Yazarlar cihazın üç boyutlu baskı için Stratasys (Rehovot, İsrail) teşekkür ederim. Biz membran örnekleri için Microdyne-Nadir (Almanya) minnettarız. Bu araştırma CJA İsrail Bilim Vakfı (Hibe 1474-1413) tarafından desteklenmiştir

1. Tasarım ve mikroakışkan Test Sistemi Fabrikasyon <ol><li> Bir üst kısmı ve bir CAD programında alt kısmında (Şekil 1): İki ayrı parçalar olarak mikroakışkan cihaz tasarlayın. </li><li> 60 mm dikdörtgen bir 40 mm çizmek için dikdörtgen aracını kullanarak alt kısmı yapmaya başlayın. </li><li> çember aracıyla bir köşesinde bir 6,2 mm çaplı daire kenarlarından 10 mm merkezli oluşturun. doğrusal model aracıyla 6 delik toplam 20 mm aralıkla dikdörtgen karşısında delikleri çoğaltmak. </li><li> köşe aracını kullanarak, 1 mm bir çapa sahip dikdörtgenler fileto. </li><li> a&#39;ya aracıyla bölüm 10 mm a&#39;ya. </li><li> Üst yüzün merkezinde, dikdörtgen aracı ile 1 mm ve a&#39;ya kesme aracı ile bir dikdörtgen 30 mm oluşturmak akış kanalı için 0,2 mm kesti. </li><li> daire aracını kullanarak akış kanalının sonunda 1 mm çaplı daire yapmak. Sonra satırı aracı ile en yakın daireyi bağlayan bir yol inşafileto aracıyla yapılan 4 mm yarıçaplı dahil 10 mm yüz 40 mm. süpürüldü kesim aracı ile bu yolda bir kesim olun. </li><li> çember aracıyla akış yolunun merkezinde 3.9 mm çaplı daire oluşturmak ve bağlantı parçaları için izin a&#39;ya kesme aracı ile 8 mm kesti. </li><li> Tekrarlayın 1.7 ve akış kanalı karşı tarafında 1.8 adımları. </li><li> üst kısmı tekrar ile 1.2-1.5 adımları tekrarlayın. Sonra üst yüzün ortasında bir dikdörtgen 1 mm 30 mm oluşturmak için dikdörtgen aracını kullanarak bir nüfuz kanal oluşturmak ve a&#39;ya kesme aracını kullanarak 0,5 mm kesti. </li><li> Bir ucundan nüfuz kanal 5 mm merkezli bir 1 mm daire yapmak için daire aracını kullanın. satırı aracı ile fileto aracı ile yapılan 4 mm yarıçaplı olmak üzere 6 cm yüzleri, 1 cm birine daire bağlayan bir yol inşa. süpürüldü kesim aracı ile yol boyunca bir kesim olun. </li><li> çember aracıyla eski ile 8 mm nüfuz yolda merkezinde ek 3.9 mm çaplı daire oluşturmak ve kesmeTrude aracı kesti. </li><li> parça dikdörtgen aracı ile 40 mm kenarları, üst anda, fileto aracıyla 4 mm yarıçapları ekleyerek 5 mm dikdörtgenler 40 mm oluşturun. kolları için aşağı 3 mm a&#39;ya a&#39;ya aracını kullanın. </li><li> kanalı içeren her parçanın yüzünde yumuşak lastik polimer ile kaplama 0.05 mm olmak üzere sert şeffaf polimer kullanılarak bir çok malzeme fotopolimer 3-D yazıcı ile yazdırma parçaları. üreticinin standart protokol, kalibrasyon ve ayarları kullanın. </li><li> Dokunun ipler (M5) besleme, retentatında içine ve deliklerini nüfuz. permeat için parçaları &quot;yem ve retentatına ve 1/16 için parçaları&quot; 1/8 bağlamak için tesisatçı bandı kullanın. </li><li> 1/8 &quot;boru (Şekil 2) ile mikroakışkan pompa cihazları, vanalar, basınç sensörü ve geri basınç regülatörü bağlayın. </li><li> tüpleri girişine 0.45 mikron filtre takın. </li><li> akış-ölçer ve beher dengeler üzerinde 1/16 &quot;boru ile nüfuz Deşarj. </li><li&gt; tie-telle 3-yollu vana vida ve standart servo regülatör backpressure sürekli rotasyon servo takın. </li><li> Servo kalkanına servolar ve güç kaynağını bağlayın. </li><li> mikrodenetleyiciye basınç dönüştürücü, anahtarlar ve servo kalkanı takın. </li><li> veri kaydı ve sistem kontrolü için bir bilgisayara mikro, dengeleri, akış ölçer ve pompa bağlayın. </li><li> seri bağlantı noktasına veri yazdırmak için dengeleri yapılandırın. </li></ol> 2. Test Edilecek Membranlar hazırlayın <ol><li> x 8 mm 40 mm membranlar kesti. </li><li> sese tabi tutularak, aşırı saf su (3 x 10 dakika) membranlan bekletin. </li><li> Daha sonra 1 saat boyunca 50/50 ultra saf su / etanol içinde membranlar ıslatın. </li><li> 4 ° C&#39;de ultra saf su içinde, aşırı saf su ve mağaza ile membranlar durulayın. 8 </li></ol> 3. hazırlayın Çözümler Nanofiltrasyon Membranları ile test edilecek <ol><li> Bir Erlenmeyer şişesine ultra saf su 500 ml ekleyin. Sonra BSA An 0.04 gNaCI D 0.29 g. </li><li> Ayrı bir Erlenmeyer şişesine ultra saf su 500 ml ekleyin. Daha sonra MgSO 4 0.6 g ekleyin. </li><li> Üçüncü bir Erlenmeyer şişesine ultra saf su 500 ml ekleyin. Daha sonra NaCI 0.29 g ekleyin. </li><li> Ekle heyecan plakalar üzerinde her şişesi ve yer şişeler içine barlar karıştırın. 500 rpm&#39;de 5 dakika boyunca karıştırın. </li></ol> 4. Bir Nanofiltrasyon Kirlenme Experiment gerçekleştirin Not: R, (yaklaşık 24 ° C) &#39;de deney yapın. İlk akış ölçere bağlı olmayan hücreleri akış vanaları kapatarak, tek bir zar ölçmek için sistemi yapılandırmak. <ol><li> Ultra saf su deposu ve MgSO 4 çözüm içine diğer giriş borusu (Şekil 2) içine bir pompa giriş hortumunu takın. </li><li> Sistemdeki tüm hava kabarcıklarını çıkarmak amacıyla boru yoluyla su ve MgSO 4 çözüm çizmek için bir şırınga kullanın. </li><li> ile, akış hücresinin alt kısmında bir nanofiltrasyon membran eklemeakış hücresinin üst kısmında besleme kanalı ve yere doğru aktif tarafı. </li><li> elle fındık bağlayın ve kaçağı en aza indirecek şekilde daha sonra bir anahtar ile eşit sıkın. </li><li> rezervuar seçim anahtarı ile ultra saf su seçin. </li><li> 2 ml / dakika pompa akış hızını ayarlamak ve pompayı çalıştırın. </li><li> 4 bar basınç regülatörü ayarlayın. </li><li> Rezervuarlar su deposu ile başlayan her 45 dakikada bir geçiş deneysel parametreleri ayarlayın. </li><li> auto rezervuar anahtarını ayarlayın ve deney başlar. </li><li> 60 dk Sonraki 30 dakika bir tüp içinde MgSO 4 süzüntünün toplanması. </li><li> 91 dakikada şişesi BSA ve NaCl çözeltisi içeren MgSO 4 şişeyi değiştirin. </li><li> Hızla pompayı durdurun ve tüp MgSO 4 leftover kaldırmak için giriş tüp aracılığıyla BSA çözüm çizmek için bir şırınga kullanın. Sonra tekrar pompayı başlatın. </li><li> 150 dakika BSA Sonraki 30 dakika boyunca bir tüp içinde nüfuz toplar. </li><li> 225 dakika sonra, sistemi kapatın ve nano kaldırmak<html> akış hücresinden filtrasyon membran. </li><li> bir şırınga kullanılarak, ultra saf su ile test çözümü giriş borusunu çalkalayın. </li><li> Tekrarlayın test edilen her ek membranın için 4,1-4,15 adımları. </li><li> NaCI sadece testler için, tekrar 4.1-4.10 ve 4.14-4.16 NaCl çözeltisi ile MgSO 4 çözüm değiştirilmesi ve 90 dakika yerine 225 dakika sonra deney sona adımları. </li></ol> Nanofiltrasyon membran 5. Hesapla Tuz Reddi <ol><li> ultra saf su ile potansiyostat test hücresinin elektrodları yıkayın. </li><li> Bir pipet, test hücresi elektrotları üzerine MgSO 4 çözümün mevduat 5 ul. </li><li> çözümün rekor direnci. </li><li> Tekrarlayın 5,1-5,3 dört kez daha adımları ve ortalama değerini hesaplamak. </li><li> Yineleyin her çözüm toplanan nüfuz NaCl ve BSA / NaCl çözümleri için yanı sıra 5.1-5.4 adımları. </li><li> Denklem 1 ile bir tuz reddi hesaplayın: 6eq1.jpg &quot;/&gt; burada Ω s Test çözeltisinin direnci ve Ω s sızmasının direncidir. direnci doğrudan tuz konsantrasyonuna karşı gelir, bir çözelti, iletkenliği ile ters orantılıdır. </li></ol> 6. Çözüm hazırlayın Ultrafiltrasyon Membranları ile test edilecek <ol><li> 4 L&#39;lik bir deney şişesine, aşırı saf su 1 ilave edin. Daha sonra BSA 0.32 g ekleyin. </li><li> bir heyecan plaka üzerinde beher ve yerine karıştırma çubuğu yerleştirin. 500 rpm&#39;de 5 dakika boyunca karıştırın. </li><li> kapta 500 rpm&#39;de 5 dakika için daha karıştırın ultra saf su ilave 3 ilave edin. </li></ol> 7. Bir Ultrafiltrasyon Kirlenme Deneyi gerçekleştirin Not: R, (yaklaşık 24 ° C) bir deney yapın. İlk hücreleri akmaya tüm vanaları açarak paralel olarak 4 membranlar ölçmek için sistemi yapılandırmak. <ol><li> th içine ultra saf su deposu ve diğer giriş tüpünün içine bir pompa giriş tüpü yerleştirine BSA çözeltisi (Şekil 2). </li><li> sistemdeki tüm hava kabarcıklarını çıkarmak amacıyla tüp aracılığıyla su ve BSA çözüm çizmek için bir şırınga kullanın. </li><li> besleme kanalları karşı aktif kenarları, akış hücreleri alt kısmına ultrafiltrasyon membranlar yerleştirin ve mikroakışkan cihazın üst yarısı hücreleri kapatın. </li><li> Sabitleyin fındık elle, daha sonra bir anahtar ile eşit sıkın. Yanlış sıkma su sızıntısı neden olabilir. </li><li> rezervuar anahtarı ile ultra saf su seçin. </li><li> 8 ml / dak pompa akış hızını ayarlamak ve pompayı çalıştırın. </li><li> 0.4 bar basınç regülatörü ayarlayın. </li><li> üreticinin protokolüne uygun olarak veri toplama yazılımı ile membran akı değerleri izleme. </li><li> Ortalama akı ± 10% 200 LMH kadar basınç regülatörü ayarlayın. </li><li> akı ±% 20 200 LMH değilse bireysel membran değiştirin. </li><li> Deneysel çalışma parametreleri girin. İlk ultra saf su rese seçin200 ± 20 LMH kadar sabit bir akımı ile 60 dakika süre ile rvoir. Sonra, basınç regülatörünün manuel kontrol ile 420 dakika boyunca BSA rezervuar seçin. Son olarak, deney sonunda yıkama sistemine basınç regülatörünün manuel kontrol, 15 dakika boyunca Ultra saf su haznesini seçin. </li><li> auto rezervuar anahtarını ayarlayın ve deney başlar. </li><li> Çalışma tamamlandıktan sonra, sistemi kapatmak ve akış hücreleri zarlarını çıkarın. </li><li> ultra saf su ile bir şırınga, floş pompa giriş borusu ile. </li></ol>

