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Diagnostica del sangue di volo spaziale hanno bisogno di innovazione. Poche manifestazioni sono stati pubblicati illustrando in volo, tecnologia diagnostica sanitaria ridotta gravità. Qui vi presentiamo un metodo per la costruzione e l'esercizio di un impianto parabolica test di volo di un prototipo di design point-of-care citometria a flusso, con componenti e strategie di preparazione adattabili ad altre impostazioni.
Fino a poco tempo, i campioni di sangue sono stati raccolti astronauti in volo, trasportati a terra sullo Space Shuttle, e analizzati nei laboratori terrestri. Se gli esseri umani devono viaggiare oltre l'orbita terrestre bassa, una transizione verso lo spazio-ready, point-of-care è richiesto (POC) test. Tale test deve essere completo, facile da eseguire in un ambiente a gravità ridotta, e non influenzata dalle sollecitazioni di lancio e il volo spaziale. Innumerevoli dispositivi POC sono stati sviluppati per imitare controparti scala di laboratorio, ma la maggior parte hanno le applicazioni strette e pochi hanno l'uso dimostrabile in un ambiente a gravità ridotta in volo. In realtà, dimostrazioni di diagnostica biomedica in gravità ridotta sono limitati del tutto, rendendo la scelta dei componenti e di alcuni problemi logistici difficile avvicinarsi quando si cerca di testare nuove tecnologie. Per contribuire a colmare il vuoto, vi presentiamo un metodo modulare per la costruzione e il funzionamento di un dispositivo diagnostico prototipo di sangue e il suo p associatoarabolic banco di prova di volo che soddisfano gli standard per prove di volo a bordo di un volo parabolico, aerei ridotta gravità. Il metodo si concentra sulla prima assemblea rig per in-volo, test ridotta gravità di un citofluorimetro e un compagno microfluidica chip di miscelazione. I componenti sono adattabili ad altri disegni e alcuni componenti personalizzati, come ad esempio una pala campione microvolumi e micromixer possono essere di particolare interesse. Il metodo quindi attenzione si sposta alla preparazione del volo, offrendo linee guida e suggerimenti per la preparazione per un test di volo di successo per quanto riguarda la formazione degli utenti, lo sviluppo di una procedura operativa standard (SOP), e altre questioni. Infine, sono descritti in volo procedure sperimentali specifiche per le nostre manifestazioni.
L'inadeguatezza della diagnostica attuali di salute spazio-ready presenta un fattore limitante per una più profonda esplorazione spaziale con equipaggio. Diagnostica devono essere completo, facile da usare in gravità ridotta, e relativamente inalterata alle sollecitazioni di lancio e il volo spaziale (ad esempio, g-forze elevate, vibrazioni, radiazioni, sbalzi di temperatura, e pressione cabina modifiche). Gli sviluppi nei test point-of-care (POCT) possono tradursi in soluzioni efficaci volo spaziale attraverso l'uso di campioni dei pazienti più piccoli (ad esempio, una puntura dito), fluidica più semplici e più piccole (ad esempio, microfluidica), e ridotto fabbisogno di energia elettrica, tra l'altro vantaggi. Citometria a flusso è un approccio interessante per in-spazio POC causa della ampia utilità della tecnologia, compresa verso conteggio delle cellule e biomarker quantificazione, nonché un significativo potenziale miniaturizzazione. Spazio rilevante Precedente flusso citometri includono il 'effic imballaggio nucleareiency '(NPE), strumento utilizzato fluorescenza simultanea ad arco lampada indotta e volume elettronico (Coulter volume) di misura 1-4, un relativamente piccolo flusso da banco citometro che rappresenta la' prima generazione di flusso in tempo reale dei dati durante la citometria a gravità zero '5, un 'microflusso guaina citometro' in grado di globuli bianchi (WBC) conta differenziale a 4 e 5 parti utilizzando pretrattato 5 ml campioni di sangue intero 6-9, e 'in fibra ottica a base di' citofluorimetro recentemente testato a bordo in International Stazione Spaziale 10.
