Jump to content

Цифровая микрофлюидика

(Перенаправлено из цифровой микрофлюидики )
Duration: 9 seconds.

Digital Microfluidics (DMF) -это платформа для лабораторных систем, основанных на манипуляциях с микроодроплетами. Капли отпускают, перемещаются, хранятся, смешаны, реагируют или анализируются на платформе с набором изолированных электродов. [ 1 ] [ 2 ] Цифровые микрофлюидики могут использоваться вместе с процедурами аналитического анализа, такими как масс -спектрометрия, колориметрия, электрохимическая и электрохимилуминесцентная среда. [ 1 ]

Водный капель, сидящий на вершине открытой микрофлюидной системы с поперечным видом. Конструкцию устройства можно манипулировать для соответствия потребностям пользователя (модифицированные электроды, рисунок электрода, используемые материалы и т. Д.). [3] [4]

В аналогии с цифровой микроэлектроникой цифровые микрофлюидные операции могут быть объединены и повторно использованы в иерархических проектных структурах, чтобы сложные процедуры (например, химический синтез или биологические анализы ) могут быть созданы пошаговыми. с непрерывным потоком И в отличие от микрофлюидики , цифровой микрофлюидики [ 3 ] Работает почти так же, как и традиционные протоколы, только с гораздо меньшими объемами и гораздо более высокой автоматизацией. Таким образом, широкий диапазон установленных химических процедур и протоколов может быть легко перенесен в формат капли нанолитра . Электроутет , диэлектрофорез и непревзойденные потоки являются тремя наиболее часто используемыми принципами, которые использовались для генерации и манипулирования микроодроплетами в цифровом микрофлюидном устройстве.

Настройка цифрового микрофлюидного (DMF) зависит от используемых подложков, электродов, конфигурации этих электродов, использования диэлектрического материала, толщины этого диэлектрического материала, гидрофобных слоев и приложенного напряжения. [ 4 ] [ 5 ]

Aqueous droplet sitting on top of an open and closed digital microfluidic system with a cross section view. This shows the movement of the droplet once an electrode is activated. Device design can be manipulated to fit user's needs (modified electrodes, electrode pattern, materials used, etc.).[3][4]]]

Обычным субстратом, используемым в системе этого типа, является стекло. В зависимости от того, если система открыта или закрыта, будет один или два слоя стекла. Нижний слой устройства содержит узорчатый массив индивидуально управляемых электродов. [ 4 ] При просмотре закрытой системы, как правило, через верхний слой, обычно изготовленный непрерывный заземляющий электрод, обычно из индийного оксида олова ( ITO ). Диэлектрический . слой находится вокруг электродов в нижнем слое устройства и важен для создания зарядов и градиентов электрического поля на устройстве [ 5 ] Гидрофобный слой применяется на верхний слой системы, чтобы уменьшить поверхностную энергию, где капля фактически будет в контакте. [ 5 ] Приложенное напряжение активирует электроды и позволяет изменять смачиваемость капли на поверхности устройства. Чтобы перемещать каплю , управляющее напряжение применяется к электроду, прилегающему к капель, и в то же время электрод под каплей деактивируется. Изменяя электрический потенциал вдоль линейного массива электродов, электроутирование может использоваться для перемещения капель вдоль этой линии электродов. [ 6 ]

Модификации этого фундамента также могут быть изготовлены в основную структуру дизайна. Одним из примеров этого является добавление детекторов электрохемилуминесценции в слое оксида индия (заземляющий электрод в закрытой системе), которые помогают в обнаружении люминофоров в каплях. [ 7 ] В целом, различные материалы также могут использоваться для замены основных компонентов системы DMF, таких как использование PDMS вместо стекла для подложки. [ 8 ] Можно добавить жидкие материалы, такие как нефть или другое вещество, к закрытой системе, чтобы предотвратить испарение материалов и уменьшить загрязнение поверхности. [ 6 ] [ 9 ] Кроме того, системы DMF могут быть совместимы с ионными каплями жидкости с использованием масла в закрытом устройстве или с использованием Catena (подвесного провода) над открытым устройством DMF. [ 9 ]

Цифровая микрофлюидика может быть активирована светом. Оптоэлектровинг можно использовать для транспортировки сидячих капель вокруг поверхности, содержащей узорчатые фотопроводники . [ 10 ] Эффект фотоэлектроуделения [ 11 ] Также может использоваться для достижения капельной транспортировки на кремниевой пластине без необходимости узорчатых электродов. [ 12 ]

Рабочий принцип

[ редактировать ]

Капли образуются с использованием свойств поверхностного натяжения жидкости. Например, вода, расположенная на гидрофобной поверхности, такой как вощеновая бумага, образует сферические капли, чтобы минимизировать его контакт с поверхностью. [ 13 ] Различия в гидрофобности поверхности влияют на способность жидкости распространяться и «влажная» поверхность путем изменения угла контакта . [ 14 ] Когда гидрофобность поверхности увеличивается, угол контакта увеличивается, а способность капли мокрой поверхности уменьшается. Изменение угла контакта и, следовательно, смачивание, регулируется уравнением молодого Липпмана. [ 4 ] [ 9 ] [ 5 ]

где это угол контакта с приложенным напряжением ; это угол контакта без напряжения; является относительной диэлектрической проницаемостью диэлектрика; это диэлектрическая проницаемость свободного пространства ; Является ли натяжение поверхностного натяжения жидкости/наполнителя; диэлектрическая толщина. [ 5 ]

В некоторых случаях гидрофобность субстрата можно контролировать с помощью электрических полей. Это относится к феноменонутую электроуделка на диэлектрике ( EWOD ). [3] [4] [ 5 ] Например, когда к электроду не применяется электрическое поле, поверхность останется гидрофобной, а капля жидкости образует более сферическую капли с большим углом контакта. Когда применяется электрическое поле, создается поляризованная гидрофильная поверхность. Затем капля воды становится сплюснутым, а угол контакта уменьшается. Контролируя локализацию этой поляризации, мы можем создать межфазное градиент натяжения, который позволяет контролировать смещение капли на поверхности устройства DMF. [ 6 ]

Капля формация

[ редактировать ]

Есть два способа сделать новые капли с цифровым микрофлюидным устройством. Либо существующая капля может быть разделена на два, либо новая капля может быть сделана из резервуара материала. [ 15 ] Оба процесса, как известно, работают только на закрытых устройствах, [ 9 ] [ 16 ] Хотя это часто не является проблемой, поскольку верхние пластины устройств DMF обычно снимаются, [ 17 ] Таким образом, открытое устройство может быть сделано временно закрытым, если потребуется формация капли.

Капля разделена на цифровом микрофлюидном устройстве. Первоначально капель имеет форму, похожую на сферическую секцию. Заряженные электроды с каждой стороны тянут капли в противоположных направлениях, вызывая луковицу жидкости на обоих случаях с более тонкой шеей в середине, мало чем отличающееся от гантелей. Когда концы тянутся, шея становится тоньше, и когда встречаются две стороны шеи, шея рухнет, образуя две отдельные капли, по одному на каждом из заряженных электродов.
Внешний вид на боковой и сверху вниз капли, расположенную в устройстве DMF, где прогрессирование времени отображается слева направо.

Из существующей капли

[ редактировать ]

Капля можно разделить, заряжая два электрода на противоположных сторонах капли на незаряженном электроде. Точно так же капля на незаряженном электроде будет двигаться к смежному заряженному электроду, [ 6 ] Эта капля движется к обоим активным электродам. Жидкость движется в обе стороны, что приводит к середине капли в шее. [ 15 ] Для капли того же размера, что и электроды, расщепление будет происходить приблизительно, когда , как шея будет в самом тонком. [ 15 ] Радиус кривизны менисцискости и на шее, что является отрицательным для вогнутой кривой, Радиус кривизны менисцисжина на удлиненных концах капли. Этот процесс прост и последовательно приводит к двум каплям равного объема. [ 15 ] [ 18 ]

Обычный метод [ 19 ] [ 15 ] расщепления существующей капли, просто включив расщепляющие электроды включенные и выключает новые капли относительно равный объем. Однако новые капли, образованные обычным методом, показывают значительную разницу в объеме. [ 20 ] [ 21 ] Эта разница вызвана местными возмущениями из -за быстрого массового транспорта. [ 21 ] Несмотря на то, что разница незначительна в некоторых приложениях, она все равно может представлять проблему в приложениях, которые очень чувствительны к изменениям в объеме, [ 22 ] [ 23 ] такие как иммуноанализа [ 24 ] и амплификация ДНК. [ 25 ] Чтобы преодолеть ограничение обычного метода, существующая капля может быть разделена, постепенно изменяя потенциал электродов в области расщепления вместо того, чтобы просто включать и выключать их. [ 21 ] Используя этот метод, сообщалось о заметном улучшении изменения объема капель, от 10% изменений в объеме до менее 1% изменений в объеме. [ 21 ]

Из резервуара

[ редактировать ]

Создание новой капли из резервуара жидкости может быть сделано аналогичным образом, чтобы разделить каплю. В этом случае резервуар остается неподвижным, в то время как последовательность электродов используется для вытягивания жидкости из резервуара. Эта нарисованная жидкость и резервуар образуют шею жидкости, сродни шеи расщепляющей капли, но длиннее, и обрушение этой шеи образует распределенную каплю из натянутой жидкости. [ 15 ] [ 26 ] В отличие от разделения, однако, распределение капель таким образом не соответствует масштабам и результатам. Необходимо достойной дистанционной жидкости из резервуара, чтобы шея, чтобы рухнуть, если она вообще рухнет. [ 27 ] Поскольку это расстояние варьируется, объемы распределенных капель также будут варьироваться в пределах того же устройства. [ 27 ]

Из -за этих несоответствий использовались и предложены альтернативные методы дозирования капель, в том числе вытягивание жидкости из резервуаров в геометриях, которые заставляют более тонкую шею, [ 15 ] [ 28 ] Использование непрерывного и пополняемого канала электроуделения, [ 22 ] и перемещение водохранилищ в углах, чтобы разрезать водохранилище в середине. [ 18 ] [ 28 ] Многочисленные итерации последнего могут производить капли более управляемых размеров.

