Mikroakışkan Probe: Çalışma ve Yerelleştirilmiş Yüzey İşleme için kullanın
4 Haziran 2009
Bu video mikroakışkan probu mevcut 1 (MFP). Biz nasıl bir araya MFP ayrıntılı olarak açıklamak, ters bir mikroskop tepesine monte ve substrat yüzeyine göre aynı hizaya getirin ve nihayet bir tampon çözelti dalmış bir substrat yüzeyi işlemek için nasıl kullanılacağını göstermek.
Bu prosedür, mikroakışkan probun veya MFP'nin nasıl monte edileceğini ve kullanılacağını göstermektedir. MFP'nin mikroakışkan bileşenleri; gaz sızdırmaz şırıngalar, cam kapiler tüpler, Upchurch marka mikro sızdırmaz konnektörler ve MFP başlığıdır. Bu video, montaj ve hizalamanın kritik adımlarını sunacaktır.
Montajı tamamlandıktan sonra MFP, yüzey desenleme ve işleme için çok çeşitli alt tabakalar ve reaktiflerle kullanılabilir. Merhaba, ben Cecil Perot. Kanada'nın Montreal kentindeki McGill Üniversitesi Biyomedikal Mühendisliği Bölümü'nde, David Yaker'ın laboratuvarında doktora sonrası araştırmacıyım.
Merhaba, ben Mohammad Kasime. McGill Üniversitesi biyomedikal mühendisliği bölümünde David Y'nin laboratuvarında doktora adayıyım. Merhaba, ben David Yoker.
Biyomedikal Mühendisliği Bölümü'nde yardımcı doçentim ve bugün sizleri mikroakışkan prob üzerine gerçekleştireceğimiz demonstrasyona hoş karşılamak isterim. Bugün size mikroakışkan probun çalışma ve kullanım prosedürünü göstereceğiz. Bu prosedürü laboratuvarımızda yüzey işleme ve desenleme işlemleri için kullanıyoruz.
Öyleyse, bu protokole başlamak için işlemlere geçelim. Reaktiflerle gaz tipi cam şırıngaları doldurmak ve hava kabarcığı kalmadığından emin olmak için plastik şırıngalar ve iğneler kullanılır. Genellikle, enjeksiyon için 1 ila 10 µL'lik bir şırınga ve aspirasyon için 5 ila 10 kat daha büyük hacimli bir şırınga kullanırız.
Ardından, düşük ölü hacme sahip nano sıkı bağlantı parçaları kullanılarak şırıngalar kapiler tüplere bağlanır. Daha sonra kapilerler doldurulur ve mikroskop altında hava kabarcığı olup olmadığı kontrol edilir. Kapilerler bağlanırken hava kabarcığı hapsolmasını önlemek için MFP çipi tampon çözelti ile önceden doldurulur.
Son olarak, kapilerler mikro üretilmiş prop başlığındaki PDMS bağlantı parçasına takılır. MFP şu an monte edilmiş olduğundan, kurulumuna başlamaya hazırız. Substrat, ev yapımı bir tutucuya yerleştirilir.
Mikroskop tablasına sabitlenmiştir. MFP ile alt tabaka arasındaki boşluk, yüzey desenleme işlemleri için kritiktir. Mikrometre vidalarla oluşturulan üç noktalı bir destek kullanılarak, yatay hizalama mikrometre hassasiyetinde ayarlanır.
Bu işlem gereklidir çünkü substrat, MFP'nin altında taranarak işlenir. MFP kurulumuna başlamak için prob başlığı prob tutucusuna sabitlenir ve ters mikroskobun üzerindeki prob istasyonuna monte edilir. Şırıngalar daha sonra yüksek hassasiyetli şırınga pompalarına yerleştirilir.
Ardından, bir çift goniometre kullanılarak, girişim saçakları olarak da bilinen Newton halkaları gözlemlenerek MFP tablasının alt tabaka ile hizalaması ayarlanır. Bunlar, MFP alt tabaka ile temas ettirildiğinde ortaya çıkar; temas noktası ve halkaların frekansı eğimin göstergesi görevi görür. MFP yüzeyle hizalandığında, tek bir girişim halkası tüm yüzey boyunca yayılır.
Bu ölçüm aynı zamanda MFP ile substrat arasındaki ayrımı kalibre etmeye de yarar. MFP kurulumu tamamlandığına göre, artık MFP'nin çalıştırılması aşamasına geçmeye hazırız. MFP çalışması sırasında dağıtım işlemi LabVIEW yazılımı ile kontrol edilir.
