This work was supported by Tufts University and by a generous gift from Dr. James Kanagy. This material is based upon work supported by the National Science Foundation Graduate Research Fellowship Program under Grant No. (DGE-1325256) that was awarded to S.C.F. D.J.W. was supported by a U.S. Department of Education GAANN fellowship. We thank Dr. Jeremy Schonhorn (JanaCare), Dr. Jason Rolland (Carbon3D), and Rachel Deraney (Brown University) for helping develop the design of the three-dimensional paper-based microfluidic device and immunoassay.

Paper-based mikroakışkan Aygıt Katmanlar 1. Hazırlık <ol><li> Bir grafik tasarım yazılım programını kullanarak kağıt, naylon ve yapışkan katmanların kalıplarını hazırlayın. 6 Her katman, farklı bir desen olabilir. desen fonksiyonel kağıt temelli immunoassay için gerekli olmayan hizalama deliği içerebilir, ancak üç boyutlu bir cihaz tekrarlanabilir üretimi yardımcı: NOT. cihazlar şeritler ya da tam yaprak olarak ayrı ayrı monte edilir, eğer bu deliklerden yerleştirilmesi farklı olacaktır. Desen tasarımı için kullanılan yazılım programı desenleme tekniği (örneğin, fotolitografi, mum baskı veya kesme) seçimine göre değişebilir. 6 </li><li> % 70 (h / h) etanol ve su içeren bir çözelti ile bir çalışma alanı püskürtün. temiz bir kağıt havlu ile çalışma alanını silin. </li></ol> Kağıt Layers 2. Hazırlık: Örnek Toplama, Konjuge Muhafazası, Kuluçka ve Yıkama Katmanlar <ol><li> Büyük bir masa kağıt kesici kullanarak nitel filtre kağıdı katmanları hazırlayın. Bir katı mürekkep (balmumu) yazıcı kullanarak desenlendirme kolaylaştırmak için bir standart kağıt boyutu kağıt stok sayfasını kesin. Örneğin, tek bir 460 x 570 mm 2 sayfalık US Letter kağıt (8,5 x 11 inç 2) 4 yaprak yapabilirsiniz. kontaminasyonu en aza indirmek için her zaman temiz eldiven ile kağıt anlaştım. </li><li> Yazıcı tepsisine kromatografi kağıt kesme sayfası yükleyin. Önceden tasarlanmış katmanları (Şekil 1) yazdırın. NOT: Bir desen otomatik beslemeyi kullanarak bu kağıda doğrudan basılabilir. Sadece bir sayfa kağıt, kağıt sıkışmalarını önlemek için bir seferde basılmalıdır. tüm katmanları için &quot;Geliştirilmiş&quot; yazdırma ayarlarını kullanır. </li></ol> Naylon Membran Katman 3. Hazırlanması: Yakalama Katmanı <ol><li> Bir masaüstü kağıt kesici kullanılarak yaprak (7.5 x 10 inç 2) içine naylon membran stok rulo kesti. naylon ele alınmasında büyük özenMembran bütünlüğünü korumak ve müthiş karşı korumak için. naylon membranlar neme duyarlı olarak, bir kurutucu kabine Kullanılmayan malzemeyi saklayın. NOT: Kes levhalar US Letter kağıttan daha dardır. naylon membranlar ince ve kırılgan olduklarından doğrudan yazıcıya tarafından işlenen ve desteğe ihtiyaç edilemez. Ayrıntılar aşağıda açıklanmıştır. </li><li> Bir mum yazıcı kullanılması, kopya kağıt parçası üzerine bir yakalama katmanı desenini yazdırmak ve naylon membran konumlandırılması için bir rehber olarak hizmet için bir ışık kutusuna bantlayın. ışık kutusu birden fazla katmandan hizasını yardımcı olur. </li><li> kopya kağıdının önceden basılmış kağıda kopyalama kağıt temiz bir yaprak yerleştirin. ışık kutusu kağıdın temiz sac bant, ancak bant iki yaprak birlikte yapmak. </li><li> kopya kağıdını temiz parça üzerine naylon membran bir kesim yaprak yerleştirin. Membran kopya kağıdını alt tabakanın basılı alanı kaplamaktadır emin olun. sabıkasız naylon membran dört tarafı Bantkağıt kopya. NOT: Yazdırma (örneğin, kağıt sıkışması veya balmumu düzensiz baskı) ile herhangi bir sorun vardır, böylece naylon zar düz ve pürüzsüz olduğundan emin olun. Wax naylon membran kopya kağıdının bağlı olduğu bant üzerine basılabilir. Bu durum ortaya çıkarsa, nedeni bant kapsama naylon eksik desenli alanlar atılmalıdır. Gelecekteki hazırlıkları için, naylon membran büyük parçalar bu baskı hatasını önlemek için de kullanılabilir. </li><li> Elle besleme yazıcı tepsisine (o yapıştırılmış kopya kağıdının tarafından desteklenen) naylon membran bir yaprak yerleştirin. Bir seferde naylon membran yalnızca bir sayfa yazdırın. NOT: Bu desenli değil gibi leke tabakası için gerekli hiçbir hazırlık aşamaları vardır. </li></ol> 4. Basılı Katmanı hidrofobik Engelleri oluşturma <ol><li> Bant bir yerçekimi konveksiyon fırın içine yerleştirilmiş bile üstünde ve tabakası altında ısıtılması için bir akrilik çerçeve üzerine basılmış katmanları. bantlanmış