<ol>
	<li>Guo, W., Ngo, H. -. H., Li, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+mini-review+on+membrane+fouling.">A mini-review on membrane fouling.</a> Bioresource technol. 122, 27-34 (2012).</li><li>Fane, A. G., Fell, C. J. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+review+of+fouling+and+fouling+control+in+ultrafiltration.">A review of fouling and fouling control in ultrafiltration.</a> Desalination. 62, 117-136 (1987).</li><li>Tang, C. Y., Chong, T. H., Fane, A. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Colloidal+interactions+and+fouling+of+NF+and+RO+membranes:+a+review.">Colloidal interactions and fouling of NF and RO membranes: a review.</a> Adv. colloid interfac. 164 (1-2), 126-143 (2011).</li><li>De Jong, J., Lammertink, R. G. H., Wessling, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Membranes+and+microfluidics:+a+review.">Membranes and microfluidics: a review.</a> Lab on a chip. 6 (9), 1125-1139 (2006).</li><li>Haas, R., Gutman, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Glycosphingolipids+Enhance+Bacterial+Attachment+and+Fouling+of+Nanofiltration+Membranes.">Glycosphingolipids Enhance Bacterial Attachment and Fouling of Nanofiltration Membranes.</a> Environ. Sci. Technol. Lett. 2, (2015).</li><li>Nabe, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Surface+modification+of+polysulfone+ultrafiltration+membranes+and+fouling+by+BSA+solutions.">Surface modification of polysulfone ultrafiltration membranes and fouling by BSA solutions.</a> J. Membr. Sci. 133 (1), 57-72 (1997).</li><li>Ang, W., Elimelech, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Protein+(BSA)+fouling+of+reverse+osmosis+membranes:+Implications+for+wastewater+reclamation.">Protein (BSA) fouling of reverse osmosis membranes: Implications for wastewater reclamation.</a> J. Membr. Sci. 296 (1-2), 83-92 (2007).</li><li>Bernstein, R., Belfer, S., Freger, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Surface+modification+of+dense+membranes+using+radical+graft+polymerization+enhanced+by+monomer+filtration.">Surface modification of dense membranes using radical graft polymerization enhanced by monomer filtration.</a> Langmuir. 26 (14), 12358-12365 (2010).</li><li>Kaufman, Y., Kasher, R., Lammertink, R. G. H., Freger, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microfluidic+NF/RO+separation:+Cell+design,+performance+and+application.">Microfluidic NF/RO separation: Cell design, performance and application.</a> J. Membr. Sci. 396, 67-73 (2012).</li><li>Kaufman, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Towards+supported+bolaamphiphile+membranes+for+water+filtration:+Roles+of+lipid+and+substrate.">Towards supported bolaamphiphile membranes for water filtration: Roles of lipid and substrate.</a> J. Membr. Sci. 457, 50-61 (2014).</li></ol>