Cihaz çalışması gözle ve bir CCD kamera ile görselleştirilir. Asıl aspirasyona başlamadan önce, aspirasyon şırıngasının doğru şekilde yönlendirildiğinden ve hava kabarcığı olmadığından emin olmak için bir miktar sıvı enjekte edin. Ardından MFP, tampon çözeltiye daldırılır.
Boncukların akış hapsini izlerken sıvı enjeksiyonuna başlayabiliriz. Enjeksiyon aspirasyon oranı, reaktifin çevreleyen bir tamponla difüzyonuna ve istenen geometrik akış desenine bağlı olarak 1:3 ile 1:10 arasında değişir. Son olarak, prob artık çeşitli uygulamalar için kullanılabilir.
Burada gösterilen yüzey desenleri, strep divide üzerinde floresein işaretli biyotin bulunan ENC kaplı hidrojel cam lamlar kullanılarak MFP ile elde edilmiştir. Enjeksiyon akış hızı saniyede bir nanolitre, aspirasyon akış hızı ise sırasıyla 10 mikrolitre ve 50 mikrolitrelik şırıngalar kullanılarak saniyede 10 nanolitre olarak ayarlanmıştır. Yüzey ile prob arasındaki boşluk beş mikrometredir.
MFP, hücrelerin ve dokuların lokal boyanması ve işlenmesi için de kullanılabilir. Akış sınırlaması, reaktifin difüzyonunu engeller ve hücrelerin hassas bir şekilde kimyasal olarak boyanmasına olanak tanır. Burada gösterildiği gibi, bir fibroblast hücresi monotabakası 100 µg/mL dai ile boyanmıştır.
Böylece mikroakışkan probun nasıl çalıştırılacağını göstermiş olduk. Bu prosedürü uygularken, sistemde hava kabarcığı oluşmadığından ve mikroakışkan prob yüzeyinin substrata paralel olduğundan emin olmanız gerekir. Hepsi bu kadar.
İzlediğiniz için teşekkürler, deneylerinizde başarılar dileriz.
Tam transkripti görüntüleyin ve binlerce bilimsel videoya erişin
Genel Bakış
Bu video, mikroakışkan probun (MFP) montajını ve kullanımını göstermektedir. MFP'nin ters mikroskopla hizalanması ve bir tampon çözeltiye daldırılmış substrat yüzeylerinin işlenmesi için kritik adımları kapsamaktadır.
Temel Çalışma Bileşenleri
Bilim Alanı
- Mikroakışkanlar
- Biyomedikal Mühendisliği
- Yüzey İşleme
Arka Plan
- MFP; gaz sızdırmaz şırıngalar, cam kılcal tüpler ve mikro sızdırmaz konnektörlerden oluşur.
- Çeşitli substratlar ve reaktifler için tasarlanmıştır.
- Etkili kullanım için düzgün montaj ve hizalama kritik öneme sahiptir.
- MFP, yüzey desenleme ve işlemenin kolaylaştırılmasını sağlayabilir.
Çalışmanın Amacı
- MFP'nin montajı hakkında ayrıntılı bir kılavuz sağlamak.
- MFP'nin bir mikroskopla hizalanmasını göstermek.
- MFP'nin substrat işleme uygulamalarını sergilemek.
Kullanılan Yöntemler
- MFP bileşenlerinin montajı.
- MFP'nin ters mikroskoba yerleştirilmesi.
- MFP'nin substrat yüzeyine göre hizalanması.
- Substrat yüzeylerinin bir tampon çözeltide işlenmesi.
Temel Sonuçlar
- MFP etkili bir şekilde monte edilebilir ve hizalanabilir.
- Çeşitli altlıkların çok yönlü şekilde işlenmesine olanak tanır.
- Başarılı yüzey desenleme teknikleri gösterilmiştir.
- Optimal sonuçlar için hassas hizalamanın önemi vurgulanmıştır.
Sonuçlar
- MFP, biyomedikal mühendisliği alanındaki araştırmacılar için değerli bir araçtır.
- Doğru montaj ve hizalama, cihazın işlevselliği için temel öneme sahiptir.
- Bu video, MFP kullanımı için kapsamlı bir kılavuz niteliğindedir.
Sıkça Sorulan Sorular
Sektörel Uygulama ve Önem
Mikroakışkan prob, kapalı mikroakışkan kanallara ihtiyaç duymadan yüzey işleme için hassas ve lokalize reaktif iletimi sağlayarak ölçeklenebilir ve tekrarlanabilir analiz geliştirmeyi destekler. Bu yetenek, hücresel ve moleküler etkileşimler için kontrollü mikroortamlar sunarak hedef doğrulamayı ve fenotipik taramayı geliştirir. Yüksek çözünürlüklü yüzey desenleme için yeniden kullanılabilir bir platform sağlayarak reaktif tüketimini azaltır ve erken keşif iş akışlarında deneysel verimliliği artırır.