Манипуляция капли

[ редактировать ]

Слияние капель

[ редактировать ]

В качестве существующей капли можно разделить, образуя дискретные капли с использованием электродов (см. С существующей капли ), [ 19 ] [ 15 ] Капли также могут быть объединены в одну каплю по электродам. [ 29 ] [ 15 ] Используя ту же концепцию, применяемую для создания новых капель, расщепляя существующую капель с электродами, водная капля, опираясь на незаряженную электроду, может двигаться к заряженному электроду, где капли соединятся и объединяются в одну каплю. [ 29 ] [ 15 ] Тем не менее, объединенная капля не всегда может образовывать круглую форму даже после того, как процесс слияния закончился из -за поверхностного натяжения. [ 15 ] Эта проблема может быть решена путем реализации сверхгидрофобной поверхности между каплями и электродами. [ 29 ] Нефтяные капли могут быть объединены так же, как и нефтяные капли двигаться в сторону незаряженных электродов в отличие от водных капель. [ 30 ]

Капля транспорта

[ редактировать ]

Дискретные капли можно транспортировать высоко контролируемым образом, используя массив электродов. [ 31 ] [ 32 ] [ 30 ] Таким же образом капли перемещаются от незаряженного электрода к заряженному электроду, или наоборот, капли могут непрерывно транспортировать вдоль электродов путем последовательно включения электродов. [ 33 ] [ 30 ] [ 15 ] Поскольку транспортировка капель включает в себя массив электродов, можно запрограммировать несколько электродов, чтобы выборочно нанести напряжение на каждый электрод для лучшего контроля над транспортировкой нескольких капель. [ 33 ]

Смещение электростатическим применением

[ редактировать ]

Трехмерное приведение капли стало возможным благодаря реализации закрытой системы; Эта система содержит каплю размером с мкл в несмешивающей среде жидкости. Капли и среду затем зажаты между двумя электромагнитными пластинами, создавая поле EM между двумя пластинами. [ 34 ] [ 35 ] Цель этого метода состоит в том, чтобы перенести каплю с нижней плоской поверхности на верхнюю параллельную плоскую поверхность и обратно с помощью электростатических сил. [ 34 ] [ 36 ] Физика, стоящая за такими действиями частиц и перпендикулярного движения, можно понять из ранних работ NN Lebeedev и IP Skal'skaya. [ 37 ] В своем исследовании они попытались смоделировать электрический заряд Maxwell, приобретенную совершенно круглой проводящей частицей в присутствии однородного магнитного поля, вызванного идеально проводящей и бесконечно растягивающейся поверхностью. [ 37 ] Их модель помогает предсказать движение Z-направления микроодроплетов в устройстве, поскольку она указывает на величину и направление сил, действующих на микроплетение. Это можно использовать, чтобы помочь точно прогнозировать и исправить нежелательное и неконтролируемое движение частиц. Модель объясняет, почему неспособность использовать диэлектрическое покрытие на одной из двух поверхностей приводит к изменению заряда в капельке при контакте с каждым электродом и, в свою очередь, приводит к бесконтрольному отказу между электродами.

Digital Microfluidics (DMF) уже легко адаптирована во многих биологических областях. [ 38 ] [ 39 ] [ 40 ] Включая трехмерное движение в DMF, технология может использоваться еще более широко в биологических применениях, поскольку она может более точно имитировать трехмерные микроокружения. Большое преимущество использования этого типа метода заключается в том, что он позволяет доступности двух разных средах капли, которые можно использовать, разделяя микрофлюидные задачи между двумя поверхностями. Например, в то время как нижняя плоскость может использоваться для перемещения капель, верхняя пластина может выполнять необходимые химические и/или биологические процессы. [ 34 ] Это преимущество может быть переведено в практические протоколы эксперимента в биологическом сообществе, такие как сочетание амплификации ДНК. [ 41 ] [ 36 ] [ 42 ] Это также позволяет чипе быть меньше, и предоставить исследователям больше свободы в проектировании платформ для анализа микроотроплета. [ 34 ]

Всем территория приведена в действие (ATDA)

[ редактировать ]

Всемейтерновая микрофлюидика-это метод, используемый для транспортировки капель жидкости по нетрадиционным типам поверхности. [ 43 ] В отличие от традиционной микрофлюидической платформы, которая, как правило, ограничена плоской и горизонтальной поверхностью, ATDA обеспечивает манипулирование каплями над изогнутыми, не горизонтальными и инвертированными поверхностями. [ 43 ] Это стало возможным путем включения гибких тонких листов меди и полиимида на поверхность с помощью метода быстрого прототипирования. [ 43 ] [ 44 ] Это устройство очень хорошо работает со многими жидкостями, включая водные буферы, растворы белков и ДНК, а также неразбавленная бычья сыворотка. [ 43 ] ATDA совместима с силиконовым маслом или плюроническими добавками, такими как F-68, которые снижают неспецифическое поглощение и биологическое обращение при работе с биологическими жидкостями, такими как белки, биологические сыворотки и ДНК. [ 43 ] [ 45 ] Недостатком подобной настройки является ускоренное испарение капель. [ 43 ] ATDA является формой открытой цифровой микрофлюидики, и поэтому устройство должно быть инкапсулировано в увлажненную среду, чтобы минимизировать испарение капель. [ 46 ]

Выполнение

[ редактировать ]

В одном из различных вариантов осуществления микрофлюидных биочипов на основе EWOD, исследованных сначала Cytonix в 1987 году [1], архивировав 2020-09-19 на машине Wayback и впоследствии коммерциализируется с помощью Advanced Liquid Logic, существуют две параллельные стеклянные пластины. Нижняя пластина содержит узорчатый массив индивидуально управляемых электродов , а верхняя пластина покрывается непрерывным заземляющим электродом . Диэлектрический покрытый изолятор, гидрофобным , добавляется в пластины, чтобы уменьшить мощную способность поверхности и добавить емкость между каплей и управляющим электродом. Капля, содержащая биохимические образцы и наполнительную среду, такую ​​как силиконовое масло , фторированное масло или воздух, зажаты между пластинами, и капли движутся внутри наполнителя. Чтобы перемещать каплю , управляющее напряжение применяется к электроду, прилегающему к капель, и в то же время электрод под каплей деактивируется. Изменяя электрический потенциал вдоль линейного массива электродов, Электроуделение можно использовать для перемещения капель вдоль этой линии электродов.

Приложения

[ редактировать ]

Лабораторная автоматизация

[ редактировать ]

В таких областях исследования, как синтетическая биология , где распространены высоко итеративные эксперименты, были предприняты значительные усилия по автоматизации рабочих процессов. [ 47 ] [ 48 ] [ 49 ] Цифровая микрофлюидика часто рекламируется как лабораторное решение для автоматизации, с рядом преимуществ по сравнению с альтернативными решениями, такими как роботы пипетирования и микрофлюидики капель . [ 50 ] [ 51 ] [ 52 ] Эти заявленные преимущества часто включают уменьшение требуемого объема экспериментальных реагентов, снижение вероятности загрязнения и перекрестного загрязнения, потенциальное улучшение воспроизводимости, повышенная пропускная способность, индивидуальная адресуемость капли и способность интегрироваться с датчиками и модулями детекторов к Выполните сквозную или даже закрытую автоматизацию рабочего процесса. [ 50 ] [ 51 ] [ 52 ] [ 53 ]

Снижение экспериментального следа

[ редактировать ]

Одним из основных преимуществ цифровой микрофлюидики и микрофлюидики в целом является использование и применение томов Picoliter к масштабам микролитра. Рабочие процессы, адаптированные от скамьи к системе DMF, являются миниатюрными, а это означает, что рабочие объемы уменьшаются до фракций того, что обычно требуется для обычных методов. Например, Thaitrong et al. Разработал систему DMF с модулем капиллярного электрофореза (CE) с целью автоматизации процесса характеристики библиотеки секвенирования следующего поколения (NGS) . По сравнению с биоанализером Agilent (инструмент, обычно используемый для измерения распределения размеров библиотеки секвенирования), система DMF-CE потребляла в десять раз меньше объема выборки. [ 54 ] Снижение объемов для рабочего процесса может быть особенно полезным, если реагенты являются дорогими или при манипулировании редкими образцами, такими как циркулирующие опухолевые клетки и пренатальные образцы. [ 52 ] Миниатюризация также означает уменьшение объемов отходов.

Сниженная вероятность загрязнения

[ редактировать ]

Было показано, что рабочие процессы на основе DMF, особенно те, которые используют замкнутую конфигурацию с электродом из верхней пластины, менее восприимчивы к внешнему загрязнению по сравнению с некоторыми обычными лабораторными рабочими процессами. Это может быть связано с минимальным взаимодействием с пользователем во время автоматических этапов, и тот факт, что меньшие объемы менее подвержены воздействию загрязнений окружающей среды, чем большие объемы, которые должны быть подвергнуты воздействию открытого воздуха во время смешивания. Ruan et al. Наблюдаемое минимальное загрязнение от экзогенной нечеловеческой ДНК и отсутствие перекрестной загрязнения между образцами при использовании их системы цифрового цельного генома на основе DMF. [ 52 ]

Улучшенная воспроизводимость

[ редактировать ]

Преодоление вопросов воспроизводимости стало темой растущей озабоченности в научных дисциплинах. [ 55 ] Воспроизводимость может быть особенно заметной, когда необходимо повторить множественные итерации одного и того же экспериментального протокола. [ 56 ] Использование роботов по обработке жидкости, которые могут минимизировать потерю объема между экспериментальными этапами, часто используется для снижения частоты ошибок и улучшения воспроизводимости. Автоматизированная система DMF для редактирования генома CRISPR-Cas9 была описана Sinha et al и использовалась для культивирования и генетически модифицировать H1299 раковых клеток легких. Авторы отметили, что никаких изменений в эффективности нокаута в разных локусах не наблюдалось, когда клетки культивировали на устройстве DMF, тогда как клетки, культивируемые в хорошо содержащихся в пластинах Это снижение изменчивости было связано с культивированием на устройстве DMF более однородным и воспроизводимым по сравнению с методами с хорошими пластинками. [ 57 ]

Увеличенная пропускная способность

[ редактировать ]

В то время как системы DMF не могут соответствовать той же пропускной способности, достигнутой некоторыми роботами с пипетированием жидкости, или некоторыми микрофлюидными системами на основе капель, существуют все еще преимущества пропускной способности по сравнению с обычными методами, выполненными вручную. [ 58 ]

Индивидуальная адресность капель

[ редактировать ]

DMF обеспечивает адресуемость уровня капель, означающих, что отдельные капли могут рассматриваться как пространственно различные микрореакторы . [ 50 ] Этот уровень контроля капель важен для рабочих процессов, где реакции чувствительны к порядку смешивания реагентов и времени инкубации, но где оптимальные значения этих параметров все еще могут быть определены. Эти типы рабочих процессов распространены в бесклеточной биологии , и Liu et al. смогли продемонстрировать стратегию на основе DMF-проверки DMF для проведения экспрессии белка с дистанционным управлением в сфере дистанционного управления в чипе OpenDrop. [ 59 ]

Интеграция модуля детектора для автоматизации сквозной и закрытой контуры

[ редактировать ]

Часто цитируемые платформы DMF-платформы DMF-это их потенциал для интеграции с датчиками на чипов и модулях детекторов вне чип. [ 50 ] [ 59 ] Теоретически, данные в реальном времени и конечной точке могут использоваться в сочетании с методами машинного обучения для автоматизации процесса оптимизации параметров.