Yazarlar ifşa hiçbir şey yok.

Bu protokol, nanofiltrasyon ve ultrafiltrasyon membranları test edilmesi için bir üç boyutlu baskılı mikroakışkan çapraz akışlı cihazın tasarımını tarif eder. Son zamanlarda, nanofiltrasyon membran klima ile bu protokolün bir varyasyon başarısını göstermiştir ve sonraki bakteri kültürü enjeksiyonu ile glikosfingolipidlerin ve lipopolisakkaridinin ve membran performans farklılıkları ile kirlenme var. Bu tekniği kullanan 5 Gelecekteki uygulamalar farklı foulantlar ile membran performansı değişiklikleri değerlendirmek için kullanılan olabilir . Daha büyük akış hücreleri ile karşılaştırıldığında bu mikroakışkan cihaz çok daha az test çözümü gerektirir ve önemli ölçüde foulantlar ve bileşiklerin, sınırlı miktarda sadece kullanılabilir olduğunu özellikle maliyetlerini azaltabilir. küçük formatlı ayrıca laboratuar ölçekli test için uygun hale getirir ve yüksek verimli testleri için uygun olabilir. mikroakışkan çapraz akım cihazı tasarımı thr elde edildiÜç boyutlu baskı önemli bir avantajdır ough yinelemeli prototip. Genel cihaz tasarım özellikleri nanofiltrasyon membran uygulamaları için kullanılan bir önce yayınlanmış mikroakışkan çapraz akışlı cihazda esas alınmıştır. 9,10 en önemli tasarım farkları yem ve kanalları nüfuz mahsup olmadığını ama doğrudan birbirinin ve kalınlığı parça ve su sızdırmazlık yöntemi. su kaçaklarının önlenmesi çok malzeme fotopolimer 3-D yazıcı ile yazdırma aygıtı yoluyla tasarım sürecinde üstesinden büyük bir sorun oldu. Bu ince, yumuşak polimer zar ile temas halinde olan cihazın yüzeyleri üzerinde izin. cihazda membran ve eşit 6 fındık (M6) ile sıkma yerleştirilmesinden sonra, su kaçakları önlenmiştir. Su kaçaklarının için diğer potansiyel alanlar yem giriş ve tutulan çıkış boru bağlantı noktalarıdır ve tesisatçı bandı kullanılarak önlenebilir vedikkatli olmak üzerine parçacığı zarar verecek boru, bağlantı sıkmamaya. Cihaz kaçaklarının olmadan 5 bar basınç kadar test edilmiştir. Ultra saf su, tüm çözeltilerin hazırlanması için kullanılan önemlidir. diğer kaynaklardan alınan su membran performansında azalmaya neden olur bilinmiyor kirlenme maddeler içerebilir. Ayrıca, bir filtre (0.45 mm) sistemde tanecikli maddenin olmadığını sağlamak için besleme boru bağlanmıştır. Bir geçici akış ölçer daha doğru bir nanofiltrasyon membranı kullanılarak Örnek deneyde düşük akış değerleri ölçmek için kullanılmıştır. 4 bar sabit bir basınç. Bir önceki glikosfingolipidler çalışmaya dayanarak seçildi farklı membran kuponları kullanarak 5 tekrarlayın ölçümleri ortalaması alınmıştır. ultrafiltrasyon membranları kullanılarak Örnek bir deneyde, zar ilk olarak saf su akışı 0.4 bar bir basınç kullanılarak ölçülmüştür. membran ila Süzüntü akısımembran büyük ölçüde bu nedenle her zarının akı akı farklılıklar ±% 20 daha büyük olmayan olmasını sağlamak için kontrol edildi değişebilir. İstenilen başlangıç ​​akı değerleri dışında kalan membranlar yeni membran kuponları ile değiştirilmiştir. Farklı başlangıç ​​flux test zarlar farklı oranlarda kirlenebilir çünkü kirlenme çalışmalarda sabit bir akış sabit bir basınç tercih edilebilir. Basınç daha sonra 200 LMH istenen ortalama başlangıç ​​süzüntü akı için ayarlanmıştır Bununla birlikte, bu ilk başlangıç ​​koşulları gereken deney koşullarına göre seçilebilir, ±% 10. Sonradan besleme çözüm kompozisyonundaki değişikliklerin ve akı değişiklikleri izleme zarın performans özellikleri değerli bilgiler verecektir.

