Avertissement : Cette page est une traduction automatique de cette page à l'origine en anglais. Veuillez noter puisque les traductions sont générées par des machines, pas tous les traduction sera parfaite. Ce site Web et ses pages Web sont destinés à être lus en anglais. Toute traduction de ce site et de ses pages Web peut être imprécis et inexacte, en tout ou en partie. Cette traduction est fournie dans une pratique.

Quelle est Digital Microfluidics (DMF) ?

Le microfluidics de Digitals (DMF) est une technologie émergente puissante qui utilise la manipulation précise des gouttelettes dans le microlitre à la gamme de nanoliter pour réaliser des analyses complexes de laboratoire.

Laboratoire-sur-un-fritephoto de la science | Shutterstock

DMF est employé souvent en combination avec d'autres outils analytiques comme la spectrométrie de masse, la colorimétrie, l'analyse électrochimique, et l'electrochemiluminescence.

Des procédures de laboratoire complexes peuvent être réalisées en combinant et en répétant plusieurs fonctionnements dans une série de niveaux dans une série d'opérations. Le mécanisme fondamental ressemble à cela des protocoles plus conventionnels, mais les volumes impliqués sont beaucoup plus petits, et le procédé est hautement automatisé.

La production des microdroplets et de leur manipulation en cette technologie est régie par les trois principes d'electrowetting, de dielectrophoresis, et de flux non-miscible-liquides.

Principes principaux de DMF

DMF se fonde sur la formation des gouttelettes provoquées par la tension superficielle d'un liquide. Plus la surface est hydrophobe, moins elle est par un liquide perméable.

Hydrophobicity peut produit utilisant un champ électrique, un procédé connu sous le nom d'Electrowetting sur le diélectrique (EWOD). L'application de ce champ électrique produit le hydrophilicity polarisé de la surface d'un liquide, qui aplatit des gouttelettes. L'emplacement d'une telle polarisation est réglé pour produire un gradient de tension qui effectue le déplacement réglé de gouttelette pour avoir lieu en travers de la surface de la plate-forme de microfluidics.

L'installation d'une plate-forme de DMF est basée sur les substrats, des électrodes et leur configuration, l'en service diélectrique et son épaisseur, les couches hydrophobes, et tension appliquée. Différentes électrodes sont modelées dans un choix sur la couche inférieure, alors qu'une électrode continue est présente sur la couche supérieure.

Un matériau diélectrique (tel que la glace) entoure les électrodes inférieures de couche et est responsable de l'accumulation de gradients de charge et de champ électrique. La couche supérieure est type enduite d'une couche hydrophobe pour produire l'énergie extérieure inférieure au moment où le contact du microdroplet.

Quand une tension est appliquée, les électrodes sont déclenchées, faisant devenir la gouttelette extérieure plus ou moins mouillable. Si une électrode avoisinante est déclenchée par une tension de contrôle tandis que la sous-jacente est neutralisée, la gouttelette déménagera. Ainsi la gouttelette peut être manipulée suivant la ligne des électrodes par des variations dans le potentiel électrique le long de l'antenne réseaux rectilignes.

Progrès récents dans le microfluidics digital

Le mouvement 3D des gouttelettes qui est autorisé par microfluidics digital permet à deux tâches différentes d'être effectuées simultanément par le dispositif. Ceci a ouvert des applications biologiques considérable en rendant deux environnements accessibles à la gouttelette. De plus, la taille de frite est réduite, et ceci donne une liberté plus grande pour le modèle de plate-forme.

Un autre déclenchement tout-terrain appelé de gouttelette de méthode peut être utile pour le transport de gouttelette au-dessus des surfaces non conventionnelles telles que des formes incurvées, inversées, ou non-horizontales.

Quels sont les avantages du microfluidics digital ?

Le microfluidics de Digitals, aussi technologie appelée de laboratoire-sur-un-frite, a de nombreux avantages dans la recherche en matière des sciences de la vie. Celles-ci comprennent son potentiel élevé pour la portabilité et sa réduction profonde de la quantité (souvent rare ou coûteux) de réactifs ou d'échantillons absorbés.