Разделение и извлечение

[ редактировать ]

Цифровые микрофлюидики могут использоваться для разделения и извлечения целевых аналитов. Эти методы включают использование магнитных частиц, [ 60 ] [ 61 ] [ 62 ] [ 63 ] [ 64 ] [ 65 ] [ 66 ] [ 67 ] жидкость-жидкость экстракция , [ 68 ] Оптические пинцеты , [ 69 ] и гидродинамические эффекты . [ 70 ]

Магнитные частицы

[ редактировать ]

Для разделения магнитных частиц капель раствора, содержащего интересный аналит, помещается на цифровой матрицу электродов микрофлюидки и перемещается изменениями в зарядах электродов. Капля перемещается в электрод с магнитом на одной стороне массива с магнитными частицами, функционализированными для связывания с аналитом. Затем он перемещается над электродом, магнитное поле удаляется, а частицы подвешены в капельке. Капля кружится на массиве электродов, чтобы обеспечить смешивание. Магнит вновь вновь и частицы иммобилизованы, а капля отодвинута. Этот процесс повторяется с буферами для промывки и элюирования для извлечения аналита. [ 60 ] [ 61 ] [ 62 ] [ 63 ] [ 64 ] [ 65 ] [ 66 ] [ 67 ]

Магнитные частицы, покрытые антителами к антигуманским сывороточным альбуминам, были использованы для выделения человеческого сывороточного альбумина, в качестве доказательства концептуальной работы для иммунопреципитации с использованием цифровой микрофлюидики. 5 Экстракция ДНК из образца цельной крови также была выполнена с помощью цифровой микрофлюидики. 3 Процедура следует общей методологии как магнитные частицы, но включает в себя предварительную обработку на цифровой микрофлюидной платформе для лизирования клеток до экстракции ДНК. [ 62 ]

Жидкость-жидкость экстракция

[ редактировать ]

Извлечение жидкости может быть выполнено на цифровом микрофлюидном устройстве, используя преимущества несмешивающихся жидкостей. 9 Две капли, один из которых содержат аналит в водной фазе, а другой - несмешиваемая ионная жидкость, присутствуют на матрице электродов. Две капли смешаны, а экстракты ионной жидкости - аналит, а капли легко разделяются. [ 68 ]

Оптические пинцеты

[ редактировать ]

Оптические пинцет также использовались для разделения ячеек в капельках. Две капли смешиваются на электродном массиве, один содержит клетки, а другой - с питательными веществами или лекарственными средствами. Капли смешиваются, а затем оптические пинцеты используются для перемещения ячеек на одну сторону большей капли перед разделением. [ 71 ] [ 69 ] Более подробное объяснение основных принципов см. В оптических пинцетах .

Гидродинамическое разделение

[ редактировать ]

Частицы были применены для использования за пределами магнитного разделения, с гидродинамическими силами для отделения частиц от основной части капли. [ 70 ] Это выполняется на электродах с центральным электродом и «ломтиками» электродов, окружающих его. Капли добавляются на массив и закручиваются по круговой картине, а гидродинамические силы из кружащихся приводят к агрегации частиц на центральный электрод. [ 70 ]

Химический синтез

[ редактировать ]

Цифровая микрофлюидика (DMF) обеспечивает точную манипулирование и координацию в мелкомасштабных реакциях химического синтеза из-за его способности контролировать объемы микрокалеров жидких реагентов, что позволяет общее использование и отходы реагентов. [ 72 ] Эта технология может использоваться в соединениях синтеза, таких как пептидомиметика и индикаторы ПЭТ . [ 73 ] [ 74 ] [ 75 ] ПЭТ- индикаторы требуют количества нанограмм, и, как таковые, DMF позволяет создавать автоматизированный и быстрый синтез трассеров с эффективностью 90-95% по сравнению с обычными методами макромасштабного масштаба. [ 74 ] [ 76 ]

Органические реагенты обычно не используются в DMF, потому что они имеют тенденцию намочить устройство DMF и вызывают наводнения; Однако синтез органических реагентов может быть достигнут с помощью методов DMF путем переноса органических реагентов через ионную каплю жидкости, что предотвращает затопление органического реагента. [ 77 ] Капли комбинируются вместе, вызывая противоположные заряды, привлекая их друг к другу. [ 78 ] Это позволяет автоматизировать смешивание капель. Смешивание капель также используется для отложения кристаллов MOF для печати путем доставки реагентов в скважины и испарения решений для осаждения кристаллов. [ 79 ] Этот метод осаждения кристаллов MOF относительно дешев и не требует обширного роботизированного оборудования. [ 79 ]

Химический синтез с использованием цифровых микрофлюидиков (DMF) был применен ко многим заслуживающим внимания биологическим реакциям. К ним относятся полимеразная цепная реакция (ПЦР), а также образование ДНК и пептидов . [ 77 ] [ 80 ] Снижение, алкилирование и ферментативное расщепление также показали надежность и воспроизводимость, используя DMF, что указывает на потенциал в синтезе и манипуляции с протеомикой . [ 81 ] Спектры, полученные из продуктов этих реакций, часто идентичны их библиотечным спектрам, в то же время используя только небольшую долю реагентов с масштабами. [ 73 ] Таким образом, проведение этих синтезов на микромасштабе имеет преимущество в ограничении денег, потраченных на закупки реагентов и отходов, производимых при при этом желательных экспериментальных результатов. Тем не менее, необходимо преодолеть многочисленные проблемы, чтобы подтолкнуть эти реакции на завершение через DMF. Были сообщения о снижении эффективности химических реакций по сравнению с версиями в масштабах от одного и того же синтеза, как наблюдались более низкие урожайности продукта. [ 80 ] Кроме того, поскольку необходимо проанализировать образцы размера пиколитра и размера нанолитра, любой инструмент, используемый в анализе, должен быть высоким по чувствительности. Кроме того, настройка системы часто затруднена из -за обширного количества проводки и насосов, которые необходимы для управления микроканалами и резервуарами. [ 80 ] Наконец, образцы часто подвергаются испарениям растворителя, что приводит к изменениям объема и концентрации реагентов, а в некоторых случаях реакции на то, чтобы не идти на завершение. [ 82 ]

Композиция и чистота молекул, синтезируемых DMF, часто определяются с использованием классических аналитических методов. Спектроскопия ядерного магнитного резонанса (ЯМР) была успешно применена для анализа соответствующих промежуточных продуктов, продуктов и кинетики реакции. [ 73 ] [ 83 ] Потенциальной проблемой, возникающей благодаря использованию ЯМР, является низкая чувствительность массы, однако это можно исправить, используя микрокультивы , которые помогают различать молекулы различных масс. [ 73 ] Это необходимо, так как отношение сигнал / шум размеров образцов в диапазоне микролитра и нанолитра резко снижено по сравнению с размерами образцов в масштабе, и было показано, что микрококульты решают эту проблему. [ 84 ] Масс-спектрометрия (МС) и высокоэффективная жидкая хроматография (ВЭЖХ) также использовались для преодоления этой задачи. [ 77 ] [ 73 ] Хотя MS является привлекательным аналитическим методом для различения продуктов реакций, совершенных через DMF, он создает свои собственные слабости. Матричная лазерная десорбционная ионизация (MALDI) и электрораспылительная ионизация (ESI) недавно были в сочетании с анализом микрофлюидных химических реакций. Однако кристаллизация и разбавление, связанные с этими методами, часто приводят к неблагоприятным побочным эффектам, таким как потеря выборки и возникающие побочные реакции. [ 17 ] Использование MS в DMF обсуждается более подробно в более позднем разделе.

Клеточная культура

[ редактировать ]

Соединение чипа DMF с использованием в полевых условиях или интерфейсах мира до штата было выполнено с помощью ручных насосов и резервуаров, которые доставляют микробы, ячейки и среду на устройство. [ 85 ] Отсутствие обширных насосов и клапанов позволяет создавать сложные многоэтапные приложения с участием ячеек, выполняемых в простой и компактной системе. [ 58 ] В одном приложении микробные культуры были перенесены на чип и позволили расти с использованием стерильных процедур и температуры, необходимой для микробной инкубации. Чтобы подтвердить, что это было жизнеспособным пространством для роста микробных средств, анализ трансформации . в устройстве был проведен [ 85 ] Это включает в себя обнаружение E.Coli на вектор и нагревать бактерии, пока они не примут ДНК. Затем следует запуск геля ДНК , чтобы убедиться, что разыскиваемый вектор был занят бактериями. Это исследование показало, что ДНК действительно была занята бактериями и экспрессирована как предсказывалось.

Клетки человека также манипулировали в цифровой микрофлюидной иммуноцитохимии в отдельных клетках (DISC), где платформы DMF использовались для культивирования и использования антител для маркировки фосфорилированных белков в клетке. [ 86 ] Культируемые клетки затем удаляют и снимают чип для скрининга. Другая техника синтезирует гидрогели на платформах DMF. Этот процесс использует электроды для доставки реагентов для получения гидрогеля и доставки реагентов клеточной культуры для поглощения в гель. [ 75 ] [ 45 ] Гидрогели . являются улучшением по сравнению с культурой 2D-клеток, потому что культура трехмерных клеток имеет повышенные взаимодействия клеток и взаимодействия Cel-Extracellular Matrix [ 45 ] Сферические клеточные культуры являются еще одним методом, разработанным вокруг способности DMF доставлять капли в ячейки. Применение электрического потенциала позволяет автоматизировать перенос капли непосредственно в культуру подвесных клеток. [ 75 ] ] [ 87 ] Это полезно, поскольку 3 -размерная клеточная культура и сфероиды лучше имитируют ткань in vivo, позволяя более биологически значимым культурам, которые имеют клетки, растущие во внеклеточном матриксе, так же напоминающего это в организме человека. [ 87 ] Другим использованием платформ DMF в клеточной культуре является его способность проводить in vitro клонирование без клеток с использованием ПЦР с одной молекулой внутри каплей. [ 88 ] ПЦР -амплифицированные продукты затем подтверждаются трансфекцией в дрожжевые клетки и идентификацию белка вестерн -блоттинга. [ 88 ]

Проблемы, возникающие в результате применения клеточной культуры с использованием DMF, включают адсорбцию белка к полу устройства и цитотоксичность к клеткам. Чтобы предотвратить адсорбцию белка на пол платформы, для покрытия поверхности устройства стабилизированное поверхностно -активное вещество было использовано для покрытия поверхности устройства, а капли манипулировали на вершине масла или гексана. [ 86 ] Позже гексан быстро испарился из культур, чтобы предотвратить токсическое воздействие на клеточные культуры. [ 89 ] Другим подходом к решению белковой адгезии является добавление плюронических добавок к каплям в устройстве. [ 90 ] Пларонные добавки, как правило, не являются цитотоксичными, но некоторые из них были вредны для клеточных культур. [ 46 ]

Биопоместимость настройки устройства важна для биологического анализа. Наряду с обнаружением плюронических добавок, которые не являются цитотоксичными, создание устройства, чье напряжение и разрушительное движение не повлияли бы на жизнеспособность клеток. Благодаря считыванию анализов живого/мертвого было показано, что ни напряжение, не требуемое для перемещения капель, ни движение движущихся культур, не влияли на жизнеспособность клеток. [ 46 ]

Биологическая добыча

[ редактировать ]

Биологическое разделение обычно включает в себя образцы высокого объема низкой концентрации. Это может создать проблему для цифровой микрофлюидики из -за небольшого объема выборки. [ 63 ] Цифровые микрофлюидные системы могут быть объединены с макрофлюидной системой, предназначенной для уменьшения объема выборки, в свою очередь, увеличивая концентрацию аналита. [ 63 ] Он следует тем же принципам, что и магнитные частицы для разделения, но включает в себя перекачку капли для цикла большего объема жидкости вокруг магнитных частиц. [ 63 ] Также сообщалось о извлечении аналитов лекарств из высушенных образцов мочи. Капля экстракционного растворителя, в данном случае метанол, неоднократно протекают по образцу сухоффинга мочи, затем перемещаются в конечный электрод, где жидкость извлекается через капилляр, а затем анализируется с использованием масс -спектрометрии. [ 91 ]