<html> Membran teknolojisi yığın solüsyonundan eriyiklerin ayrılmasını gerektiren endüstriyel ve diğer işlemler için tamamlayıcı, ancak membran kirlenme büyük bir çabalar sürmektedir. Diyafram birikimi atık boyutu göre ayrılması için ultrafiltrasyon membranları kullanımını içerir oluşur 1 yaygın örnekleri, acı ya da deniz suyundan iyonları ve daha büyük çözünen ayrılması için 2 ve ince film kompozit diyaframlar. kirlilik 3 karakteristik işaretler transmembran basıncında artış ve akı bir düşüş vardır. Bu membranın verimliliğini azaltır ve bağlı kimyasal veya diğer temizlik protokollerine ömrünü kısaltır. Bu nedenle membran performansı kirlenme değerlendirmek ve mekanizmaları ve kirlenme, biyolojik kirliliğe ve membranlar üzerinde biyofilm etkilerini anlamak için iyi bir göstergedir. Ayrıca, performans değerlendirmesi, yeni membranların tasarım veya değişiklik önemlidir. eft &quot;&gt; Mikroakışkan cihazlarda membranların kullanımı Faiz son on yılda artan olmuştur. 4 Son zamanlarda, biz bir nanofiltrasyon membran yüzeyini kirlenme mikrobiyal bileşenler lipopolisakkarid etkisi ve glikosfıngolipid okudu ve mikrobiyal şartlandırıldık yüzeyin sonraki duyarlılık eki. 5 A mikroakışkan çapraz akışlı cihaz nanofiltrasyon membran performansını değerlendirmek için kullanıldı. membran yüzey alanı küçük olduğundan bu zar yüzey kirlilik için küçük miktarlarda yalnızca özel ticari olmayan lipit bileşenlerinin kullanımını sağladı. Sistem boyutu membran malzeme ve çözümleri düşük hacimli etkin kullanımını sağladı. Bu protokol, biz zar performans testleri için mikroakışkan cihazın tasarım ve imalat tarif ve basınç akış sistemi içine cihazın katılmasını özetlemektedir. Cihazın Gösterme Testi ile gösterilmiştirBir örnek tıkanıklıkları tamamen açan, BSA kullanarak ultrafiltrasyon membranlar ve nanofiltrasyon membran performansı ng. 6,7

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="915">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:241px;">BSA</td>
			<td style="width:148px;">SIGMA-ALDRICH</td>
			<td style="width:143px;">A6003</td>
			<td style="width:383px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">NaCl</td>
			<td>DAEJUNG</td>
			<td>7548-4100</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="25">
			<td height="25" style="height:25px;">MgSO4</td>
			<td>EMSURE</td>
			<td>1058861000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">NF Membrane</td>
			<td>Filmtec</td>
			<td>NF200</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">30 kDa UF Membrane</td>
			<td>MICRODYN NADIR</td>
			<td>UH030</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">50 kDa UF Membrane</td>
			<td>MICRODYN NADIR</td>
			<td>UH050</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Pressure Transducer</td>
			<td>Midas</td>
			<td>43006711</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Ball Valves</td>
			<td>AV-RF</td>
			<td>Q91SA-PN6.4</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">3-way Valve</td>
			<td>iLife Medical Devices</td>
			<td>902.071</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Pressure Regulator</td>
			<td>Swagelok</td>
			<td>KCB1G0A2A5P20000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Flow-meter</td>
			<td>Bronkhorst</td>
			<td>L01-AGD-99-0-70S</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Balances</td>
			<td>MRC</td>
			<td>BBA-1200</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Pump</td>
			<td>Cole-Parmer</td>
			<td style="width:143px;">EW-00354-JI</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">1/8&#34; Tubing</td>
			<td>Cole-Parmer</td>
			<td>EW-06605-27</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">1/16&#34; Tubing</td>
			<td>Cole-Parmer</td>
			<td>EW-06407-41</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">1/16&#34; Fittings</td>
			<td>Cole-Parmer</td>
			<td>EW-30486-70</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">1/8&#34; Fittings</td>
			<td>Kiowa</td>
			<td>QSM-B-M5-3-20</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Microcontroller</td>
			<td>Adafruit</td>
			<td>50</td>
			<td>Arduino UNO R3</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Continuous Rotation Servo</td>
			<td>Adafruit</td>
			<td>154</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Standard Servo</td>
			<td>Adafruit</td>
			<td>1142</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Power Supply</td>
			<td>Adafruit</td>
			<td>658</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Servo Shield</td>
			<td>SainSmart</td>
			<td>20-011-905</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Switches</td>
			<td>Parts Express</td>
			<td>060-376</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">0.45 Micron Filters</td>
			<td>EMD Millipore</td>
			<td>SLHV033RS</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Potentiostat</td>
			<td>Gamry</td>
			<td>PCI4</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Sonicator</td>
			<td>MRC</td>
			<td>DC-150H</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Connex 3D Printer</td>
			<td>Stratasys</td>
			<td>Objet Connex</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Veroclear&#160;</td>
			<td>Stratasys</td>
			<td>RGD810&#160;</td>
			<td>transparent polymer for printing flow cell</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Tangoblack-plus</td>
			<td>Stratasys</td>
			<td>FLX980</td>
			<td>soft rubbery polymer for gasket layers on flow cell</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

three-dimensionally printed microfluidic cross-flow system for ultrafiltration/nanofiltration membrane performance testing

En aza indirilmesi ve membran kirlenme yönetimi çeşitli endüstriyel prosesler ve membran teknolojisini kullanan diğer uygulamaları zorlu bir mücadeledir. kirlenme süreci anlamak optimizasyon ve membran bazlı filtrasyon yüksek verimlilik yol açabilir. Burada paralel olarak 4 zarların kadar test edebilirsiniz otomatik üç boyutlu (3-D) baskılı mikroakışkan çapraz akışlı filtrasyon sisteminin tasarımını ve imalat göstermektedir. Mikroakışkan hücreler mikroakışkan hücre vücut için şeffaf sert polimer kullanılan ve operasyon sırasında sızıntılarını önleyen ince bir kauçuk-benzeri polimer tabaka, dahil çoklu malzeme fotopolimer 3-D baskı teknolojisi kullanılarak basılmıştır. ultrafiltrasyon performansı (UF) ve nanofiltrasyon (NF) zarlar test edilmiş ve membran kirlenme modeli tıkayıcı sığır serum albümini (BSA) ile gözlenebilir. BSA içeren Besleme solüsyonları membran akışı düşüş gösterdi. Bu protokol uzanabilirEd diğer organik, organik olmayan veya mikrobik ihtiva eden çözeltiler ile kirlenme ya biyokirliliklerin ölçülür. mikroakışkan tasarımı test edilen nedeniyle membran küçük yüzey alanına, örneğin polisakkaritler, proteinler ya da lipidler için, yüksek maliyetli ve az miktarlarda kullanılabilir olan test malzemeleri için özellikle avantajlıdır. Bu modüler sistem de kolayca membran yüksek verimlilik testleri için genişletilebilir.