Biyofarma Ar-Ge'sinde Stratejik Uygulamalar
Erken Keşif ve Hedef Doğrulama
- Bilimsel Değer: Substratlar üzerine lokalize reaktif biriktirme yoluyla terapötik hipotezlerin sorgulanmasına olanak tanır.
- Operasyonel Değer: Hassas moleküler desenleme için mikro jetleri belirli yüzey alanlarıyla sınırlandırarak biyolojik risklerin azaltılmasını destekler.
- Öngörücü Değer: Ligandların veya inhibitörlerin tanımlanmış bölgelere kontrollü iletimini sağlayarak fonksiyonel hedef doğrulamasını kolaylaştırır.
Tarama ve Assay Geliştirme
- Bilimsel Değer: Yerelleştirilmiş yüzey modifikasyonu aracılığıyla, valide edilmiş biyolojik sistemleri alt akış taramalarına hazırlar.
- Operasyonel Değer: Hassas akış sınırlama ve tarama kapasitesi sayesinde assay standardizasyonunu ve tekrarlanabilirliğini artırır.
- Ölçeklenebilirlik: Probun taranması yoluyla geniş substrat alanlarında tarama hazırlığına imkan tanıyarak platformun yeniden kullanımını destekler.
Translasyonel ve Preklinik Araştırmalar
- Translasyonel Süreklilik: Hücrelerin ve dokuların lokal boyanmasını ve işlenmesini mümkün kılarak hastalıkla ilişkili sistemleri destekler.
- Mekanistik Risk Azaltma: Hedef etkileşimini değerlendirmek için fibroblast monokatmanları gibi hücrelerin hassas kimyasal boyanmasına olanak tanır.
- Öngörüsel Güven: Reaktif iletimi üzerinde kantitatif kontrol sağlayarak preklinik okumaların güvenilirliğini artırır.
İş Akışı ve Boru Hattı Entegrasyonu
Mikroakışkan prob, erken hedef doğrulamadan analiz geliştirmeye ve preklinik taramaya kadar olan keşif sürekliliğine entegre olarak yinelemeli tasarım ve test döngülerini destekler.
- Keşif Biyolojisi: Substratlar üzerinde lokalize reaktif iletimi yoluyla hipotez testlerini ve yolak netleştirmelerini destekler.
- Tarama: Yüzeyler boyunca tekrarlanabilir mikro jet sınırlaması ve tarama yoluyla analiz hazırlığına olanak tanır.
- Analitik: Karşılaştırmalı koşul analizi için akış hızı kontrolü ve uzamsal desenleme gibi kantitatif çıktılar sağlar.
- Translasyonel Araştırma: Tamponlanmış koşullar altında lokalize hücre ve doku işleme yoluyla preklinik süreklilikle bağlantı kurar.
- Kurumsal Yeniden Kullanım: Birden fazla substrat ve reaktif için yeniden kullanılabilir bir platform görevi görerek tek kullanımlık mikroakışkan çiplere olan ihtiyacı azaltır.
Operasyonel ve Kurumsal Etki
- Bilimsel Değer: Tahmin güvenilirliği, hedef doğrulama, yüzey tabanlı analizlerdeki mekanistik belirsizliğin azaltılması.
- Operasyonel Değer: Lokalize yüzey işlemenin standardizasyonu, tekrarlanabilirliği ve ölçeklenebilirliği.
- Stratejik Değer: Erken risk azaltma yoluyla daha iyi devam/dur kararları, sermaye verimliliği ve geç aşama biyolojik risklerin azaltılması.
- Portföy Etkisi: Hassas uzamsal moleküler iletime dayalı risk ayarlı önceliklendirme ve ilerleme kararları.
Uygulama Hususları
- Mikroakışkan montaj, mikroskop hizalama ve şırınga pompası kullanımı konularında uzmanlık gerektirir.
- Gaz sızdırmaz şırıngalara, cam kılcal tüplere, mikro-sıkı konnektörlere ve CCD görselleştirmeli ters mikroskoba bağımlıdır.
- Prob hizalaması, akış hızı kontrolü ve kabarcıksız sıvı yönetimi için ekipler arası standardizasyon gerektirir.
- Hidrojel cam lamlar ve hücre kaplı yüzeyler dahil olmak üzere farklı substrat türleri genelinde adaptasyon değerlendirmeleri içerir.
- Akış sınırlamasını sağlamak için hassas boşluk kontrolü (örneğin 5 micrometers) ve Newton halkaları aracılığıyla hizalama gerekliliği ile sınırlıdır.