Иммуноанализ

[ редактировать ]

Усовершенствованные возможности обработки жидкости цифровой микрофлюидики (DMF) позволяют принимать DMF в качестве иммуноанализированной платформы, поскольку устройства DMF могут точно манипулировать небольшими количествами жидких реагентов. Как гетерогенные иммуноанализа (антигены, взаимодействующие с иммобилизованными антителами), так и однородные иммуноанализа (антигены, взаимодействующие с антителами в растворе) были разработаны с использованием платформы DMF. [ 92 ] Что касается гетерогенных иммуноанализа, DMF может упростить расширенные и интенсивные процедурные шаги, выполняя все этапы доставки, смешивания, инкубации и промывки на поверхности устройства (на Chip). Кроме того, существующие методы и методы иммуноанализа, такие как анализы на основе магнитных шариков, ELISA и электрохимическое обнаружение, были включены на платформы иммуноанализа DMF. [ 93 ] [ 94 ] [ 95 ] [ 96 ]

Включение анализов на основе магнитных шариков на платформу иммуноанализа DMF было продемонстрировано для обнаружения множественных аналитов, таких как инсулин человека, IL-6 , сердечный маркер Troponin I (CTNI), стимулирующий щитовидную железу (TSH), STNF-RI и 17β-эстрадиол. [ 95 ] [ 97 ] [ 98 ] [ 99 ] Например, приближается к магнитному на основе бусин для обнаружения CTNI из цельной крови менее чем за 8 минут. [ 97 ] Вкратце, магнитные шарики, содержащие первичные антитела, смешивали с меченными вторичными антителами, инкубированными и иммобилизовали с магнитом для стадий промывки. Затем капель смешивали с хемилюминесцентным реагентом, и обнаружение сопровождающей ферментативной реакции измеряли на чипе с помощью фототехнологичной трубки.

Шаблон ELISA, обычно используемый для выполнения иммуноанализа и других биохимических анализов на основе ферментов, был адаптирован для использования с платформой DMF для обнаружения аналитов, таких как IGE и IgG. [ 100 ] [ 101 ] В одном примере, [ 93 ] Была проведена серия биоанализа для установления количественных возможностей устройств DMF, включая иммуноанализа на основе ELISA для обнаружения IgE. Суперпарамагнитные наночастицы иммобилизовали анти-IgE-антителами и флуоресцентно меченые аптамеры для количественной оценки IgE с использованием шаблона ELISA. Аналогичным образом, для обнаружения IgG IgG может быть иммобилизован на чипе DMF, конъюгированный с меченным IgG, конъюгированным с хрена-пероксидазой (HRP), а затем количественно оценивается посредством измерения изменения цвета, связанного с образованием продукта реакции между HRP и тетраметилбензидином. [ 100 ]

Для дальнейшего расширения возможностей и применений иммуноанализа DMF за пределами колориметрического обнаружения (то есть, ELISA, анализа на основе магнитных шариков), инструменты электрохимического обнаружения (например, микроэлектроды) были включены в чипы DMF для обнаружения анализа Полем [ 96 ] [ 102 ] [ 103 ] Например, Rackus et al. [ 102 ] Интегрированные микроэлектроды на поверхность чипа DMF и заменили ранее сообщенную хемилюминесцентную иммуноанализа IgG [ 104 ] с электроактивным видом, позволяя обнаружить вирус краснухи. Они покрыли магнитные шарики вирусом краснухи, анти-робеллы IgG и античеловеческим IgG в сочетании с щелочной фосфатазой, что, в свою очередь, катализировала реакцию переноса электрона, которая была обнаружена микроэлектродами на чип.

Масс -спектрометрия

[ редактировать ]

Связь цифровых микрофлюидиков (DMF) и масс-спектрометрии может быть в значительной степени классифицирована на косвенное автономное анализ, прямое автономное анализ и встроенный анализ [ 17 ] и основными преимуществами этой связи являются снижение использования растворителя и реагентов, а также сокращение времени анализа. [ 105 ]

Косвенное автономное анализ-это использование устройств DMF для комбинирования реагентов и изоляции продуктов, которые затем удаляются и переносятся вручную в масс-спектрометр. Этот подход использует преимущества DMF для стадии подготовки выборки, но также вводит возможности для загрязнения, поскольку для передачи выборки требуется ручное вмешательство. В одном примере этого метода трехкомпонентная конденсация Грико и была снята с микропипеткой для гашения и дальнейшего анализа. была проведена [ 77 ]

Прямой автономный анализ-это использование устройств DMF, которые были изготовлены и частично включены в масс-спектрометр. Этот процесс по-прежнему считается автономным, однако, поскольку некоторые процедуры после реакции могут проводиться вручную (но на чипе) без использования цифровых возможностей устройства. Такие устройства чаще всего используются в союзе с Maldi-MS . В прямых автономных устройствах на базе MALDI капля должна быть высушена и перекристаллизации вместе с матрицей-операциями, которые часто требуют вакуумных камер. [ 17 ] [ 106 ] Чип с кристаллизованным аналитом затем помещается в MALDI-MS для анализа. Одна проблема, поднятая при соединении MALDI-MS с DMF, заключается в том, что матрица, необходимая для MALDI-MS, может быть очень кислой, что может мешать реакциям на чип [ 107 ]

Встроенный анализ - это использование устройств, которые питаются непосредственно в масс -спектрометрах, тем самым устраняя любые ручные манипуляции. Встроенный анализ может потребовать специально изготовленных устройств и подключения аппаратного обеспечения между устройством и масс -спектрометром. [ 17 ] Встроенный анализ часто сочетается с электрораспылительной ионизацией . В одном примере был изготовлен чип DMF с отверстием, которое привело к микроканалу [ 108 ] Этот микроканал, в свою очередь, был подключен к электрораспылению ионизаторе, который испускается непосредственно в масс -спектрометр. Методы интеграции окружающей среды ионизации, при которых ионы образуются за пределами масс-спектрометра с небольшим количеством или отсутствующими парами обработки хорошо с открытым или полуоткрытым микрофлюидным характером DMF и обеспечивают легкое встроенное переворот между системами DMF и MS. Методы ионизации окружающей среды, такие как ионизация поверхностной акустической волны (SAW), генерируют поверхностные волны на плоской пьезоэлектрической поверхности, которая придает достаточно акустической энергии на границе раздела жидкость, чтобы преодолеть поверхностное натяжение и ионы десорбирования от чипа в массовый анализатор. [ 109 ] [ 17 ] Некоторые муфты используют внешний источник импульса высокого напряжения на физическом входе в масс-спектрометр [ 110 ] Но истинная роль таких дополнений неопределенна. [ 111 ]

Значительным барьером для широко распространенной интеграции DMF с масс-спектрометрией является биологическое загрязнение, часто называемое био-планом. [ 17 ] Анализ высокой пропускной способности является значительным преимуществом в использовании систем DMF, [ 105 ] но означает, что они особенно подвержены перекрестному загрязнению между экспериментами. В результате связь DMF с масс -спектрометрией часто требует интеграции различных методов для предотвращения перекрестного загрязнения, таких как множественные стадии промывки, [ 112 ] [ 113 ] биологически совместимые поверхностно -активные вещества, [ 114 ] и или супер -гидрофобные поверхности, чтобы предотвратить адсорбцию капель. [ 115 ] [ 116 ] В одном примере снижение сигнала поперечного загрязнения во время характеристики аминокислоты требуется 4-5 стадий промывки между каждой каплей образца для интенсивности загрязнения, чтобы упасть ниже предела обнаружения. [ 113 ]

Миниатюрные масс -спектрометры

[ редактировать ]

Обычные масс -спектрометры часто бывают большими, а также чрезмерно дорогими и сложными в своей работе, что привело к повышенной привлекательности миниатюрных масс -спектрометров (MMS) для различных применений. MMS оптимизированы в отношении доступности и простой работы, часто отказываясь от необходимости опытных техников, имеющих низкую стоимость производства и достаточно мало по размеру, чтобы обеспечить передачу сбора данных из лаборатории в поле. [ 117 ] Эти преимущества часто стоят за счет снижения производительности, когда разрешение MMS, а также ограничения обнаружения и количественного определения, часто едва достаточны для выполнения специализированных задач. Интеграция DMF с MMS имеет потенциал для значительного улучшения систем MMS за счет увеличения пропускной способности, разрешения и автоматизации, одновременно снижая стоимость растворителя, что позволяет анализировать лабораторный уровень при значительной снижении затрат. В одном примере использование пользовательской системы DMF для тестирования на лекарства мочи позволило создать инструмент, весом всего 25 кг с производительностью, сопоставимой со стандартным лабораторным анализом. [ 118 ]

Ядерная магнитно -резонансная спектроскопия

[ редактировать ]

Спектроскопия ядерного магнитно -резонанса (ЯМР) может использоваться в сочетании с цифровой микрофлюидикой (DMF) с помощью микрококульты ЯМР, которые представляют собой электромагнитные проводящие катушки, размеры которых составляют менее 1 мм. Благодаря своему размеру эти микрокультивы имеют несколько ограничений, непосредственно влияя на чувствительность механизма, в котором они работают.

Интерфейсы микроканалов/микрокультуры, до цифровых микрофлюидиков, имели несколько недостатков, таких как многие из них создали большие количества отходов растворителя и были легко загрязнены. [ 119 ] [ 120 ] Таким образом, использование цифровой микрофлюидики и ее способности манипулировать синглельными каплями является многообещающим.