mikroakışkan akış hücreleri çok malzeme foto-polimeri üç boyutlu (3-D) yazıcı kullanarak bir CAD programı kullanılarak tasarlandı ve basıldı. Membranlar kolayca (Şekil 1) eklenen ve cihazdan çıkarılabilir böylece bu hücre, iki parça halinde tasarlanmıştır. Her bölüm, yapısal bütünlüğü için bir sert, açık bir polimerden basılmış 1 cm kalınlığında, ve membran bakan taraf kauçuk-benzeri polimer çok ince 50 um tabaka ile üstten kaplanmıştır. atma su sızıntısını engelleyen bir sızdırmazlık özelliği ile hücre sağlamak için yapıldı. Bir akış kanalı 0,2 mm derin 1 mm genişliğinde ve membranın 30 mm2 alana test etmek için 30 mm uzunluğu tasarlanmıştır. 8 mm ve yıkama protokolü 40 mm zarları kesildikten sonra, bir test zarı cihazı içine sokulmuştur. Altı paslanmaz çelik cıvata ve somun (M6) cihazı sıkmak için kullanılan ve sistemin (Şekil 2) bağlandı. Bu şekilde, hücre PEMembranlar kolayca değiştirilebilir ise rmanently, sisteme bağlı. Bir hücre nanofiltrasyon membran deneyleri için ameliyat edildi ve dört hücre ultrafiltrasyon membran deneyler için paralel ameliyat edildi. nanofiltrasyon membran için, bir akış ölçer süzüntü akının ölçülmesi için iş bağlandı. 2 ml / dakika arasında bir oranda bir deney, saf su yerine getirmek. başlatıldı ve basınç 4 bar olarak ayarlanmıştır. Bu 40 LMH (Şekil 3) ~ bir süzüntü akısı sonuçlandı ve ~ 10 LMH / bar karşılık geldi. Dengeleme ve sürekli bir akış (yaklaşık 45 dakika) gözlem sonra, çözelti reddi test ve membran bütünlüğünü doğrulamak ve toplandı nüfuz MgSO 4 (10 mM) değiştirildi. Bu çözeltinin direnç iletkenliği ile ters orantılı olduğu ölçülmüştür. Test tuz konsantrasyonlarında, iletkenlik konsantrasyonu ve% tuz r ile doğru orantılıdırejeksiyon hesaplanabilir. Bu deneyde test edilen zarlar% 4 ve% 64, sırasıyla MgSO 4 ile NaCI, ±% 3 redleri ±% 83 verdi. Sistem daha sonra besleme işlemi sabit bir akış elde edilene kadar saf su döndü ve daha sonra NaCl (10 mM) BSA (0.08 g / L) bir sulu çözelti olarak değiştirilmiştir. 10 mM NaCI koşullarında bir kontrol zarı akısına kıyasla akı azalma BSA&#39;ya bağlı kirlenme membran göstermektedir. nüfuz akı dengeleri kullanılarak ölçüldü ile ultrafiltrasyon membranları için, dört mikroakışkan cihazları, paralel bağlanmıştır. Bu dengeler bilgisayara bağlı ve sürekli veri toplama kolaylaştırılmıştır. 8 ml saf su besleme hızı kullanılarak 2 ml / dakika / akış hücre başına dakikadır sistemi için, basınç 200 LMH (Şekil 4) arasında bir ortalama akı elde etmek üzere ayarlanmıştır. Her membranın akı değerlendirildi ve akı fark &amp; ​​eğer membran yerine #62; 200 LMH ilk seçilmiş akı ortalama% 20. Çözelti BSA&#39;ya değiştirildi (0.08 g / L) ve akış azalma izlendi. Besleme solüsyonu, daha sonra saf su geri değiştirildi. temsilcisi sonuçları için, 30 ve 50 kDa hidrofil polyethersulfone ultrafiltrasyon zarlarını karşılaştırıldı ve gözlenen 50 kDa zar 30 kDa membran için% 23 ile karşılaştırıldığında deney feshi (ilk akının% 26.5) daha yüksek bir normalize akı olmasına rağmen, fark anlamlı değildi. <img alt="Şekil 1" src="/files/ftp_upload/53556/53556fig1.jpg" /> Şekil 1. Tasarım ve kullanılan mikroakışkan cihazın görüntü. Tasarımı CAD programı kullanılarak yapılan ve üç boyutlu yazıcı kullanarak fotopolimer basılmıştır. (A) besleme kanalı (üstten görünüm) içeren Alt kısım. (B) sızma chan içeren Üst kısım<html> nel (üstten bakış). Cihaz (yan görünüm) (C) Meclis. (D) bir membran kupon, cıvata ve somun ile birbirine bağlanır parçalar dahil işlevsel cihazının resmi. <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/53556/53556fig1large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a> <img alt="şekil 2" src="/files/ftp_upload/53556/53556fig2.jpg" /> Sistemin Şekil 2 şematik temsili. Nanofiltrasyon zarı test akış hücresi 1. ultrafiltrasyon membranı testi paralel 4 akış hücresinin hepsine kullanılarak gerçekleştirilmiştir kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Bilgisayar veri kaydı gösterilmemiştir. <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/53556/53556fig2large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a> &gt; &quot;Lways <img alt="Şekil 3," src="/files/ftp_upload/53556/53556fig3.jpg" /> Şekil 3. performans ve çapraz akış koşulları altında bir nanofiltrasyon zarı kirlenme tam çalışma (siyah kare) için deneysel koşullar: i.), Aşırı saf su, 2 ml / dakika, 4 bar. ii) 10 mM MgSO 4, 2 ml / dakika, 4 bar. iii) saf su, 2 ml / dakika, 4 bar. iv) BSA, 10 mM NaCI, 2 ml / dak, 4 bar (0.08 g / L). h) saf su, 2 ml / dakika, 4 bar. Kontrol membran 10 mM NaCI, 2 ml / dakika, 4 bar (mavi daire). Hata çubukları standart sapmayı ifade etmektedir. <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/53556/53556fig3large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a> <img alt="Şekil 4," src="/files/ftp_upload/53556/53556fig4.jpg" /> Ultrafiltrasyon membranları 30 kDa&#39;lık Şekil 4. Kirlenme ( </sOrtalama başlangıç ​​saf su nüfuz akı 200 LMH oldu böylece trong&gt; kırmızı kare) ve çapraz akış koşulları altında 50 kDa (mavi elmas). i) basınç ayarlandı. ii) BSA (0.08 g / L), 2 ml / dakika. Hata çubukları standart sapmayı ifade etmektedir. <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/53556/53556fig4large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a>

