên cứu này, chúng tôi đề xuất hai sơ đồ và so sánh hiệu suất tập trung giữa hai sơ đồ bằng cách sử dụng các hạt có đường kính 5.0 μm. Ngoài ra, chúng tôi cũng xác nhận rằng tốc độ dòng chảy không ảnh hưởng đến hiệu suất tập trung, chứng minh tính linh hoạt và khả năng ứng dụng của các hệ thống được trình bày.
Từ khóa
#hệ thống vi luồng #lọc thủy động #tập trung hạt vi mô #thao tác tế bào #dòng chảyTài liệu tham khảo
Bird RB, Stewart WE, Lightfoot EN (2002) Transport phenomena, 2nd edn. Wiley, New York, p 51
Constantinescu VN (1995) Laminar viscous flow. Springer, New York, pp 109–137
Di Carlo D, Irimia D, Tompkins RG, Toner M (2007) Continuous inertial focusing, ordering, and separation of particles in microchannels. Proc Natl Acad Sci USA 104:18892–18897
Duffy DC, McDonald JC, Schueller OJA, Whitesides GM (1998) Rapid prototyping of microfluidic systems in poly(dimethylsiloxane). Anal Chem 70:4974–4984
Knight JB, Vishwanath A, Brody JP, Austin RH (1998) Hydrodynamic focusing on a silicon chip: mixing nanoliters in microseconds. Phys Rev Lett 80:3863–3866
McClain MA, Culbertson CT, Jacobson SC, Ramsey JM (2001) Flow cytometry of Escherichia coli on microfluidic devices. Anal Chem 73:5334–5338
Rodriguez-Trujillo R, Mills CA, Samitier J, Gomila G (2007) Low cost micro-Coulter counter with hydrodynamic focusing. Microfluid Nanofluid 3:171–176
Schrum DP, Culbertson CT, Jacobson SC, Ramsey JM (1999) Microchip flow cytometry using electrokinetic focusing. Anal Chem 71:4173–4177
Shi JJ, Mao XL, Ahmed D, Colletti A, Huang TJ (2008) Focusing microparticles in a microfluidic channel with standing surface acoustic waves (SSAW). Lab Chip 8:221–223
Stiles T, Fallon R, Vestad T, Oakey J, Marr DWM, Squier J, Jimenez R (2005) Hydrodynamic focusing for vacuum-pumped microfluidics. Microfluid Nanofluid 1:280–283
Wang Z, El-Ali J, Engelund M, Gotsaed T, Perch-Nielsen IR, Mogensen KB, Snakenborg D, Kutter JP, Wolff A (2004) Measurements of scattered light on a microchip flow cytometer with integrated polymer based optical elements. Lab Chip 4:372–377
Wang TH, Peng YH, Zhang CY, Wong PK, Ho CM (2005) Single-molecule tracing on a fluidic microchip for quantitative detection of low-abundance nucleic acids. J Am Chem Soc 127:5354–5359
Wang L, Flanagan LA, Jeon NL, Monuki E, Lee AP (2007) Dielectrophoresis switching with vertical sidewall electrodes for microfluidic flow cytometry. Lab Chip 7:1114–1120
Wolff A, Perch-Nielsen IR, Larsen UD, Friis P, Goranovic G, Poulsen CR, Kutter JP, Telleman P (2003) Integrating advanced functionality in a microfabricated high-throughput fluorescent-activated cell sorter. Lab Chip 3:22–27
Xuan XC, Li DQ (2005) Focused electrophoretic motion and selected electrokinetic dispensing of particles and cells in cross-microchannels. Electrophoresis 26:3552–3560
Yamada M, Seki M (2005) Hydrodynamic filtration for on-chip particle concentration and classification utilizing microfluidics. Lab Chip 5:1233–1239
Yamada M, Seki M (2006) Microfluidic particle sorter employing flow splitting and recombining. Anal Chem 78:1357–1362
Yamada M, Kano K, Tsuda Y, Kobayashi J, Yamato M, Seki M, Okano T (2007) Microfluidic devices for size-dependent separation of liver cells. Biomed Microdevices 9:637–645
Yamada M, Kobayashi J, Yamato M, Seki M, Okano T (2008) Millisecond treatment of cells using microfluidic devices via two-step carrier-medium exchange. Lab Chip 8:772–778