Интерфейс между цифровой микрофлюидикой и ЯМР -релубезометрией привел к созданию систем, таких как те, которые используются для обнаружения и количественной оценки концентраций специфических молекул на микроскалах [ 120 ] С некоторыми такими системами, использующими два шага процесса, в которых DMF -устройства направляют капли на место обнаружения ЯМР. [ 121 ] Вводные системы ЯМР высокого поля и 2D ЯМР в сочетании с микрофлюидиками также были разработаны. [ 119 ] В этих системах используются отдельные устройства DMF -пластины с микрококультами ЯМР вместо второй пластины. В последнее время дополнительная модифицированная версия этого интерфейса включала единицы импульсных поля (PFG), которые позволили этой платформе выполнить более сложные измерения ЯМР (например, диффузометрия ЯМР, градиенты, кодируемые измерения импульса). [ 122 ] Эта система была успешно применена для мониторинга быстрых органических реакций. [ 123 ]

  1. ^ Jump up to: а беременный Шамси М.Х., Чой К, Нг А.Г., Чемберлен М.Д., Уилер А.Р. (март 2016 г.). «Электрохимилюминесценция на цифровой микрофлюидике для анализа микроРНК» . Биосенсоры и биоэлектроника (представленная рукопись). 77 : 845–52. doi : 10.1016/j.bios.2015.10.036 . PMID   26516684 .
  2. ^ "Lak Microfluidics Lab" . microfluidics.ee.duke.edu . Получено 2017-05-22 .
  3. ^ Ким CJ (ноябрь 2001 г.). Микропумирование путем электроэлектинг . Прокурор Asme int. Конгресс машиностроения и экспозиция. Нью -Йорк, Нью -Йорк. IMECE2001/HTD-24200.
  4. ^ Jump up to: а беременный в Jain V, Devarasetty V, Patrikar R (июнь 2017 г.). «Влияние геометрии электродов на скорость капель в открытом устройстве на основе EWOD для цифровых микрофлюидных приложений». Журнал электростатики . 87 : 11–18. doi : 10.1016/j.elstat.2017.02.006 .
  5. ^ Jump up to: а беременный в дюймовый и фон Choi K, NG AH, Fobel R, Wheeler AR (2012). «Цифровая микрофлюидика». Ежегодный обзор аналитической химии . 5 : 413–40. Bibcode : 2012Arac .... 5..413c . doi : 10.1146/annurev-anchem-062011-143028 . PMID   22524226 .
  6. ^ Jump up to: а беременный в дюймовый Fair RB, Khlystov A, Tailor TD, Ivanov V, Evans RD, Srinivasan V, et al. (2007-01-01). «Химическое и биологическое применение цифровых микрофлюидных устройств». Дизайн IEEE и тест компьютеров . 24 (1): 10–24. Citeseerx   10.1.1.559.1440 . doi : 10.1109/mdt.2007.8 . S2CID   10122940 .
  7. ^ Шамси М.Х., Чой К, Нг А.Г., Чемберлен М.Д., Уилер А.Р. (март 2016 г.). «Электрохимилюминесценция на цифровой микрофлюидике для анализа микроРНК» . Биосенсоры и биоэлектроника . 77 : 845–52. doi : 10.1016/j.bios.2015.10.036 . PMID   26516684 .
  8. ^ Zhao Y, Xu T, Chakrabarty K (2011-07-01). «Методы передачи электродов и расписание электродов для цифровых микрофлюидных биочипов». IEEE транзакции по компьютерному проектированию интегрированных цепей и систем . 30 (7): 986–999. doi : 10.1109/tcad.2011.2116250 . ISSN   0278-0070 . S2CID   4159209 .
  9. ^ Jump up to: а беременный в дюймовый Бертье Дж. (2008). Микродропы и цифровые микрофлюидики . Уильям Эндрю Паб. ISBN  9780815515449 Полем OCLC   719878673 .
  10. ^ Chiou Py, Moon H, Toshiyoshi H, Kim CJ, Wu MC (май 2003 г.). «Легкое действие жидкости с помощью оптоэлектровирования». Датчики и приводы A: физические . 104 (3): 222–8. doi : 10.1016/s0924-4247 (03) 00024-4 .
  11. ^ Арскотт С. (2011). «Перемещение жидкостей со светом: фотоэлектровинг на полупроводниках» . Научные отчеты . 1 : 184. Arxiv : 1108.4935 . Bibcode : 2011natsr ... 1e.184a . doi : 10.1038/srep00184 . PMC   3240946 . PMID   22355699 .
  12. ^ Palma C, Deegan Rd (март 2018 г.). «Перевод капельницы, приводимый в действие фотоэлектровинг». Langmuir: ACS Journal of Turfaces и Colloids . 34 (10): 3177–3185. doi : 10.1021/acs.langmuir.7b03340 . PMID   29457909 .
  13. ^ Гудман Дж. «Капли воды: сплоченность и адгезия воды» . www.appstate.edu . Получено 2017-05-21 .
  14. ^ "Смачивание" . web.mit.edu . Получено 2017-05-21 .
  15. ^ Jump up to: а беременный в дюймовый и фон глин час я Дж k л Чо С.К., Луна Х, Ким С.Дж. (февраль 2003 г.). «Создание, транспортировка, разрезание и слияние жидких капель путем активации на основе электроутирования для цифровых микрофлюидных схем» (PDF) . Журнал микроэлектромеханических систем . 12 (1): 70–80. doi : 10.1109/jmems.2002.807467 .
  16. ^ Чанг Дж.Х., Ким Д.С., Пак Дж.Дж. (2011-05-02). «Упрощенное одноплановое электроустрочное устройство для переноса капель» для переноса капель » . Журнал электротехники и технологий . 6 (3): 402–407. doi : 10.5370/jeet.2011.6.3.402 . ISSN   1975-0102 .
  17. ^ Jump up to: а беременный в дюймовый и фон глин Кирби А.Е., Уилер А.Р. (июль 2013 г.). «Цифровая микрофлюидика: новая платформа для подготовки образцов для масс -спектрометрии». Аналитическая химия . 85 (13): 6178–84. doi : 10.1021/ac401150q . PMID   23777536 .
  18. ^ Jump up to: а беременный Teh Sy, Lin R, Hung Lh, Lee AP (февраль 2008 г.). «Капля микрофлюидика». Лаборатория на чипе . 8 (2): 198–220. doi : 10.1039/b715524g . PMID   18231657 .
  19. ^ Jump up to: а беременный Поллак М.Г., Ярмарка Р.Б., Шандеров А.Д. (2000-09-11). «Акции жидких капель на основе электроутека для микрофлюидных применений». Прикладные физические буквы . 77 (11): 1725–1726. Bibcode : 2000apphl..77.1725p . doi : 10.1063/1.1308534 . ISSN   0003-6951 .
  20. ^ Nikapitiya NY, Nahar MM, Moon H (2017-06-16). «Точное, последовательное и быстрое расщепление капель и добывание в электроукировании на диэлектрическом цифровом микрофлюидике» . Микро и нано системные буквы . 5 (1): 24. Bibcode : 2017mnsl .... 5 ... 24n . doi : 10.1186/s40486-017-0058-6 . ISSN   2213-9621 .
  21. ^ Jump up to: а беременный в дюймовый Banerjee A, Liu Y, Heikenfeld J, Papautsky I (декабрь 2012 г.). «Детерминированное расщепление объемов жидкости в электроутетинг -микрофлюидике». Лаборатория на чипе . 12 (24): 5138–5141. doi : 10.1039/c2lc40723j . PMID   23042521 .
  22. ^ Jump up to: а беременный Лю Y, Банерджи А., Папаутский I (2014-01-10). «Точное измерение объема капель и измерение объема на основе электродов в цифровой микрофлюидике». Микрофлюидика и нанофлюидика . 17 (2): 295–303. doi : 10.1007/s10404-013-1318-2 . ISSN   1613-4982 . S2CID   16884950 .
  23. ^ Vergauwe N, Witters D, Atalay YT, Verbruggen B, Vermeir S, Ceyssens F, et al. (2011-01-26). «Контроль изменчивости размера капель цифровой лаборатории на чипе для улучшения производительности биопровода». Микрофлюидика и нанофлюидика . 11 (1): 25–34. doi : 10.1007/s10404-011-0769-6 . ISSN   1613-4982 . S2CID   93039641 .
  24. ^ Shamsi MH, Choi K, NG AH, Wheeler AR (февраль 2014 г.). «Цифровой микрофлюидный электрохимический иммуноанализа». Лаборатория на чипе . 14 (3): 547–554. doi : 10.1039/c3lc51063h . PMID   24292705 .
  25. ^ Чанг Й.Х., Ли Г.Б., Хуан Ф.К., Чэнь Й.Ю., Лин Дж. Л. (сентябрь 2006 г.). «Интегрированные полимеразные цепные реакционные чипы с использованием цифровой микрофлюидики». Биомедицинские микродевисы . 8 (3): 215–225. doi : 10.1007/s10544-006-8171-y . PMID   16718406 . S2CID   21275449 .
  26. ^ Фан С.К., Хаши С., Ким С.Дж. (2003). «Манипуляция с несколькими каплями на сетке n × m с помощью схемы вождения EWOD перекрестных ссылок и упаковки контакта с давлением». Шестнадцатая ежегодная Международная конференция по микро-электро-механическим системам, 2003. MEMS-03 Kyoto. IEEE . С. 694–697. doi : 10.1109/memsys.2003.1189844 . ISBN  0-7803-7744-3 Полем S2CID   108612930 .
  27. ^ Jump up to: а беременный Elvira KS, Leatherbarrow R, Edel J, Demello A (июнь 2012 г.). «Распределение капель в цифровых микрофлюидных устройствах: оценка долгосрочной воспроизводимости» . Biomicrofluidics . 6 (2): 22003–2200310. doi : 10.1063/1,3693592 . PMC   3360711 . PMID   22655007 .
  28. ^ Jump up to: а беременный Nikapitiya NJ, You SM, Moon H (2014). «Раздача и распределение капли путем электроуделения на диэлектрическом цифровом микрофлюидике». 2014 IEEE 27 -й Международная конференция по микро -электро -механическим системам (MEMS) . С. 955–958. doi : 10.1109/memsys.2014.6765801 . ISBN  978-1-4799-3509-3 Полем S2CID   45003766 .
  29. ^ Jump up to: а беременный в Accardo A, Mecarini F, Leoncini M, Brandi F, Di Cola E, Burghammer M, et al. (Февраль 2013 г.). «Быстрое, активное взаимодействие капли: коалесценция и реактивное смешивание, контролируемое электроутетом на супергидрофобной поверхности». Лаборатория на чипе . 13 (3): 332–335. doi : 10.1039/c2lc41193h . PMID   23224020 .
  30. ^ Jump up to: а беременный в Wang W, Jones TB (2011-06-23). «Микрофлюидное применение изоляционных капель жидкости в устройстве параллельной пластины» . Журнал физики: серия конференций . 301 (1): 012057. BIBCODE : 2011JPHCS.301A2057W . doi : 10.1088/1742-6596/301/1/012057 . ISSN   1742-6596 .
  31. ^ Фан С.К., Хаши С., Ким С.Дж. (2003). «Манипуляция с несколькими каплями на сетке n × m с помощью схемы вождения EWOD перекрестных ссылок и упаковки контакта с давлением». Шестнадцатая ежегодная Международная конференция по микро-электро-механическим системам, 2003. MEMS-03 Kyoto. IEEE . IEEE. С. 694–697. doi : 10.1109/memsys.2003.1189844 . ISBN  0-7803-7744-3 Полем S2CID   108612930 .