Valutare tecnologia diagnostica per le applicazioni spaziali potenziali viene in genere eseguita aerei ridotta gravità che utilizzano una traiettoria di volo di circa parabolica per simulare un livello prescelto di assenza di peso (ad esempio, a gravità zero, marziano-gravità) 11 a bordo. La valutazione è impegnativo, perché opportunità di volo sono limitati, repetbrevi finestre itive di microgravità può rendere difficile la valutazione delle metodologie o processi che normalmente richiedono periodi ininterrotti più lunghi di 20-40 sec, e le dimostrazioni possono richiedere ulteriori attrezzature non facilmente utilizzato in volo 12-15. Inoltre, precedenti dimostrazioni di tecnologie (IVD) in vitro diagnostici usati in, o progettati per, gravità ridotta sono limitati e molto lavoro resta inedito. Oltre ai citofluorimetri sopra, altri IVD-tecnologie spaziali rilevanti descritti in letteratura comprendono un dispositivo complesso colorazione sangue per applicazioni immunofenotipizzazione 16, un sistema automatico fotocamera basata citometro 12, un analizzatore clinico palmare per potenziometria integrato, amperometria e conductometry 12,17, un dispositivo di microfluidica 'T-sensor' per la quantificazione degli analiti che si basa sulla miscelazione basato sulla diffusione e la separazione 18, e la rotazione di un 'laboratorio su un CD' piattaforma diagnostica 19,20. I nuovi arrivati alla sperimentazione gravità ridotta possono anche guardare a dimostrazioni di volo parabolico estranei alla diagnostica in vitro quando si tenta di rendere possibile la valutazione del dispositivo (o capire ciò che è possibile). Dimostrazioni di altri precedenti esperimenti medici o biologici con la preparazione del volo, le strategie in volo, e le apparecchiature di prova di volo ben documentata sono incluse nella tabella 1 15, 21-35. Questi possono essere informativo a causa dell'inclusione di manuale in volo compiti, l'uso di attrezzature specializzate e di contenimento sperimentale.
Categoria | Esempi |
Assistenza medica di emergenza | L'intubazione tracheale (laringoscopio-guidato, su Manika) 21, supporto vitale cardiaco (suini anestetizzati) 22 |
Cure chirurgiche | La chirurgia laparoscopica (video simulato 23, in maiali anestetizzati 24,25) |
Medical imaging o la valutazione fisiologia | Ultrasuoni con camera a pressione negativa inferiore del corpo 26, Doppler flussometro (montato la testa) 27, di controllo della pressione venosa centrale 28 |
Attrezzature biologico Specialized | Lettore di micropiastre (e vano portaoggetti in volo) 29, sistema di controllo della temperatura per gli esperimenti del ciclo cellulare 30, microscopio (campo chiaro, contrasto di fase, e multi-canale in grado di fluorescenza) 15, capillareUnità di elettroforesi accoppiato al video microscopio 31 |
Altro | Raccolta delle piante con una pinza 32, contenuta ratti 33,34 e pesce 35 per l'osservazione |
Tabella 1. Antenna volo dimostrativo Esempi con ben descritto Metodi / Esperimenti
Per espandere su esempi precedenti e di fornire una maggiore comprensione di successo dimostrazioni in volo, vi presentiamo una procedura modulare e adattabile per la costruzione e il funzionamento di un prototipo citofluorimetro con relativa tecnologia di miscelazione microfluidica come parte di un test di volo parabolico rig. L'impianto di perforazione permette dimostrazioni di caricamento del campione, la miscelazione microfluidica, e rivelazione di particelle fluorescenti, ed è stato testato a bordo 2010 NASA agevolato l'accesso allo spazio ambiente (FAST) flig parabolicahts, volato dal 29 settembre al 1 ° ottobre 2010. Queste dimostrazioni tirare dal inizio, metà e fine, rispettivamente, di un flusso di lavoro dispositivo di potenziale in cui campioni di sangue dal polpastrello dimensioni sono caricati, diluiti o miscelati con i reagenti, e analizzati con ottica rilevamento. Scalare un citofluorimetro in un'unità compatta richiede innovazione e un'attenta selezione parte. Personalizzato e componenti off-the-shelf sono usati qui, scelto come migliori approssimazioni iniziali di scelte componente finale, e possono essere adattabili ai disegni di altri innovatori. In seguito una descrizione dei componenti scelte prototipo configurazione è descritto su una struttura di supporto che funge da scheletro per assemblaggio rig. Componenti prototipi vengono assegnati punti, fissati e accompagnati da componenti aggiuntivi necessari per la sperimentazione di successo. L'attenzione si sposta quindi a procedure più astratte che coinvolgono procedure operative standard (SOP) lo sviluppo, la formazione, e altri aspetti logistici. Infine, le procedure specifiche per dimostrazione sonodescritto. Le strategie qui descritte e le scelte di elementi portanti di rig (ad esempio, il microscopio, scatola acrilica, ecc), anche se attuato qui per prototipo specifico, parlano le questioni generali e le sfide rilevanti per la verifica qualsiasi apparecchiatura diagnostica di sangue in un ambiente a gravità ridotta .