Watch this Scientific Journal Video about Three-Dimensionally Printed Microfluidic Cross-flow System for Ultrafiltration/Nanofiltration Membrane Performance Testing at JoVE.com

Three-Dimensionally Printed Microfluidic Cross-flow System for Ultrafiltration/Nanofiltration Membrane Performance Testing

Tasarım ve bir üç boyutlu (3-D) fabrikasyonu basılı mikroakışkan çapraz akışlı süzme sistemi gösterilmektedir. sistem performansını test etmek ve ultrafiltrasyon ve nanofiltrasyon (ince film kompozit) zarlarının kirlenmesinin gözlemlemek için kullanılır.

Ultrafiltrasyon / Nanofiltrasyon Membran Performans Testleri için üç boyutlu Baskılı mikroakışkan Çapraz akış Sistemi

Minimization and management of membrane fouling is a formidable challenge in diverse industrial processes and other practices that utilize membrane ...

three-dimensionally-printed-microfluidic-cross-flow-system-for

Nanyang Technological University

Research

JoVE Journal

Bioengineering

11.2K Görüntüleme.  Ben-Gurion University of the Negev, Sede-Boqer Campus.  Tasarım ve bir üç boyutlu (3-D) fabrikasyonu basılı mikroakışkan çapraz akışlı süzme sistemi gösterilmektedir. sistem performansını test etmek ve ultrafiltrasyon ve nanofiltrasyon (ince film kompozit) zarlarının kirlenmesinin gözlemlemek için kullanılır. 

Video: Three-Dimensionally Printed Microfluidic Cross-flow System for Ultrafiltration/Nanofiltration Membrane Performance Testing

Microfluidic Picoliter Bioreactor for Microbial Single-cell Analysis: Fabrication, System Setup, and Operation

In this protocol the fabrication, experimental setup and basic operation of the recently introduced microfluidic picoliter bioreactor (PLBR) is described in detail. The PLBR can be utilized for the analysis of single bacteria and microcolonies to investigate biotechnological and microbiological related questions concerning, e.g.&#160;cell growth, morphology, stress response, and metabolite or protein production on single-cell level. The device features continuous media flow enabling constant environmental conditions for perturbation studies, but in addition allows fast medium changes as well as oscillating conditions to mimic any desired environmental situation. To fabricate the single use devices, a silicon wafer containing sub micrometer sized SU-8 structures served as the replication mold for rapid polydimethylsiloxane casting. Chips were cut, assembled, connected, and set up onto a high resolution and fully automated microscope suited for time-lapse imaging, a powerful tool for spatio-temporal cell analysis. Here, the biotechnological platform organism Corynebacterium glutamicum&#160;was seeded into the PLBR and cell growth and intracellular fluorescence were followed over several hours unraveling time dependent population heterogeneity on single-cell level, not possible with conventional analysis methods such as flow cytometry. Besides insights into device fabrication, furthermore, the preparation of the preculture, loading, trapping of bacteria, and the PLBR cultivation of single cells and colonies is demonstrated. These devices will add a new dimension in microbiological research to analyze time dependent phenomena of single bacteria under tight environmental control. Due to the simple and relatively short fabrication process the technology can be easily adapted at any microfluidics lab and simply tailored towards specific needs.

In this protocol the fabrication, setup and basic operation of a microfluidic picoliter bioreactor (PLBR) for single-cell analysis of prokaryotic microorganisms is introduced. Industrially relevant microorganisms were analyzed as proof of principle allowing insights into growth rate, morphology, and phenotypic heterogeneity over certain time periods, hardly possible with conventional methods.

In this protocol the fabrication, experimental setup and basic operation of the recently introduced microfluidic picoliter bioreactor (PLBR) is described ...

Biyomühendislik

Systematic Analysis of In Vitro Cell Rolling Using a Multi-well Plate Microfluidic System

A major challenge for cell-based therapy is the inability to systemically target a large quantity of viable cells with high efficiency to tissues of interest following intravenous or intraarterial infusion. Consequently, increasing cell homing is currently studied as a strategy to improve cell therapy. Cell rolling on the vascular endothelium is an important step in the process of cell homing and can be probed in-vitro using a parallel plate flow chamber (PPFC). However, this is an extremely tedious, low throughput assay, with poorly controlled flow conditions. Instead, we used a multi-well plate microfluidic system that enables study of cellular rolling properties in a higher throughput under precisely controlled, physiologically relevant shear flow1,2. In this paper, we show how the rolling properties of HL-60 (human promyelocytic leukemia) cells on P- and E-selectin-coated surfaces as well as on cell monolayer-coated surfaces can be readily examined. To better simulate inflammatory conditions, the microfluidic channel surface was coated with endothelial cells (ECs), which were then activated with tumor necrosis factor-&#945; (TNF-&#945;), significantly increasing interactions with HL-60 cells under dynamic conditions. The enhanced throughput and integrated multi-parameter software analysis platform, that permits rapid analysis of parameters such as rolling velocities and rolling path, are important advantages for assessing cell rolling properties in-vitro. Allowing rapid and accurate analysis of engineering approaches designed to impact cell rolling and homing, this platform may help advance exogenous cell-based therapy.

Systematic Analysis of In Vitro Cell Rolling Using a Multi-well Plate Microfluidic System

This study used a multi-well plate microfluidic system, significantly increasing throughput of cell rolling studies under physiologically relevant shear flow. Given the importance of cell rolling in the multi-step cell homing cascade and the importance of cell homing following systemic delivery of exogenous populations of cells in patients, this system offers potential as a screening platform to improve cell-based therapy.

Sistematik Analizi<em&gt; In Vitro</emÇok-çukurlu plaka mikroakışkan Sistemi ile&gt; Hücre Rolling

A major challenge for cell-based therapy is the inability to systemically target a large quantity of viable cells with high efficiency to tissues of ...

