Advertencia: Esta página es una traducción de esta página originalmente en inglés. Tenga en cuenta ya que las traducciones son generadas por máquinas, no que todos traducción será perfecto. Este sitio Web y sus páginas están destinadas a leerse en inglés. Cualquier traducción de este sitio Web y su páginas Web puede ser imprecisa e inexacta en su totalidad o en parte. Esta traducción se proporciona como una conveniencia.

(DMF)¿Cuál es Digital Microfluidics?

El microfluidics de Digitaces (DMF) es una tecnología emergente potente que utiliza la manipulación exacta de gotitas en el microlitro al alcance del nanoliter para lograr análisis complejos del laboratorio.

Laboratorio-en-uno-virutafoto de la ciencia | Shutterstock

DMF es de uso frecuente conjuntamente con otras herramientas analíticas como la espectrometría de masa, la colorimetría, el análisis electroquímico, y el electrochemiluminescence.

Los procedimientos de laboratorio complejos pueden ser logrados combinando y relanzando varias operaciones en una serie de niveles en una serie de pasos. El mecanismo básico se asemeja al de protocolos más convencionales, pero los volúmenes implicados son mucho más pequeños, y el proceso se automatiza altamente.

La producción de microdroplets y de su manipulación en esta tecnología es regulada por los tres principios de electrowetting, del dielectrophoresis, y de los flujos inmiscible-flúidos.

Principios fundamentales de DMF

DMF confía en la formación de gotitas causadas por la tensión de superficie de un líquido. Cuanto más hidrofóbica la superficie, menos permeable es al lado de un líquido.

Hydrophobicity puede generado usando un campo eléctrico, un proceso conocido como Electrowetting en el dieléctrico (EWOD). El uso de este campo eléctrico crea el hydrophilicity polarizado de la superficie de un líquido, que aplana gotitas. La situación de tal polarización se controla para producir un gradiente de la tensión que haga el desplazamiento controlado de la gotita para ocurrir a través de la superficie de la plataforma del microfluidics.

El montaje de una plataforma de DMF se basa en los substratos, los electrodos y su configuración, el funcionando dieléctrico y su espesor, las capas hidrofóbicas, y voltaje aplicado. Los electrodos individuales se modelan en un arsenal en la capa inferior, mientras que un electrodo contínuo está presente en la capa superior.

Un material dieléctrico (tal como cristal) rodea los electrodos inferiores de la capa y es responsable de la acumulación de gradientes de la carga y del campo eléctrico. La capa superior está recubierta típicamente con una capa hidrofóbica para crear energía superficial inferior actualmente el contacto del microdroplet.

Cuando un voltaje es aplicado, los electrodos se activan, haciendo la gotita superficial llegar a ser más o menos mojable. Si un electrodo próximo es activado por un voltaje del mando mientras que se desactiva el subyacente, la gotita se moverá. Así la gotita se puede manipular a lo largo de la línea de electrodos por los movimientos en el potencial eléctrico a lo largo del arsenal lineal.

Avances recientes en microfluidics digital

El movimiento 3D de gotitas que permiso por microfluidics digital permite que dos diversas tareas sean realizadas simultáneamente por el dispositivo. Esto ha abierto usos biológicos extensivamente haciendo dos ambientes accesibles a la gotita. Además, se reduce la talla de la viruta, y ésta da mayor libertad para el diseño de la plataforma.

Otro método llamado impulsión todo terreno de la gotita puede ser útil para el transporte de la gotita sobre superficies no convencionales tales como formas curvadas, invertidas, o no-horizontales.

¿Cuáles son las ventajas del microfluidics digital?

El microfluidics de Digitaces, también llamado tecnología de la laboratorio-en-uno-viruta, tiene ventajas numerosas en la investigación de las ciencias de la vida. Éstos incluyen su alto potencial para la portabilidad y su reducción profunda en la cantidad (a menudo raro o costoso) de reactivos o de muestras consumidos.

Otras ventajas importantes incluyen la alta capacidad de producción que los sistemas micofluidic digitales ofrecen y la falta de potencia que requiere, debido a su tamaño pequeño.

Usos del microfluidics digital

Los dispositivos microfluidic de Digitaces se utilizan típicamente para separar y para extraer los analitos del interés, usando partículas magnéticas, las pinzas ópticas, la extracción de dos líquidos, o efectos hidrodinámicos.

Por ejemplo, una gotita se puede mover a través de un arsenal de electrodo en el dispositivo de DMF a un electrodo magnético donde las partículas magnéticas functionalized de modo que puedan atar al analito del objetivo.

En el paso siguiente, la gotita se mueve sobre el imán y el campo se elimina para permitir la suspensión de la partícula en la gotita. El campo magnético entonces se trae de nuevo a inmoviliza las partículas mientras que la gotita se mueve conectado. Relanzar el proceso con los almacenadores intermedios de la estela turbulenta y de la elución rinde el analito puro.

Este procedimiento se ha realizado usando los anticuerpos anti-humanos de la albúmina de suero, demostrando el potencial de DMF en inmunología.

La extracción de principios biológicos es a menudo difícil debido a los pequeños volúmenes de muestra usados en DMF. Sin embargo, la combinación de DMF con los sistemas macrofluidic puede sobrepasar este obstáculo.

DMF también se ha aplicado para crear los dispositivos del immunoensayo, que simplifica y amplía grandemente el procedimiento complicado por lanzamiento, la mezcla, la incubación y lavarse automatizados del analito en la viruta sí mismo en el caso de immunoensayos heterogéneos. Algunos ejemplos incluyen la detección de la insulina, de la troponina I, de TSH (hormona tiroides-estimulante) y del estradiol humanos de 17 β.

Además, DMF se puede acoplar con espectrometría de masa para reducir el uso del disolvente y del reactivo, mientras que reduce la época necesaria para el análisis.

Otros campos del uso incluyen la espectroscopia de resonancia magnética nuclear, síntesis química en las reacciones a escala reducida para producir peptidomimetics o los trazadores del ANIMAL DOMÉSTICO, que se requieren en cantidades del nanogram. Esto acelera el proceso y permite la automatización mientras que conserva la eficiencia 90-95% de las síntesis en grande tradicionales.

Fuentes

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). (DMF)¿Cuál es Digital Microfluidics?. News-Medical. Retrieved on June 17, 2021 from https://www.news-medical.net/life-sciences/What-is-Digital-Microfluidics.aspx.

  • MLA

    Thomas, Liji. " (DMF)¿Cuál es Digital Microfluidics?". News-Medical. 17 June 2021. <https://www.news-medical.net/life-sciences/What-is-Digital-Microfluidics.aspx>.

  • Chicago

    Thomas, Liji. " (DMF)¿Cuál es Digital Microfluidics?". News-Medical. https://www.news-medical.net/life-sciences/What-is-Digital-Microfluidics.aspx. (accessed June 17, 2021).

  • Harvard

    Thomas, Liji. 2019. (DMF)¿Cuál es Digital Microfluidics?. News-Medical, viewed 17 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.