Nel 2010 Voli, due lunare-gravità (il raggiungimento di circa 1/6 della gravità terrestre) e due voli di micro-gravità sono stati programmati in 4 giorni, anche se in ultima analisi, questi sono stati riprogrammati in 3 giorni. Le dimostrazioni sono state effettuate a bordo di una modifica gestite da privati, narrow-body jet aereo di linea 36. Ogni volo, a condizione 30-40 parabole, ciascuna producendo circa 20 sec di alta gravità (circa 1,8 g), seguita da 20-25 secondi di condizioni di ridotta gravità. Dopo mezzo delle parabole furono eseguiti, il piano in pausa per un periodo di circa 5-10 minuti in volo livellato per consentire il piano di girarsi e tornare verso il luogo di destinazione, mentre performing il resto delle parabole.
I campioni di sangue umano utilizzato in questo protocollo sono stati raccolti con l'approvazione IRB utilizzando protocolli mini-invasivi (vedi Ringraziamenti).
1. Rig Assemblea
2. Dimostrazione di preparazione e Logistica
3. Le dimostrazioni in volo
Dimostrazioni / esperimenti sono divisi tra due designazioni giorno ("Day A" e "B Day" di seguito). Un giorno è designato per la manifestazione micromixing and Day B è indicato per la rilevazione delle particelle e del campione di carico dimostrazioni.
Risultati rappresentativi per la dimostrazione micromixer appaiono in figura 7, come visto dalla telecamera CCD montato stereomicroscopio. Miscelazione può essere valutata visivamente in qualsiasi punto lungo la spirale, così come nel canale di uscita per esperimenti di due serie di fluidi: sangue / salini e blu / colorante giallo. Analisi quantitativa delle immagini bidimensionali può includere la determinazione di uniformità ombra su tutta la larghezza del canale in diverse regioni, come mostrato in altre pubblicazioni 38-40. Vedere la Figura 1 supplementare per ulteriori dettagli. Vedere la Figura integrativa 2 per la dimostrazione del trattamento bolla dal chip microfluidica.
Risultati per rivelazione di particelle nel blocco e campione loader dimostrazioni ottiche appaiono in Figura 7C e D, rispettivamente. Rilevamento blocco ottico dei globuli bianchi fluorescente (Fifigura 7C) appare relativamente imperturbabile da una transizione da circa 1,5 g quasi a zero-g, e continua durante la transizione torna a 1,5 g. I dati di esempio pala dimostra che un campione è stato caricato correttamente (qui in condizioni di gravità lunare) e ha raggiunto il blocco ottico per il rilevamento (Figura 7D). L'analisi quantitativa della lettura dei dati utilizza un algoritmo di conteggio picco personalizzato per confrontare conteggi e rapporto segnale-rumore ridotto rispetto a condizioni di gravità normale ed elevato. Vedere la Figura supplementare per 3 tracce estese e l'esempio di analisi.