  32. ^ Fair RB, Khlystov A, Tailor TD, Ivanov V, Evans RD, Srinivasan V, et al. (Январь 2007 г.). «Химическое и биологическое применение цифровых микрофлюидных устройств». Дизайн IEEE и тест компьютеров . 24 (1): 10–24. doi : 10.1109/mdt.2007.8 . HDL : 10161/6987 . ISSN   0740-7475 . S2CID   10122940 .
  33. ^ Jump up to: а беременный Banerjee A, Noh JH, Liu Y, Rack PD, Papautsky I (2015-01-22). «Программируемое электроуделение с каналами и капли» . Микромашины . 6 (2): 172–185. doi : 10.3390/mi6020172 . ISSN   2072-666x .
  34. ^ Jump up to: а беременный в дюймовый Roux JM, Fouillet Y, Achard JL (март 2007 г.). «Смещение трехмерного капли в микрофлюидных системах путем электростатического применения» (PDF) . Датчики и приводы A: физические . 134 (2): 486–93. doi : 10.1016/j.sna.2006.05.012 . S2CID   108644890 .
  35. ^ Fouillet Y, Achard JL (июнь 2004 г.). «Странная микрофлюидная и биотехнология» (PDF) . Физические отчеты . 5 (5): 577–88. Bibcode : 2004crphy ... 5..577f . Doi : 10.1016/j.crhy .
  36. ^ Jump up to: а беременный Kolar P, Fair RB (2001). Неконтактная электростатическая штамповка для синтеза микрочипов ДНК (плакат) . Труды SmallTalk2001. Сан -Диего, США.
  37. ^ Jump up to: а беременный Lebeedev NN, Skal'skaya IP (1962). «Сила, действующая на проводящую сферу в поле параллельного конденсатора пластины». Советский физ. Технический Физический 7 : 268–270.
  38. ^ Velev OD, Prevo Bg, Bhatt KH (декабрь 2003 г.). «Манипуляция на чипе свободных капель». Природа . 426 (6966): 515–6. Bibcode : 2003natur.426..515V . doi : 10.1038/426515a . PMID   14654830 . S2CID   21293602 .
  39. ^ Gascoyne PR, Vykoukal JV, Schwartz JA, Anderson TJ, Vykoukal DM, Current KW, McConaghy C, Becker FF, Andrews C (август 2004 г.). «Программируемые жидкости на основе диэлектрофореза». Лаборатория на чипе . 4 (4): 299–309. doi : 10.1039/b404130e . PMID   15269795 .
  40. ^ Танигучи Т., Тори Т., Хигучи Т (февраль 2002 г.). «Химические реакции в микроадроплетах путем электростатических манипуляций капель в жидкой среде». Лаборатория на чипе . 2 (1): 19–23. doi : 10.1039/b108739h . PMID   15100855 .
  41. ^ Coll B, Veigas B, Fortune E, Martins R, Waters H, Church R, Baptist PV (июнь 2017 г.). Кислотный Датчики 17 7 ( ) : два 10.3390/s17071495:  5539496PMC  28672827PMID
  42. ^ Coelho BJ, Veigas B, Bettencourt L, Aguas H, Fortunato E, Martins R, et al. (Март 2022 г.). «Мониторинг цифрового микрофлюидного мониторинга в реальном времени изотермической ДНК-амплификации биомаркера рака» . Биосенсоры . 12 (4): 201. doi : 10.3390/bios12040201 . PMC   9028060 . PMID   35448261 .
  43. ^ Jump up to: а беременный в дюймовый и фон Abdelgawad M, Freire SL, Yang H, Wheeler AR (май 2008 г.). «Всеобъемлющий прибор капель». Лаборатория на чипе . 8 (5): 672–7. doi : 10.1039/b801516c . PMID   18432335 .
  44. ^ Abdelgawad M, Wheeler AR (январь 2007 г.). «Быстрое прототипирование в медных субстратах для цифровых микрофлюидиков». Продвинутые материалы . 19 (1): 133–7. Bibcode : 2007adm .... 19..133a . doi : 10.1002/adma.200601818 . S2CID   53621073 .
  45. ^ Jump up to: а беременный в Джордж С.М., Луна Н (март 2015 г.). «Цифровая микрофлюидная трехмерная клеточная культура и химическая платформа скрининга с использованием альгинатных гидрогелей» . Biomicrofluidics . 9 (2): 024116. DOI : 10.1063/1.4918377 . PMC   4401805 . PMID   25945142 .
  46. ^ Jump up to: а беременный в Барбулович-Над I, Ян Х, Парк Пс, Уилер А.Р. (апрель 2008 г.). «Цифровая микрофлюидика для клеточных анализов». Лаборатория на чипе . 8 (4): 519–26. doi : 10.1039/b717759c . PMID   18369505 .
  47. ^ Sparkes A, Aubrey W, Byrne E, Clare A, Khan MN, Liakata M, et al. (Январь 2010). «На пути к ученым -роботам для автономного научного открытия» . Автоматизированные эксперименты . 2 (1): 1. DOI : 10.1186/1759-4499-2-1 . PMC   2813846 . PMID   20119518 .
  48. ^ Meng F, Ellis T (октябрь 2020 г.). «Второе десятилетие синтетической биологии: 2010-2020» . Природная связь . 11 (1): 5174. Bibcode : 2020natco..11.5174m . doi : 10.1038/s41467-020-19092-2 . PMC   7560693 . PMID   33057059 .
  49. ^ Carbonell P, Radivojevic T, García Martín H (июль 2019). «Возможности на пересечении синтетической биологии, машинного обучения и автоматизации» . ACS Синтетическая биология . 8 (7): 1474–1477. doi : 10.1021/acssynbio.8b00540 . HDL : 20.500.11824/998 . PMID   31319671 . S2CID   197664634 .
  50. ^ Jump up to: а беременный в дюймовый Kothamachu VB, Zaini S, Muffatto F (октябрь 2020 г.). «Роль цифровой микрофлюидики в обеспечении доступа к лабораторной автоматизации и созданию программируемой биологии» . SLAS Technology . 25 (5): 411–426. doi : 10.1177/2472630320931794 . PMID   32584152 . S2CID   220062017 .
  51. ^ Jump up to: а беременный Husser MC, Vo PQ, Sinha H, Ahmadi F, Shih SC (март 2018 г.). «Автоматизированная индукционная система микрофлюидика для синтетической биологии». ACS Синтетическая биология . 7 (3): 933–944. doi : 10.1021/acssynbio.8b00025 . PMID   29516725 .
  52. ^ Jump up to: а беременный в дюймовый Ruan Q, Ruan W, Lin X, Wang Y, Zou F, Zhou L, et al. (Декабрь 2020 г.). «Цифровые WGS: автоматизированное, высокоэффективное секвенирование отдельных ячейков всего генома с помощью цифровых микрофлюидиков» . Наука достижения . 6 (50): EABD6454. Bibcode : 2020scia .... 6.6454r . doi : 10.1126/sciadv.abd6454 . PMC   7725457 . PMID   33298451 .
  53. ^ Лю Д., Ян З, Чжан Л., Вей М, Лу Й (июль 2020 г.). «Бесклеточная биология с использованием цифровой микрофлюидики с дистанционным управлением для отдельного контроля капель» . RSC Advances . 10 (45): 26972–26981. Bibcode : 2020rscad..1026972L . doi : 10.1039/d0ra04588h . PMC   9055536 . PMID   35515808 .
  54. ^ Thaitrong N, Kim H, Renzi RF, Bartsch MS, Meagher RJ, Patel KD (декабрь 2012 г.). «Контроль качества библиотеки секвенирования секвенирования следующего поколения с помощью интегративной цифровой микрофлюидной платформы». Электрофорез . 33 (23): 3506–3513. doi : 10.1002/elps.201200441 . PMID   23135807 . S2CID   205802837 .
  55. ^ Бейкер М. (2016-05-01). «1500 ученых поднимают крышку на воспроизводимость» . Природа . 533 (7604): 452–454. Bibcode : 2016nater.533..452b . doi : 10.1038/533452a . ISSN   1476-4687 . PMID   27225100 . S2CID   4460617 .
  56. ^ Jessop-Fabre MM, Sonnenschein N (2019). «Улучшение воспроизводимости в синтетической биологии» . Границы в биоинженерии и биотехнологии . 7 : 18. doi : 10.3389/fbioe.2019.00018 . PMC   6378554 . PMID   30805337 .
  57. ^ Sinha H, Quach AB, Vo PQ, Shih SC (июль 2018 г.). «Автоматизированная микрофлюидная платформа для редактирования генов для расшифровки генов рака». Лаборатория на чипе . 18 (15): 2300–2312. doi : 10.1039/c8lc00470f . PMID   29989627 .
  58. ^ Jump up to: а беременный NG AH, Li BB, Chamberlain MD, Wheeler AR (2015-12-07). «Цифровая микрофлюидная клеточная культура». Ежегодный обзор биомедицинской инженерии . 17 (1): 91–112. doi : 10.1146/annurev-bioeng-071114-040808 . PMID   26643019 .
  59. ^ Jump up to: а беременный Лю Д., Ян З, Чжан Л., Вей М, Лу Й (июль 2020 г.). «Бесклеточная биология с использованием цифровой микрофлюидики с дистанционным управлением для отдельного контроля капель» . RSC Advances . 10 (45): 26972–26981. Bibcode : 2020rscad..1026972L . doi : 10.1039/d0ra04588h . PMC   9055536 . PMID   35515808 .
  60. ^ Jump up to: а беременный Wang Y, Zhao Y, Cho SK (1 октября 2007 г.). «Эффективное разделение магнитных частиц для капли для цифровых микрофлюидиков». Журнал микромеханики и микро сенгрингирования . 17 (10): 2148–2156. Bibcode : 2007jmimi..17.2148w . doi : 10.1088/0960-1317/17/10/029 . S2CID   135789543 .
  61. ^ Jump up to: а беременный Vergauwe N, Vermeir S, Wacker JB, Ceyssens F, Cornaglia M, Puers R, et al. (Июнь 2014 г.). «Высокоэффективный протокол экстракции для магнитных частиц на цифровом микрофлюидном чипе». Датчики и приводы B: Химический . 196 : 282–291. doi : 10.1016/j.snb.2014.01.076 .
  62. ^ Jump up to: а беременный в Seale B, Lam C, Rackus DG, Chamberlain MD, Liu C, Wheeler AR (октябрь 2016 г.). «Цифровая микрофлюидика для иммунопреципитации». Аналитическая химия . 88 (20): 10223–10230. doi : 10.1021/acs.analchem.6b02915 . PMID   27700039 .
  63. ^ Jump up to: а беременный в дюймовый и Shah GJ, Kim CJ (апрель 2009 г.). «Высокоэффективная магнитная коллекция и разделение с помощью Meniscus для микрофлюидики EWOD для микрофлюидики». Журнал микроэлектромеханических систем . 18 (2): 363–375. doi : 10.1109/jmems.2009.2013394 . S2CID   24845666 .
  64. ^ Jump up to: а беременный Jebrail MJ, Sinha A, Vellucci S, Renzi RF, Ambriz C, Gondhalekar C, et al. (Апрель 2014). «Всемирно-цифровой интерфейс, обеспечивающий экстракцию и очистку РНК из цельной крови человека». Аналитическая химия . 86 (8): 3856–3862. doi : 10.1021/ac404085p . PMID   24479881 .