Luminescence Resonance Energy Transfer to Study Conformational Changes in Membrane Proteins Expressed in Mammalian Cells

Luminescence Resonance Energy Transfer, or LRET, is a powerful technique used to measure distances between two sites in proteins within the distance range of 10-100 &#197;. By measuring the distances under various ligated conditions, conformational changes of the protein can be easily assessed. With LRET, a lanthanide, most often chelated terbium, is used as the donor fluorophore, affording advantages such as a longer donor-only emission lifetime, the flexibility to use multiple acceptor fluorophores, and the opportunity to detect sensitized acceptor emission as an easy way to measure energy transfer without the risk of also detecting donor-only signal. Here, we describe a method to use LRET on membrane proteins expressed and assayed on the surface of intact mammalian cells. We introduce a protease cleavage site between the LRET fluorophore pair. After obtaining the original LRET signal, cleavage at that site removes the specific LRET signal from the protein of interest allowing us to quantitatively subtract the background signal that remains after cleavage. This method allows for more physiologically relevant measurements to be made without the need for purification of protein.

We describe here an improved Luminescence Resonance Energy Transfer (LRET) method where we introduce a protease cleavage site between the donor and acceptor fluorophore sites. This modification allows us to obtain specific LRET signals arising from membrane proteins of interest, allowing for the study of membrane proteins without protein purification.

Lüminesans Rezonans Enerji memeli hücrelerinde ifade Membran Proteinleri Konformasyonel Değişiklikleri Eğitim transfer

Luminescence Resonance Energy Transfer, or LRET, is a powerful technique used to measure distances between two sites in proteins within the distance range ...

Use of a High-throughput In Vitro Microfluidic System to Develop Oral Multi-species Biofilms

There are few high-throughput in vitro systems which facilitate the development of multi-species biofilms that contain numerous species commonly detected within in vivo oral biofilms. Furthermore, a system that uses natural human saliva as the nutrient source, instead of artificial media, is particularly desirable in order to support the expression of cellular and biofilm-specific properties that mimic the in vivo communities. We describe a method for the development of multi-species oral biofilms that are comparable, with respect to species composition, to supragingival dental plaque, under conditions similar to the human oral cavity. Specifically, this methods article will describe how a commercially available microfluidic system can be adapted to facilitate the development of multi-species oral biofilms derived from and grown within pooled saliva. Furthermore, a description of how the system can be used in conjunction with a confocal laser scanning microscope to generate 3-D biofilm reconstructions for architectural and viability analyses will be presented. Given the broad diversity of microorganisms that grow within biofilms in the microfluidic system (including Streptococcus, Neisseria, Veillonella, Gemella, and Porphyromonas), a protocol will also be presented describing how to harvest the biofilm cells for further subculture&#160;or DNA extraction and analysis. The limits of both the microfluidic biofilm system and the current state-of-the-art data analyses will be addressed. Ultimately, it is envisioned that this article will provide a baseline technique that will improve the study of oral biofilms and aid in the development of additional technologies that can be integrated with the microfluidic platform.

Use of a High-throughput In Vitro Microfluidic System to Develop Oral Multi-species Biofilms

The goal of this methods paper is to describe the use of a microfluidic system for the development of multi-species biofilms that contain species typically identified in human supragingival dental plaque.&#160;Methods to describe biofilm architecture, biofilm viability, and an approach to harvest biofilm for culture-dependent or culture-independent analyses are highlighted.

Yüksek verimli bir kullanımı<em&gt; İn Vitro</em&gt; Mikroakışkan Sistemi Ağız Çok türler biyofilm Geliştirmek İçin

There are few high-throughput in vitro systems which facilitate the development of multi-species biofilms that contain numerous species commonly detected ...

Robotic Production of Cancer Cell Spheroids with an Aqueous Two-phase System for Drug Testing

Cancer cell spheroids present a relevant in vitro model of avascular tumors for anti-cancer drug testing applications. A detailed protocol for producing both mono-culture and co-culture spheroids in a high throughput 96-well plate format is described in this work. This approach utilizes an aqueous two-phase system to confine cells into a drop of the denser aqueous phase immersed within the second aqueous phase. The drop rests on the well surface and keeps cells in close proximity to form a single spheroid. This technology has been adapted to a robotic liquid handler to produce size-controlled spheroids and expedite the process of spheroid production for compound screening applications. Spheroids treated with a clinically-used drug show reduced cell viability with increase in the drug dose. The use of a standard micro-well plate for spheroid generation makes it straightforward to analyze viability of cancer cells of drug-treated spheroids with a micro-plate reader. This technology is straightforward to implement both robotically and with other liquid handling tools such as manual pipettes.

A protocol for robotic printing of cancer cell spheroids in a high throughput 96-well plate format using an aqueous two-phase system is presented.

İlaç test için bir sulu iki-fazlı bir sistem ile Cancer Celi sferoitlerin Robotik üretimi

Cancer cell spheroids present a relevant in vitro model of avascular tumors for anti-cancer drug testing applications. A detailed protocol for producing ...

Multi-step Variable Height Photolithography for Valved Multilayer Microfluidic Devices

Microfluidic systems have enabled powerful new approaches to high-throughput biochemical and biological analysis. However, there remains a barrier to entry for non-specialists who would benefit greatly from the ability to develop their own microfluidic devices to address research questions. Particularly lacking has been the open dissemination of protocols related to photolithography, a key step in the development of a replica mold for the manufacture of polydimethylsiloxane (PDMS) devices. While the fabrication of single height silicon masters has been explored extensively in literature, fabrication steps for more complicated photolithography features necessary for many interesting device functionalities (such as feature rounding to make valve structures, multi-height single-mold patterning, or high aspect ratio definition) are often not explicitly outlined. 
Here, we provide a complete protocol for making multilayer microfluidic devices with valves and complex multi-height geometries, tunable for any application. These fabrication procedures are presented in the context of a microfluidic hydrogel bead synthesizer and demonstrate the production of droplets containing polyethylene glycol (PEG diacrylate) and a photoinitiator that can be polymerized into solid beads. This protocol and accompanying discussion provide a foundation of design principles and fabrication methods that enables development of a wide variety of microfluidic devices. The details included here should allow non-specialists to design and fabricate novel devices, thereby bringing a host of recently developed technologies to their most exciting applications in biological laboratories.

Multilayer microfluidic devices often involve the fabrication of master molds with complex geometries for functionality. This article presents a complete protocol for multi-step photolithography with valves and variable height features tunable to any application. As a demonstration, we fabricate a microfluidic droplet generator capable of producing hydrogel beads.

Ventilli Katmanlı mikroakışkan Cihazlar için çok adımlı Değişken Yükseklik Fotolitografi

Microfluidic systems have enabled powerful new approaches to high-throughput biochemical and biological analysis. However, there remains a barrier to ...