Figura 1:. Tecnica pneumatica sottocomponenti (A) La fiala sorgente candidato utilizza una ghiera di alluminio personalizzato con macchine dotate di due O-ring lungo il suo Inseporzione ari. Le viti verso il basso per la fiala 'anello,' tenendo il tappo saldamente contro il bordo superiore del flacone. (B) Il tappo del flacone rifiuti candidato consente all'aria ma non fluido di passare attraverso l'apertura tagliata nella parte superiore. (C) Il campione candidato caricatore comprende singolarmente testa lavorata, centro, e pezzi del piede, in forma di due guiderails. Spaziatura binari guida facilita il posizionamento capillare. (D) Un campione raccolto caduta da una punta di dito è caricato nella linea del fluido. (E) Il candidato spirale vortice micromixer mescola due soluzioni attraverso un 3-rotazione ('1', '2', '3') a spirale (raggio interno 1,9-0,9 mm) e di scarico vortex ('V', diametro 320 micron). Fluid poi passa attraverso il tubo microbore a un canale di uscita ('E'). I canali sono 200 micron di larghezza per 120 micron alta. L'altezza dello scarico vortice (V) è di 1-2 mm prima di incontrare pin. (F) Chip impronta ècomparativamente più piccolo di una monetina.
Figura 2: ottico e sottocomponenti elettronici. (A) la progettazione Candidato componente blocco ottico comprende due laser ('verdi' e 'rossi'), oltre a diverse beamsplitters ("BS"), lenti, e rivelatori di fotoni ("PD"). (B) Un design modellato solido (nel riquadro) è lavorato, anodizzato, e assemblati. Fase (S), il flusso sito posizionamento cellulare (freccia blu), laser rosso (freccia rossa) sono etichettati. (C) Per le prove in volo, il blocco viene fissato con morsetti e dispositivi di allineamento, che tengono anche le fibre ottiche alimentazione di fotone moduli di conteggio. (D) Grandi schede DAQ ed elettronica saldata a mano sono soluzioni pratiche prima che il controllo / l'elettronica di acquisizione possono essere ridotti a equivale microelettronica nti. Il blocco ottico (coperto in una scatola di acrilico nero su misura, senza etichetta a sinistra) è visibile nella fotografia di un accelerometro ('Acc.') Fissato sulla parte superiore. Software personalizzato (E) Esempio per la dimostrazione micromixer consente il controllo del dispositivo simultaneo, letture e dati di archiviazione.
Figura 3:. Banco di prova Layout (A) ambiente di volo può essere affollato a seconda di quanti gruppi sono contemporaneamente in esecuzione esperimenti in volo componenti (B) Impianto di perforazione sono montati su un rack verticale diviso tra 3 livelli.. Cosciali (rosso e giallo) sono visibili in un arco intorno al rack. (C) La piastra tagliere microscopio è suddiviso in 4 quadranti per dimostrazioni e posizionamento del box dell'elettronica.
Figura 5: Componenti aggiuntivi per abilitare Dimostrazioni per azionare Via semplici interventi. (A) Il divisore pressione dell'aria è costituito da una parte incavata e sfruttato cilindro a cui un ago è adattato. Prese di pressione possono essere selettivamente bloccato per ridurre il numero di luci di uscita. (B) Il pannello di 12 a tre vie elettrovalvole è controllato attraverso il circuito MOSFET tandem (C).
Figura 6:. In-Flight Dimostrazioni Le elettrovalvole a tre vie hanno una porta comune (bianco punta della freccia) che è sempre collegato ad un dispositivo por predefinita OFFt (rosso) o sulla porta (verde). L'interruttore allo stato ON viene attivato con un segnale di I / O 5 volt. (A) La dimostrazione di esempio pala esempio caricare un campione e guidare il campione al blocco ottico (OB) per il rilevamento. La configurazione utilizza due valvole, uno prima e uno dopo il caricatore. Durante il caricamento, entrambe le valvole sono impostate su OFF, impedendo il movimento fluido come il caricatore viene utilizzato. Ruotando le valvole ON apre la fluidica percorso che si estende dal salino (S) flaconcino per i rifiuti (W) flacone, consentendo alla pompa di guidare il campione per l'analisi. (B) Il passaggio da 'manuale' per '1-pulsante "interventi nel blocco manifestazione ottica permette il test sequenziale di tre diversi tipi di campione - conteggio perline fluorescenti (CB), un proprietario fluorescente idrogel microparticelle (NS), e leucociti fluorescente - senza necessità di riconfigurare le connessioni dei tubi. Saline è in grado di lavare l'impianto tra i campioni. Spl. = Airsplitter pressione.