  65. ^ Jump up to: а беременный Хунг П.Ю., Цзян П.С., Ли Эф, Фан С.К., Лу Ю.В. (апрель 2015). «Экстракция геномной ДНК из цельной крови с использованием цифровой микрофлюидной (DMF) платформы с магнитными шариками». Микросистемные технологии . 23 (2): 313–320. doi : 10.1007/s00542-015-2512-9 . S2CID   137531469 .
  66. ^ Jump up to: а беременный Choi K, NG AH, Fobel R, Chang-Yen DA, Yarnell LE, Pearson EL, et al. (Октябрь 2013). «Автоматизированная цифровая микрофлюидная платформа для иммуноанализа на основе магнитно-частиц с оптимизацией путем проектирования экспериментов». Аналитическая химия . 85 (20): 9638–9646. doi : 10.1021/ac401847x . PMID   23978190 .
  67. ^ Jump up to: а беременный Choi K, Boyacı E, Kim J, Seale B, Barrera-Arbelaez L, Pawliszyn J, Wheeler AR (апрель 2016 г.). «Цифровой микрофлюидный интерфейс между твердофазной микроэкстракцией и спектрометрией жидкой хроматографии». Журнал хроматографии а . 1444 : 1–7. doi : 10.1016/j.chroma.2016.03.029 . PMID   27048987 .
  68. ^ Jump up to: а беременный Wijethunga PA, Nanayakkara YS, Kunchala P, Armstrong DW, Moon H (март 2011 г.). «Микроэкстракция жидкости с падением до капли в сочетании с методом мониторинга концентрации в реальном времени». Аналитическая химия . 83 (5): 1658–1664. doi : 10.1021/ac102716s . PMID   21294515 .
  69. ^ Jump up to: а беременный Shah GJ, Ohta AT, Chiou EP, Wu MC, Kim CJ (июнь 2009 г.). «Микрофлюидное устройство, управляемое EWOD, интегрированное с оптоэлектронными пинцетиками в качестве автоматизированной платформы для сотовой изоляции и анализа». Лаборатория на чипе . 9 (12): 1732–1739. doi : 10.1039/b821508a . PMID   19495457 .
  70. ^ Jump up to: а беременный в Неджад Х.Р., Самии Е., Ахмади А., Хурфар М. (2015). «Гравитационное гидродинамическое разделение частиц в цифровых микрофлюидных системах». RSC Adv . 5 (45): 35966–35975. Bibcode : 2015rscad ... 535966N . doi : 10.1039/c5ra02068a .
  71. ^ Neuman KC, Block SM (сентябрь 2004 г.). «Оптическое улавливание» . Обзор научных инструментов . 75 (9): 2787–809. Bibcode : 2004rsci ... 75.2787n . doi : 10.1063/1.17858444 . PMC   1523313 . PMID   16878180 .
  72. ^ Geng H, Feng J, Stabryla LM, Cho SK (март 2017 г.). «Манипуляции по диалитровой связи для цифровых микрофлюидиков: создание, транспортировка, разделение и слияние капель». Лаборатория на чипе . 17 (6): 1060–1068. doi : 10.1039/c7lc00006e . PMID   28217772 .
  73. ^ Jump up to: а беременный в дюймовый и Jebrail MJ, Asmer N, Mudrik JM, Dryden MD, Lin K, Yudin AK, Wheeler AR (2012-08-01). «Комбинаторный синтез пептидомиметики с использованием цифровой микрофлюидики». Журнал химии потока . 2 (3): 103–107. doi : 10.1556/JFC-D-12-00012 . S2CID   34049157 .
  74. ^ Jump up to: а беременный Chen S, Javed MR, Kim HK, Lei J, Lazari M, Shah GJ, et al. (Март 2014 г.). «Радиолабегирующие разнообразные позитронно -эмиссионные томографии (ПЭТ) с использованием одного цифрового микрофлюидного чипа реактора» . Лаборатория на чипе . 14 (5): 902–10. doi : 10.1039/c3lc51195b . PMID   24352530 . S2CID   40777981 .
  75. ^ Jump up to: а беременный в Javed MR, Chen S, Kim HK, Wei L, Czernin J, Kim CJ, et al. (Февраль 2014 г.). «Эффективный радиосинтез 3'-дезокси-3'-18F-флуоротимидин с использованием цифрового микрофлюидного чипа с электроутингом на диэлектрике» . Журнал ядерной медицины . 55 (2): 321–8. doi : 10.2967/jnumed.113.121053 . PMC   4494735 . PMID   24365651 .
  76. ^ Кенг П.Ю., Чен С., Дин Х., Садеги С., Шах Г.Дж., Дверьги А. и др. (Январь 2012 г.). «Микрохимический синтез молекулярных зондов на электронном микрофлюидном устройстве» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 109 (3): 690–5. Bibcode : 2012pnas..109..690K . doi : 10.1073/pnas.1117566109 . PMC   3271918 . PMID   22210110 .
  77. ^ Jump up to: а беременный в дюймовый Дюбуа П., Маршан Г., Фуайле Ю., Бертье Дж., Дуки Т., Хассин Ф. и др. (Июль 2006 г.). «Ионная жидкая капля в качестве электронного микрореактора» . Аналитическая химия . 78 (14): 4909–17. doi : 10.1021/ac060481q . PMID   16841910 .
  78. ^ UM T, Hong J, Im Do J, Lee SJ, Kang IS (август 2016 г.). «Электрически контролируемый синтез микрочастиц и цифровые микрофлюидные манипуляции с помощью капли, вызванного электрическим полем, добываемой в несмешивающихся жидкостях» . Научные отчеты . 6 (1): 31901. Bibcode : 2016natsr ... 631901U . doi : 10.1038/srep31901 . PMC   4989170 . PMID   27534580 .
  79. ^ Jump up to: а беременный Witters D, Vergauwe N, Ameloot R, Vermeir S, De Vos D, Puers R, et al. (Март 2012 г.). «Цифровая микрофлюидная высокопроизводительная печать одноэталлических органических каркасных кристаллов». Продвинутые материалы . 24 (10): 1316–20. Bibcode : 2012Adm .... 24.1316w . doi : 10.1002/adma.201104922 . PMID   22298246 . S2CID   205244275 .
  80. ^ Jump up to: а беременный в Jebrail MJ, NG AH, Rai V, Hili R, Yudin AK, Wheeler AR (ноябрь 2010 г.). «Синхронизированный синтез макроциклов на основе пептидов с помощью цифровых микрофлюидиков». Angewandte Chemie . 49 (46): 8625–8629. doi : 10.1002/anie.201001604 . PMID   20715231 .
  81. ^ Luk Vn, Wheeler AR (июнь 2009 г.). «Цифровой микрофлюидный подход к протеомной обработке образцов». Аналитическая химия . 81 (11): 4524–4530. doi : 10.1021/ac900522a . HDL : 1807/34790 . PMID   19476392 .
  82. ^ Садеги С., Дин Х., Шах Г.Дж., Чен С., Кенг П.Ю., Ким С.Дж., Ван Дам Р.М. (февраль 2012 г.). «О характеристике капли чипа: практическое, высокочувствительное измерение импеданса капель в цифровой микрофлюидике» . Аналитическая химия . 84 (4): 1915–1923. doi : 10.1021/ac202715f . PMID   22248060 . S2CID   9113055 .
  83. ^ Wu B, Von Der Ecken S, Swyer I, Li C, Jenne A, Vincent F, et al. (Октябрь 2019). «Быстрый мониторинг химической реакции с помощью цифровой микрофлюидики-ЯМР: доказательство принципа в направлении автоматизированной платформы синтетического обнаружения». Angewandte Chemie . 58 (43): 15372–15376. doi : 10.1002/anie.201910052 . PMID   31449724 . S2CID   201728604 .
  84. ^ Peck TL, Magin RL, Lauterbur PC (август 1995 г.). «Проектирование и анализ микрококульсов для микроскопии ЯМР». Журнал магнитного резонанса, серия б . 108 (2): 114–124. Bibcode : 1995jmrb..108..114p . doi : 10.1006/jmrb.1995.1112 . PMID   7648010 .
  85. ^ Jump up to: а беременный Моазами Е., Перри Дж. М., Соффер Г., Гуссер М.К., Ши -С.К. (апрель 2019 г.). «Интеграция интерфейсов мира в клетку с цифровыми микрофлюидиками для бактериальной трансформации и ферментативных анализов» . Аналитическая химия . 91 (8): 5159–5168. doi : 10.1021/acs.analchem.8b05754 . PMID   30945840 . S2CID   93000574 .
  86. ^ Jump up to: а беременный Нг А.Г., Дин Чемберлен М., Ситу Х, Ли В., Уилер А.Р. (июнь 2015 г.). «Цифровая микрофлюидная иммуноцитохимия в отдельных клетках» . Природная связь . 6 (1): 7513. Bibcode : 2015natco ... 6.7513n . doi : 10.1038/ncomms8513 . PMC   4491823 . PMID   26104298 .
  87. ^ Jump up to: а беременный Aijian AP, Garrell RL (июнь 2015 г.). «Цифровая микрофлюидика для автоматизированной висящей каплей -клеточной сфероидной культуры» . Журнал лабораторной автоматизации . 20 (3): 283–95. doi : 10.1177/2211068214562002 . PMID   25510471 . S2CID   23720265 .
  88. ^ Jump up to: а беременный Ben Yehezkel T, Rival A, Raz O, Cohen R, Marx Z, Camara M, et al. (Февраль 2016 г.). «Синтез и бесклеточное клонирование библиотек ДНК с использованием программируемой микрофлюидики» . Исследование нуклеиновых кислот . 44 (4): E35. doi : 10.1093/nar/gkv1087 . PMC   4770201 . PMID   26481354 .
  89. ^ Fan SK, HSU YW, Chen CH (август 2011 г.). «Инкапсулированные капли со съемными и съемными масляными оболочками путем электроуэттинга и диэлектрофореза». Лаборатория на чипе . 11 (15): 2500–8. doi : 10.1039/c1lc20142e . PMID   21666906 .
  90. ^ «Millipore и Hyclone образуют альянс биопроцессения». Мембранная технология . 2004 (3): 1. Март 2004 г.. DOI : 10.1016/S0958-2118 (04) 00087-4 . ISSN   0958-2118 .
  91. ^ Kirby AE, Lafrenière NM, Seale B, Hendricks Pi, Cooks RG, Wheeler AR (июнь 2014 г.). «Анализ на GO: Количественное определение наркотиков в сушеной моче с цифровой микрофлюидикой и миниатюрной масс -спектрометрией». Аналитическая химия . 86 (12): 6121–9. doi : 10.1021/ac5012969 . PMID   24906177 .
  92. ^ NG AH, Uddayasankar U, Wheeler AR (июнь 2010 г.). «Иммуноанализ в микрофлюидных системах. Аналитическая и биоаналитическая химия». Аналитическая и биоаналитическая химия . 397 (3): 991–1007. doi : 10.1007/s00216-010-3678-8 . PMID   20422163 . S2CID   30670634 .
  93. ^ Jump up to: а беременный Vergauwe N, Witters D, Ceyssens F, Vermeir S, Verbruggen B, Puers R, Lammertyn J (апрель 2011 г.). «Универсальная цифровая микрофлюидная платформа на основе электроутека для количественных однородных и гетерогенных биологических анализов». Журнал микромеханики и микро сенгрингирования . 21 (5): 054026. BIBCODE : 2011JMIMI..21E4026V . doi : 10.1088/0960-1317/21/5/054026 . S2CID   111122895 .
  94. ^ Sista R, Hua Z, Thwar P, Sudarsan A, Srinivasan V, Eckhardt A, Pollack M, Pamula V (декабрь 2008 г.). «Разработка цифровой микрофлюидной платформы для тестирования по уходу» . Лаборатория на чипе . 8 (12): 2091–104. doi : 10.1039/b814922d . PMC   2726010 . PMID   19023472 .