A High-performance Compact Photoacoustic Tomography System for In Vivo Small-animal Brain Imaging

In vivo small-animal imaging has an important role to play in preclinical studies. Photoacoustic tomography (PAT) is an emerging hybrid imaging modality that shows great potential for both preclinical and clinical applications. Conventional optical parametric oscillator-based PAT (OPO-PAT) systems are bulky and expensive and cannot provide high-speed imaging. Recently, pulsed-laser diodes (PLDs) have been successfully demonstrated as an alternative excitation source for PAT. Pulsed-laser diode PAT (PLD-PAT) has been successfully demonstrated for high-speed imaging on photoacoustic phantoms and biological tissues. This work provides a visualized experimental protocol for in vivo brain imaging using PLD-PAT. The protocol includes the compact PLD-PAT system configuration and its description, animal preparation for brain imaging, and a typical experimental procedure for 2D cross-sectional rat brain imaging. The PLD-PAT system is compact and cost-effective and can provide high-speed, high-quality imaging. Brain images collected in vivo at various scan speeds are presented.

A High-performance Compact Photoacoustic Tomography System for In Vivo Small-animal Brain Imaging

A compact pulsed-laser diode-based photoacoustic tomography (PLD-PAT) system for high-speed in vivo brain imaging in small animals is demonstrated.

Için yüksek performanslı bir Kompakt Fotoakustik Tomografi Sistemi<emIn vivo</em&gt; Küçük Hayvanlı Beyin Görüntüleme

In vivo small-animal imaging has an important role to play in preclinical studies. Photoacoustic tomography (PAT) is an emerging hybrid imaging modality ...

A Performance-testing Platform for a Conduction Micropump with an FR-4 Copper-clad Electrode Plate

Here, a conduction micropump with symmetric planar electrode pairs prepared on flame-retardant glass-reinforced epoxy (FR-4) copper-clad laminate (CCL) is fabricated. It is used to investigate the influence of chamber dimensions on the performance of a conduction micropump and to determine the reliability of the conduction pump when acetone is used as the working fluid. A testing platform is set up to evaluate conduction micropump performance under different conditions. When the chamber height is 0.2 mm, the pump pressure reaches its peak value.

This paper presents a protocol for the fabrication of a conduction micropump using symmetric planar electrodes on flame-retardant glass-reinforced epoxy (FR-4) copper-clad laminate (CCL) to test the influence of chamber dimensions on the performance of a conduction micropump.

Performans Test platformu ve tel Micropump FR-4 bakır kaplı elektrot plaka ile için

Here, a conduction micropump with symmetric planar electrode pairs prepared on flame-retardant glass-reinforced epoxy (FR-4) copper-clad laminate (CCL) is ...

A Millimeter Scale Flexural Testing System for Measuring the Mechanical Properties of Marine Sponge Spicules

Many load bearing biological structures (LBBSs)&#8212;such as feather rachises and spicules&#8212;are small (&#60;1 mm) but not microscopic. Measuring the flexural behavior of these LBBSs is important for understanding the origins of their remarkable mechanical functions.
We describe a protocol for performing three-point bending tests using a custom-built mechanical testing device that can measure forces ranging from 10-5 to 101 N and displacements ranging from 10-7 to 10-2 m. The primary advantage of this mechanical testing device is that the force and displacement capacities can be easily adjusted for different LBBSs. The device&#39;s operating principle is similar to that of an atomic force microscope. Namely, force is applied to the LBBS by a load point that is attached to the end of a cantilever. The load point displacement is measured by a fiber optic displacement sensor and converted into a force using the measured cantilever stiffness. The device&#39;s force range can be adjusted by using cantilevers of different stiffnesses.
The device&#39;s capabilities are demonstrated by performing three-point bending tests on the skeletal elements of the marine sponge Euplectella aspergillum. The skeletal elements&#8212;known as spicules&#8212;are silica fibers that are approximately 50 &#181;m in diameter. We describe the procedures for calibrating the mechanical testing device, mounting the spicules on a three-point bending fixture with a &#8776;1.3 mm span, and performing a bending test. The force applied to the spicule and its deflection at the location of the applied force are measured.

We present a protocol for performing three-point bending tests on sub-millimeter scale fibers using a custom-built mechanical testing device. The device can measure forces ranging from 20 &#181;N up to 10 N and can therefore accommodate a variety of fiber sizes.

Deniz sünger Spicules mekanik özelliklerini ölçmek için bir milimetre ölçek bükülme test sistemi

Many load bearing biological structures (LBBSs)&#8212;such as feather rachises and spicules&#8212;are small (&#60;1 mm) but not microscopic. Measuring the ...

Microfluidic Model to Mimic Initial Event of Neovascularization

Neovascularization is usually initialized from an existing normal vasculature and the biomechanical microenvironment of endothelial cells (ECs) in the initial stage varies dramatically from the following process of neovascularization. Although there are plenty of models to simulate different stages of neovascularization, an in vitro 3D model that capitulates the initial process of neovascularization under the corresponding stimulations of normal vasculature microenvironments is still lacking. Here, we reconstructed an in vitro 3D model that mimics the initial event of neovascularization (MIEN). The MIEN model contains a microfluidic sprouting chip and an automatic control, highly efficient circulation system. A functional, perfusable microchannel coated with endothelium was formed and the process of sprouting was simulated in the microfluidic sprouting chip. The initially physiological microenvironment of neovascularization was recapitulated with the microfluidic control system, by which ECs would be exposed to high luminal shear stress, physiological transendothelial flow, and various vascular endothelial growth factor (VEGF) distributions simultaneously. The MIEN model can be readily applied to the study of neovascularization mechanism and holds a potential promise as a low-cost platform for drug screening and toxicology applications.

Here, we provide a microfluidic chip and an automatically controlled, highly efficient circulation microfluidic system that recapitulates the initial microenvironment of neovascularization, allowing endothelial cells (ECs) to be stimulated by high luminal shear stress, physiological level of transendothelial flow, and various vascular endothelial growth factor (VEGF) distribution simultaneously.

Neovaskülarizasyonun İlk Olayını Taklit Etmek için Mikroakışkan Model

Neovascularization is usually initialized from an existing normal vasculature and the biomechanical microenvironment of endothelial cells (ECs) in the ...

Ultrafiltrasyon / Nanofiltrasyon Membran Performans Testleri için üç boyutlu Baskılı mikroakışkan Çapraz akış Sistemi

Özet

Daha Fazla Video Keşfet

Bu videodaki bölümler