Figura 7: Rappresentante dei risultati. (A) Blu-giallo colorante miscelazione in condizioni di gravità micro. (B) Sangue-salina di miscelazione in condizioni di gravità lunare. (C) WBC rilevamento durante il volo microgravità. Metriche di performance critici per la citometria a flusso di dati includono il coefficiente di variazione delle intensità di picco, segnale-rumore rapporti, i tassi di conteggio di punta, e l'efficienza di rilevamento. (D) il conteggio sfere fluorescenti a spillo in un campione caricato vengono rilevati seguendo dimostrazione della loader in gravità lunare.
Supplementare Figura 1: miscelazione di analisi (sangue-salina). (A) le immagini di miscelazione vengono convertiti in scala di grigi e analizzati nelle regioni designate (ingresso, spirali 1-3, e uscita) perl'equazione σ = <(I - ) 2> 1/2, dove σ riflette il grado di miscelazione, I = intensità di grigio tra 0 e 1, e <> è la media di tutti i campioni. Questo metodo riflette determinazioni simili nella letteratura pubblicata 38-40. Per un campione completamente miscelato, σ uguale a zero. Per un campione non miscelato, σ è uguale a 0,4 a 0,5. In pratica, una miscelazione completa quando il valore sigma è inferiore a 0,1. Questo metodo, anche se sufficienti a scopo dimostrativo, è limitato perché miscelazione è un processo a 3 dimensioni e richiede pertanto la valutazione 3-dimensionale (tramite microscopia confocale o altri mezzi) per descrivere pienamente il grado di miscelazione. (B) Sangue-salina risultati di miscelazione ottenuti durante il volo vengono visualizzate in diverse condizioni di gravità. Il grafico gravita 'alta' stata ottenuta nel corso di una micro volo a gravità. Pompa a pressione di guida setting aumenta da sinistra a destra in ogni grafico.
Figura integrativa 2: Dimostrazione di manipolazione bolla. Due bolle, una iniettati in alta gravità e una iniettato in micro-gravità, sono tracciate nel corso del tempo attraverso l'osservazione video. Ogni bolla cancella in modo efficace il chip microfluidica. Le prestazioni contrasta con quella di altre geometrie testata-terra miscelazione con una maggiore tendenza a intrappolare bolle (dati non mostrati). Frecce bianche indicano movimento dell'aria attraverso il chip, che è difficile da distinguere da salina nelle immagini statiche.
Figura supplementare 3:. Citometria di flusso esteso tracce conteggio fluorescente tallone (A) e dei globuli bianchi (B) tracce di rilevamento registrati su 3 parabole sono mostrati. Tassi di rilevamento (picchi / secondo) vengono visualizzati (testo bianco) durante i periodi di alta e bassa gravità come determinato via software personalizzato. Altri parametri critici (ad esempio, coefficiente di variazione di intensità di picco, rapporto segnale-rumore) può essere misurata per visione gli effetti della gravità sui fluidica e architettura rilevamento ottico.
Il metodo qui descritto ha permesso efficace dimostrazione delle principali componenti della tecnologia (campione di carico, miscelazione microfluidica, e di rivelazione ottica) nel corso del 2010 voli parabolici veloce, con risultati paragonabili a prove a terra. Formazione e SOP metodi qui descritti sono stati particolarmente efficaci, e hanno contribuito a illuminare strumenti e delle altre 'stampelle' invocata per le dimostrazioni pratiche che non sarebbero disponibili a bordo del volo parabolico.
Le aree di miglioramento sono il contenimento e il layout. Personalizzato componenti acrilici non possono essere sufficientemente robusto per fini di contenimento. La casella 'guanto' stato colpito da un passeggero in volo durante una transizione di gravità e, successivamente, è crollato nel corso di un atterraggio aereo di massima. Tubazione collegata al chip microfluidico venne sganciata durante un colorante miscelazione dimostrazione blu-giallo, che perde brevemente colorante alimentare nell'ambiente cabina. Questo doveva essere fissato duranteun intervallo di alta g, particolarmente difficile perché ricollegare tubi microforati richiede destrezza e utente stabilità. In termini di layout, il posizionamento del portatile ad altezza piedi ha reso difficile operare durante gli intervalli ad alta g. Gli utenti possono diventare giramento di testa quando si tenta di stare in piedi durante le fasi di alta g. Un computer di medio livello potrebbe essere un'alternativa migliore, ma qui avrebbe richiesto lo spostamento del prototipo sottocomponenti. Altri ricercatori hanno incluso posti a sedere nelle loro configurazioni di volo paraboliche per la stabilizzazione degli operatori di prova 26, anche se questo richiede spazio aggiuntivo, che è scarsa sui voli parabolici.