D'autres avantages importants comprennent la capacité de débit élevée que les systèmes micofluidic digitaux offrent et le manque de pouvoir qu'elle exige, dû à sa petite taille.

Applications de microfluidics digital

Des dispositifs microfluidic de Digitals sont type utilisés pour séparer et extraire des analytes d'intérêt, utilisant les particules magnétiques, les brucelles optiques, l'extraction liquide-liquide, ou les effets hydrodynamiques.

Par exemple, une gouttelette peut être déménagée en travers d'un choix d'électrode sur le dispositif de DMF à une électrode magnétique où les particules magnétiques functionalized de sorte qu'elles puissent gripper à l'analyte d'objectif.

Dans la prochaine opération, la gouttelette est déménagée au-dessus de l'aimant et l'inducteur est éliminé pour permettre la suspension de particules dans la gouttelette. Le champ magnétique est alors porté de nouveau à immobilisent les particules tandis que la gouttelette est passée. La répétition du procédé avec des tampons de lavage et d'élution fournit l'analyte pure.

Cette procédure a été suivie utilisant les anticorps anti-humains d'albumine sérique, expliquant le potentiel de DMF en immunologie.

L'extraction des principes biologiques est souvent difficile à cause de petits volumes témoin utilisés dans DMF. Cependant, la combinaison de DMF avec les systèmes macrofluidic peut dériver cet obstacle.

DMF a été également appliqué pour produire des dispositifs d'immunoessai, qui grand simplifie et étend la procédure compliquée par la distribution robotisée, le mélange, l'incubation et le lavage de l'analyte sur la frite elle-même dans le cas des immunoessais hétérogènes. Quelques exemples comprennent le dépistage de l'insuline, de la troponine I, du TSH (hormone thyroïde-stimulante) et de l'oestradiol humains de 17 β.

Supplémentaire, DMF peut être ajouté à la spectrométrie de masse pour réduire l'utilisation du solvant et du réactif, tout en réduisant le moment nécessaire pour l'analyse.

D'autres champs d'application comprennent la spectroscopie de résonance magnétique nucléaire, synthèse chimique dans les réactions à petite échelle pour produire le peptidomimetics ou les traceurs d'ANIMAL FAMILIER, qui sont exigées dans des montants de nanogramme. Ceci accélère le procédé et tient compte de l'automatisation tout en maintenant le rendement 90-95% des synthèses de grande puissance traditionnelles.

Further Reading

Last Updated: Feb 6, 2019

Dr. Liji Thomas

Written by

Dr. Liji Thomas

Dr. Liji Thomas is an OB-GYN, who graduated from the Government Medical College, University of Calicut, Kerala, in 2001. Liji practiced as a full-time consultant in obstetrics/gynecology in a private hospital for a few years following her graduation. She has counseled hundreds of patients facing issues from pregnancy-related problems and infertility, and has been in charge of over 2,000 deliveries, striving always to achieve a normal delivery rather than operative.

Citations

Please use one of the following formats to cite this article in your essay, paper or report:

  • APA

    Thomas, Liji. (2019, February 06). Quelle est Digital Microfluidics (DMF) ?. News-Medical. Retrieved on June 25, 2021 from https://www.news-medical.net/life-sciences/What-is-Digital-Microfluidics.aspx.

  • MLA

    Thomas, Liji. "Quelle est Digital Microfluidics (DMF) ?". News-Medical. 25 June 2021. <https://www.news-medical.net/life-sciences/What-is-Digital-Microfluidics.aspx>.

  • Chicago

    Thomas, Liji. "Quelle est Digital Microfluidics (DMF) ?". News-Medical. https://www.news-medical.net/life-sciences/What-is-Digital-Microfluidics.aspx. (accessed June 25, 2021).

  • Harvard

    Thomas, Liji. 2019. Quelle est Digital Microfluidics (DMF) ?. News-Medical, viewed 25 June 2021, https://www.news-medical.net/life-sciences/What-is-Digital-Microfluidics.aspx.

Comments

The opinions expressed here are the views of the writer and do not necessarily reflect the views and opinions of News Medical.