  95. ^ Jump up to: а беременный NG AH, Choi K, Luoma RP, Robinson JM, Wheeler AR (октябрь 2012 г.). «Цифровое микрофлюидное магнитное разделение для иммуноанализа на основе частиц». Аналитическая химия . 84 (20): 8805–12. doi : 10.1021/ac3020627 . PMID   23013543 .
  96. ^ Jump up to: а беременный Shamsi MH, Choi K, NG AH, Wheeler AR (февраль 2014 г.). «Цифровой микрофлюидный электрохимический иммуноанализа». Лаборатория на чипе . 14 (3): 547–54. doi : 10.1039/c3lc51063h . PMID   24292705 .
  97. ^ Jump up to: а беременный Sista RS, Eckhardt AE, Srinivasan V, Pollack MG, Palanki S, Pamula VK (декабрь 2008 г.). «Гетерогенные иммуноанализа с использованием магнитных шариков на цифровой микрофлюидной платформе» . Лаборатория на чипе . 8 (12): 2188–96. doi : 10.1039/b807855f . PMC   2726047 . PMID   19023486 .
  98. ^ Цалоглу М.Н., Джейкобс А., Морган Х (сентябрь 2014 г.). «Флуорогенный гетерогенный иммуноанализ для CTNI тропонина сердца на цифровом микрофлюидном устройстве». Аналитическая и биоаналитическая химия . 406 (24): 5967–76. doi : 10.1007/s00216-014-7997-z . PMID   25074544 . S2CID   24266593 .
  99. ^ Huang Cy, Tsai Py, Lee IC, Hsu HY, Huang HY, Fan SK, Yao DJ, Liu CH, Hsu W (январь 2016 г.). «Высокоэффективная техника экстракции шариков с низким числом шариков для цифрового микрофлюидного иммуноанализа» . Biomicrofluidics . 10 (1): 011901. DOI : 10.1063/1.4939942 . PMC   4714987 . PMID   26858807 .
  100. ^ Jump up to: а беременный Zhu L, Feng Y, Ye X, Feng J, Wu Y, Zhou Z (сентябрь 2012 г.). «Чип ELISA, основанный на микрофлюидной платформе EWOD». Журнал адгезионной науки и технологии . 26 (12–17): 2113–24. doi : 10.1163/1568561111x600172 . S2CID   136668522 .
  101. ^ Miller EM, NG AH, Uddayasankar U, Wheeler AR (январь 2011 г.). «Цифровой микрофлюидный подход к гетерогенным иммуноанализам». Аналитическая и биоаналитическая химия . 399 (1): 337–45. doi : 10.1007/s00216-010-4368-2 . PMID   21057776 . S2CID   2809777 .
  102. ^ Jump up to: а беременный Rackus DG, Dryden MD, Lamanna J, Zaragoza A, Lam B, Kelley SO, Wheeler AR (2015). «Цифровое микрофлюидное устройство со встроенными наноструктурированными микроэлектродами для электрохимических иммуноанализа». Лаборатория на чипе . 15 (18): 3776–84. doi : 10.1039/c5lc00660k . PMID   26247922 .
  103. ^ Dixon C, NG AH, Fobel R, Miltenburg MB, Wheeler AR (ноябрь 2016 г.). «Цифровое микрофлюидное устройство с напечатанным струйным покрытием для недорогих, миниатюрных диагностических анализов» (PDF) . Лаборатория на чипе . 16 (23): 4560–4568. doi : 10.1039/c6lc01064d . PMID   27801455 .
  104. ^ NG AH, Lee M, Choi K, Fischer AT, Robinson JM, Wheeler AR (февраль 2015 г.). «Цифровая микрофлюидная платформа для обнаружения инфекции и иммунитета краснухи: доказательство концепции» . Клиническая химия . 61 (2): 420–9. doi : 10.1373/clinchem.2014.232181 . PMID   25512641 .
  105. ^ Jump up to: а беременный Wang X, Yi L, Mukhitov N, Schrell AM, Dhumpa R, Roper MG (февраль 2015 г.). «Спектрометрия Microfluidics to Mass: обзор методов и приложений связи» . Журнал хроматографии а . Выбор редакторов IX. 1382 : 98–116. doi : 10.1016/j.chroma.2014.10.039 . PMC   4318794 . PMID   25458901 .
  106. ^ Chatterjee D, Ytterberg AJ, Son Su, Loo Ja, Garrell RL (март 2010 г.). «Интеграция этапов обработки белка на платформе микрофлюидки капель для анализа MALDI-MS» . Аналитическая химия . 82 (5): 2095–101. doi : 10.1021/ac9029373 . PMID   20146460 .
  107. ^ Кюстер С.К., Фейгерер С.Р., Вербокет П.Е., Эйер К., Джефимокс К., Зеноби Р., Диттрих П.С. (февраль 2013 г.). «Интерфейная микрофлюидика с матрицей лазерной десорбционной/ионизационной масс-спектрометрии: анализ содержания без меток отдельных капель». Аналитическая химия . 85 (3): 1285–9. doi : 10.1021/ac3033189 . PMID   23289755 .
  108. ^ Jebrail MJ, Yang H, Mudrik JM, Lafrenière NM, Mcroberts C, Al-Dirbashi Oy, et al. (Октябрь 2011). «Цифровой микрофлюидный метод для анализа высушенной крови». Лаборатория на чипе . 11 (19): 3218–24. doi : 10.1039/c1lc20524b . PMID   21869989 .
  109. ^ Yeo Ly, Friend Jr (январь 2009 г.). «Ультрастановные микрофлюидики с использованием поверхностных акустических волн» . Biomicrofluidics . 3 (1): 12002. DOI : 10.1063/1.3056040 . PMC   2717600 . PMID   19693383 .
  110. ^ Херон С.Р., Уилсон Р., Шаффер С.А., Гудлетт Д.Р., Купер Дж. М. (май 2010 г.). «Поверхностная акустическая волновая небулизация пептидов в виде микрофлюидного интерфейса для масс -спектрометрии» . Аналитическая химия . 82 (10): 3985–9. doi : 10.1021/ac100372c . PMC   3073871 . PMID   20364823 .
  111. ^ Ho J, Tan Mk, Go DB, Yeo Ly, Friend Jr, Chang HC (май 2011 г.). «Доставка микрофлюидных поверхностных акустических волновых образец и источник ионизации для быстрой и чувствительной масс-спектрометрии окружающей среды». Аналитическая химия . 83 (9): 3260–6. doi : 10.1021/ac200380q . PMID   21456580 .
  112. ^ Чжао Y, Чакрабарти К (июнь 2010 г.). «Синхронизация операций промывки с каплей-маршрутизацией для предотвращения перекрестного загрязнения в цифровых микрофлюидных биочипах» . Конференция по автоматизации дизайна : 635–640.
  113. ^ Jump up to: а беременный Shih SC, Yang H, Jebrail MJ, Fobel R, McIntosh N, Al-Dirbashi Oy, et al. (Апрель 2012 г.). «Анализ высушенного пятно крови с помощью цифровой микрофлюидики в сочетании с масс -спектрометрией ионизации наноэлектрораспрейки». Аналитическая химия . 84 (8): 3731–3738. doi : 10.1021/ac300305s . PMID   22413743 .
  114. ^ Aijian AP, Chatterjee D, Garrell RL (июль 2012 г.). «Обработка белков с фторированным белком и кристаллизация с поверхностно-активным веществом для полностью цифрового микрофлюидного анализа MALDI-MS in situ» ». Лаборатория на чипе . 12 (14): 2552–2559. doi : 10.1039/c2lc21135a . PMID   22569918 .
  115. ^ Samiei E, Tabrizian M, Hoorfar M (июль 2016 г.). «Обзор цифровой микрофлюидики в качестве портативных платформ для лабораторных приложений A-Chip» . Лаборатория на чипе . 16 (13): 2376–2396. doi : 10.1039/c6lc00387g . PMID   27272540 .
  116. ^ Lapierre F, Piret G, Drobecq H, Melnyk O, Coffinier Y, Thomy V, Boukherroub R (май 2011 г.). «Анализ масс-спектрометрии с высокой чувствительной матрицей пептидов с использованием цифрового микрофлюидного устройства на основе кремниевых нанопроволок». Лаборатория на чипе . 11 (9): 1620–1628. doi : 10.1039/c0lc00716a . PMID   21423926 .
  117. ^ Ouyang Z, Cooks RG (2009-07-19). «Миниатюрные масс -спектрометры». Ежегодный обзор аналитической химии . 2 (1): 187–214. Bibcode : 2009Arac .... 2..187o . doi : 10.1146/annurev-anchem-060908-155229 . PMID   20636059 .
  118. ^ Kirby AE, Lafrenière NM, Seale B, Hendricks Pi, Cooks RG, Wheeler AR (июнь 2014 г.). «Анализ на GO: Количественное определение наркотиков в сушеной моче с цифровой микрофлюидикой и миниатюрной масс -спектрометрией». Аналитическая химия . 86 (12): 6121–6129. doi : 10.1021/ac5012969 . PMID   24906177 .
  119. ^ Jump up to: а беременный Swyer I, Soong R, Dryden MD, Fey M, Maas WE, Simpson A, Wheeler AR (ноябрь 2016 г.). «Интерфейная цифровая микрофлюидика с высокой полем ядерной магнитно-резонансной спектроскопии». Лаборатория на чипе . 16 (22): 4424–4435. doi : 10.1039/c6lc01073c . PMID   27757467 .
  120. ^ Jump up to: а беременный Lei KM, Mak Pi, Law Mk, Martins RP (август 2015). «Релупелуметр размером с пальмы с использованием цифрового микрофлюидного устройства и полупроводникового трансивера для химической/биологической диагностики» . Аналитик . 140 (15): 5129–37. Bibcode : 2015ana ... 140.5129L . doi : 10.1039/c5an00500k . PMID   26034784 .
  121. ^ Lei KM, Mak Pi, Law MK, Martins RP (декабрь 2014 г.). «ЯМР-DMF: модульная ядерная магнитно-резонансная система микрофлюидика для биологических анализов» . Аналитик . 139 (23): 6204–13. Bibcode : 2014ana ... 139.6204L . doi : 10.1039/c4an01285b . PMID   25315808 .
  122. ^ Swyer I, Von Der Ecken S, Wu B, Jenne A, Soong R, Vincent F, Schmidig D, Frei T, Busse F, Stronks HJ, Simpson AJ, Wheeler AR (январь 2019 г.). «Цифровая микрофлюидика и ядерная магнитно -резонансная спектроскопия для измерений диффузии in situ и мониторинга реакции». Лаборатория на чипе . 19 (4): 641–653. doi : 10.1039/c8lc01214h . PMID   30648175 . S2CID   58600090 .
  123. ^ Wu B, Von Der Ecken S, Swyer I, Li CL, Jenne A, Vincent F, Schmidig D, Kuehn T, Beck A, Busse F, Stronks HJ, Soong R, Wheeler AR, Simpson AJ (октябрь 2019). «Быстрый мониторинг химической реакции с помощью цифровой микрофлюидики-ЯМР: доказательство принципа в направлении автоматизированной платформы синтетического обнаружения». Angewandte Chemie International Edition . 58 (43): 15372–15376. doi : 10.1002/anie.201910052 . PMID   31449724 . S2CID   201728604 .
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: d4fbf3b43ea9f344e213c9701bc9eb4c__1722494040
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/d4/4c/d4fbf3b43ea9f344e213c9701bc9eb4c.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Digital microfluidics - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)