Oltre a fornire un maggiore livello di dettaglio per quanto riguarda la preparazione e la messa a punto rispetto alle precedenti dimostrazioni di volo parabolico citometria a flusso, questo lavoro descrive l'inclusione di potenzialmente significativo tecnologia 'compagna' (vale a dire, il chip microfluidica per la miscelazione del reagente e campione dilution) a fianco del citometro. Pre-trattamento del campione (ad esempio, colorazione fluorescente, miscelazione, incubazione), come eseguita sul terreno, può essere difficile o pericoloso nello spazio, nelle tecnologie compagno preparazione di turno, come un chip di miscelazione, necessarie per raggiungere le stesse funzioni di gravità ridotta . In contrasto con il presente lavoro, precedenti manifestazioni di flusso citometri potenzialmente spazio degno si sono concentrati quasi esclusivamente sulle prestazioni citometria (utilizzando campioni pre-trattati sulla terra) e senza strategie indicate per colmare le lacune del campione pre-processing. Il citometro a flusso, ad esempio, utilizzate cartucce descritte 'in fibra ottica basati su "caricato a terra di esempio per immunofenotipizzazione e microsfere a base di citochine test e non è evidente come il sistema potrebbe essere adattato per effettivi diagnostica in-volo. Alcuni sforzi sono in parte affrontato la questione, compreso lo sviluppo di tutto il dispositivo di macchie di sangue che ha visto i recenti miglioramenti 41. Il NASA-testato citofluorimetro utilizzato un metodo di pre-colorazione potenzialmente utilizzabile con il dispositivo di macchie di sangue intero 5. Ancora, gli sforzi per sviluppare la tecnologia necessaria guidata spazio-ready sembrano ritardo sufficientemente dietro quelli di sviluppare citofluorimetri mantenere citometria a flusso impraticabile per scopi diagnostici nello spazio e altri ambienti con risorse limitate nel prossimo futuro. Più in generale, gli sviluppatori di tutti i dispositivi diagnostici in vitro per lo spazio esterno devono considerare completo adattamento del flusso di lavoro per la loro tecnologia e dovrebbe sempre prendere in considerazione la sperimentazione di tecnologie compagno potenzialmente necessarie per sfruttare appieno le opportunità di volo ridotta gravità limitata.
Il flusso prototipo descritto è citometro un punto di partenza per un design più sofisticato, utilizzando più avanzate fluidici, ottica ed elettronica. Canali di flusso idrodinamico messa a fuoco e di rilevamento aggiuntivo (ad esempio, la dispersione della luce, assorbimento) migliorerebbero la discriminazione delle particelle per applicazioni comedifferenziale dei globuli bianchi. Alcuni componenti dovranno essere sostituiti semplicemente perché sono favorevole a progetti basati su rig, ma sarebbe poco pratico in dispositivi portatili attuali (elettronica ad esempio, fiala di scarico, controllo / acquisizione). Più elettronica avanzata includerebbe microelettronica effettuati mediante un'interfaccia dello schermo in miniatura e microprocessori embedded per eliminare il computer portatile e schede DAQ associati.
Eugene Y. Chan, Candice Bae, e Julia Z. Sharpe sono gli inventori di brevetti tecnologici relativi depositati attraverso l'Istituto di Medicina del DNA, un ente commerciale.
Sviluppo hardware è stato sostenuto dalla NASA SBIR Contratti NNX09CA44C e NNX10CA97C. L'analisi dei dati per il blocco e il campione del caricatore dimostrazioni ottiche è stato sostenuto dalla NASA Fase III Contratto NNC11CA04C. La raccolta del sangue umano è stata effettuata utilizzando la NASA IRB protocollo # SA-10-008. Software di controllo / acquisizione fornito attraverso il National Instruments Medical Device Grant Program. Stampi per i microchip sono stati effettuati presso l'impianto di microfabbricazione Johns Hopkins e il Centro di Harvard per Nanoscale Systems. Otto J. Briner e Luca Jaffe (DNA Istituto di Medicina) aiutati nel montaggio del rack durante l'estate del 2010. La NASA personale di volo di video riprese video fornito durante la settimana di volo. Carlos Barrientos (DNA Medicine Institute) ha fornito assistenza fotografia e la figura. Un ringraziamento speciale al agevolato accesso allo spazio dell'ambiente per Technology 2010 Programma, la gravità Ufficio NASA ridotto, l'adeguamento umana e contromisure Division, NASA Glenn Research Center,ZIN Technologies, e il programma di ricerca umano.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Micro air pump | Smart Products, Inc. | AP-2P02A | Max pressure = 6.76 psi; 1.301” x 0.394” x 0.650”, 0.28 oz (8 g); available direct from Smart Products |
Differential pressure sensor | Honeywell International, Inc. | ASDX015D44R | Range of 0-15 psi; 0.974" x 0.550" x 0.440", 0.09 oz (2.565 g); suppliers include Digi-Key and Mouser Electronics |
Rigid plastic vial (small size) | Loritz & Associates, Inc. | 55-05 | Polystyrene; ID 0.81" (20.6 mm), IH 2.06" (52.4 mm); available direct from LA Container Inc.; similar product available from Dynalab Corp. |
latex examination gloves | dynarex corporation | 2337 | Middle finger used for latex diaphragm in fluid source vial. Other brands (e.g., Aurelia ® Vibrant ™) acceptable. |
Optical glue | Norland Products | NOA 88 | Low outgassing adhesive; available direct from Norland; Also available from Edmund Optics Inc. |
3-way solenoid valves | The LEE Company | LHDA0531115H | Gas valves, but can function with liquid; 1.29" L, 0.28" D. Discontinued product. Similar products available from The LEE Company. |
Volumetric water flowmeter | OMEGA Engineering inc. | FLR-1602A | Non-contacting flow rate meter strongly preferred. We recommend SENSIRION LG16 OEM Liquid Flow Sensor for flow rates from nl/min up to 5 ml/min. |
PCD-mini photon detector | Sensl | PCDMini-00100 | For fluorescence detection; available direct from Sensl |
Accelerometer | Crossbow Technology, Inc. | CXL02LF3 | 3-demensional force detection. Supplied to DMI by NASA. Similar product available from Vernier Software & Technology, LLC. |
Stereomicroscope | AmScope | SE305R-AZ-E | |
CCD Camera | Thorlabs | DCU223C | 1,024 x 768 Resolution, Color, USB 2.0; available direct from Thorlabs |
USB and Trigger Cable (In/Out) for CCD Camera | Thorlabs | CAB-DCU-T1 | Available direct from Thorlabs |
Microbore tubing | Saint-Gobain Corporation | AAD04103 | Tygon®; ID 0.02", OD 0.06", 500 ft, 0.02" wall. Suppliers: VWR, Thermo Fisher Scientific Inc. |
Hollow steel pins | New England Small Tube | (Custom) | 0.025" OD, 0.017" ID, 0.500” L, stainless steel tube, type 304, cut, deburred, passivated; enable microbore tubing connections, chip tubing connections |
Slide clamp | World Precision Instruments, Inc. | 14042 | Available direct from World Precision Instruments |
Leur adaptor pieces | World Precision Instruments, Inc. | 14011 | Available direct from World Precision Instruments |
Silicon wafer | Addison Engineering, Inc. | 6" diameter; for SU-8 mold fabrication | |
Polydimethylsiloxane (PDMS) elastomer curing agent | Dow Corning | 3097358-1004 | Supplier: Global Industrial SLP, LLC |
Needle (23 gauge), bevel tip | Terumo Medical Corporation | NN-2338R | Ultra thin wall; 23 G x 1.5"; 22 G also usable; suppliers: Careforde, Inc., Port City Medical |
Dispensing needle (23 gauge), blunt tip | CML Supply | 901-23-100 | 23 G x 1"; available from CML Supply |
Cover glass | Thermo Fisher Scientific, Inc. | 12-518-105E | Gold Seal™ noncorrosive borosilicate glass; for PDMS chip cover; 24 x 60 mm; available from Thermo Fisher Scientific, Inc. |
Vacuum pump | Mountain | MTN8407 | For degassing PDMS; supplier: Ryder System, Inc. |
Vacuum chamber | Thermo Fisher Scientific, Inc. | 5311-0250 | Nalgene™ Transparent Polycarbonate; available from Thermo Fisher Scientific, Inc. |
Plasma cleaner | Harrick Plasma | PDC-32G | |
Hand magnifier | Mitutoyo | 183-131 | Use in reverse direction to enable viewing at ~15". |
Ethanol | CAROLINA | 861283 | For chip cleaning. Dilute to 70% using millipore water. |
Water purification system | Thermo Fisher Scientific, Inc. | D11901 | Available direct from Thermo Fisher Scientific, Inc. |
Optomechanical translation mounts | Thorlabs | K6X | 6-Axis Kinematic Optic Mount; discontinued product; new product (K6XS) available direct from Thorlabs |
Laptop | Hewlett-Packard | VP209AV | HP Pavilion Laptop running Windows 7 |
Laptop tray (spring loaded) | National Products, INC. | RAM-234-3 | RAM Tough-Tray™. Can accommodate 10 to 16 inch wide laptops. |
USB splitter | Connectland Technology Limited | 3401167 | |
USB Data Acquisition Cards (8 analog input, 12 digital I/O) | National Instruments | NI USB-6008 | 12-Bit, 10 kS/s Low-Cost Multifunction DAQ |
USB Data Acquisition Cards (16 analog input, 32 digital I/O) | National Instruments | NI USB-6216 | 16-Bit, 400 kS/s Isolated M Series MIO DAQ, Bus-Powered |
Control/acquisition Software | National Instruments | LabVIEW 2009 | Custom coded National Instruments (NI) LabVIEW |
3D Solid Modeling Software | Dassault Systèmes SolidWorks Corp. | SolidWorks 2011 | |
2D Modeling Software | AUTODESK | AutoCAD LT 2008 | |
Vertical equipment rack | (NASA provided) | N/A | |
Solid aluminum optical breadboard | Thorlabs | MB2424 | 24" x 24" x 1/2", 1/4"-20 Taps; available direct from Thorlabs |
Industrial grade steel and hardener | The J-B Weld Company | J-B Weld Steel Reinforced Epoxy Glue | |
Micro-hematocrit capillary | Fisher Scientific | 22-362-574 | inner diamter 1.1 to 1.2 mm |
1 ml syringes | Henke-Sass, Wolf | 4010.200V0 | NORM-JECT®; supplier: Grainger, Inc. |
Human red blood cells | Innovative Research | IPLA-WB3 | Tested and found negative by supplier for: HBsAg, HCV, HIV-1, HIV-2, HIV-1Ag or HIV 1-NAT, ALT, and syphilis by FDA-Approved Methods. Because no test methods can guarantee with 100% certainty the absence of an infectious agent, human derived products should be handled as suggested in the U.S. Department of Health and Human Services Manual on BIOSAFETY IN MICROBIOLOGICAL AND BIOMEDICAL LABORATORIES, FOR POTENTIALLY INFECTIOUS HUMAN SERUM OR BLOOD SPECIMENS |
Phosphate buffered saline concentrate | P5493 | SIGMA | 10x; diluted to 1x |
Tween | P9416 | SIGMA | TWEEN® 20 |
Centrifuge | LW Scientific | STRAIGHT8-5K | Swing-Out 8-place Centrifuge. Available through authorized dealers. Other centrifuges available direct from LW Scientific. |
HD video recorder | Sony | MHS-CM5 | |
Orange fluorescent nucleic acid stain | Invitrogen | S-11364 | SYTO® 83 Orange Fluorescent Nucleic Acid Stain. Stored in DMSO solvent. Always wear reccommended Personal Protective Equipment. No special handling advice required. |
Fluorescent counting beads | Invitrogen | MP 36950 | CountBright™ Absolute Counting Beads. Always wear reccommended Personal Protective Equipment. No special handling advice required. |
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