naylon membran tutmakbalmumu sonrasına kadar kopya kağıdının destek levhası eritilir ve hidrofobik engeller oluşur. NOT: akrilik çerçeve 1/2 ısmarlama, lazer kesim parçası &quot;.. Cihazların sayısına bağlı olarak kalın akrilik plastik İki çerçeve boyutları kullanıldı uydurma olan küçük çerçevenin dış sınır 11 5/8 ölçer&quot; x 2 3/4 &quot;ve çerçevenin iç deliği 10 3/8 ölçer&quot; x 1 3/4 x 8 7/8 &quot;ve iç&quot;. geniş çerçevenin dış sınır 11 5/8 ölçer &quot; çerçevenin deliği 10 1/4 &quot;x 7 7/8&quot;., açık iç alan hatta kağıt bütün kalınlığı boyunca, mumun erime sağlar ölçer. </li><li> yağlı kağıt kalınlığına eriyene kadar 30 saniye için 150 ° C de fırın içinde katmanları yerleştirin. balmumu devredeceğini ve tasarım kusurları kontrol ederek kağıt kalınlığını nüfuz ettiğini onaylayın. NOT: Cebri hava fırınları ya da sıcak plakaları da katı balmumu mürekkebi eritmek için kullanılabilir. erime süreleriveya sıcaklık, ısıtma yöntemine bağlı olarak değişebilir. </li><li> akrilik çerçeve kağıt ve naylon membran çıkarın. Ayrıca, kopya kağıdının destek tabakasından naylon membran kaldırmak. </li></ol> Yapışkan tabakalar 5. hazırlanması <ol><li> tasarım dosyalarını kullanan bir robot bıçak çizici kullanarak yapışkan filmler, desen çift taraflı yaprak daha önce (adım 1.1) hazırladı. balmumu astarının bir sayfasını kullanarak herhangi açıkta kalan yapışkan yüzeyini korumak. NOT: çift taraflı yapışkan örneği sürekli akışkan yolu olarak katmanlara akmasına izin delikleri desenli olmalıdır. balmumu astar kolayca yapıştırıcı kaldırılır ve kesme sırasında kirlenme ve yırtılmaya karşı korumak için hizmet vermektedir. Bir lazer kesici ya da basın da yapışkan film desen katmanları için kullanılabilir ölür. </li></ol> Yapıştırıcı ile cihaz Katmanlar 6. Taban <ol><li> % 70 (h / h) etanol ve sudan oluşan bir çözelti ile ışık kutusu püskürtün. temiz bir kağıt t silinOwel. </li><li> Bant basılı tarafı aşağı ışık kutusu üzerine yapıştırıcı ile desteklenmesi gerekmektedir kağıt veya naylon membran desenli bir katman. </li><li> Peel bir yapıştırıcının desenli levha koruyucu astarın yan ve kağıt veya naylon zar tabakasına yapıştırın. desen doğru hizalamayı sağlamak için ışık kutusu kullanın. Birlikte basın. koruyucu bir kayma içine kısmen monte cihazı yerleştirin. NOT: Koruyucu kayma onlar laminasyon silindirleri temas etmemesine sağlayarak kirlenme veya hasar cihazları koruyan laminasyon filmi destek katlanmış bir parçasıdır. </li><li> tamamen bitişik katmanlardan havanın herhangi cepleri kaldırarak birlikte yapıştırıcı ve kağıt basın otomatik laminar aracılığıyla elde edilen iki tabakalı aksamını geçirin. NOT: Cihazın katmanları arasında hava cepleri cihaz bütünlüğü ve sızıntıları yol açarak tekrarlanabilir esneklik engelleyebilir. </li></ol> Konjugat L 7. TedaviÖnce Cihaz Meclis&#39;e İmmüno için Reaktifler ile ayer <ol><li> tedavi edilecek olan hidrofilik Çerçevenin temas içinde süspansiyon haline getirilmiş ve bir şekilde bir akrilik çerçeve üzerine bant bağı katmanı. </li><li> konjugat katmanının üzerine hidrofilik bir bölgeye 1X fosfat tamponlu salin (PBS) içinde 100 mg / ml sığır serumu albümini (BSA) 2.5 ul ekle. Bu 2 dakika boyunca ve daha sonra 5 dakika boyunca 65 ° C sıcaklıkta Oda sıcaklığında kurumaya bırakın. NOT: Bu birim kağıdın bölgeyi ıslak yeterli. BSA çözeltisi kağıt ve reaktifler numune ile, suyla yeniden karıştırıldıklarında nanopartiküllerin salınmasını kolaylaştırmak olan, kurutma işlemi esnasında koloidal nanopartiküllerin toplanmasını önlemeye yardımcı olur. </li><li> Anti-β-hCG antikoru konjüge 5 OD koloidal altın nanoparçacık 5 ul ekleyin ve kurutma işlemini tekrarlayın. Not: koloidal altın nano-taneciklerinin konsantrasyonu birimleri genellikle Abso ile ölçülen optik yoğunluk (OD) olarak ifade edilmiştirλ = 540 nm rbance. Hiçbir tedavi 10. Bölüm cihaz montajdan önce fitil pedi için gereklidir. </li></ol> İmmüno için önce Cihaz Meclise Reaktif Yanal Kanal 8. Tedavi <ol><li> tedavi edilecek olan hidrofilik Çerçevenin temas içinde süspansiyon haline getirilmiş ve bir şekilde bir akrilik çerçeve üzerine bant yan kanal tabakası. </li><li> bloke edici madde 10 ul ekle (5 mg / ml yağsız süt ve% 0.1 (h / h) 1 x PBS içinde Tween 20) ile yan kanal tedavisi için. Aynı kurutma işlemi (oda sıcaklığında 2 dakika ve 5 dakika boyunca, sonra da 65 ° C) konjügat tabaka olarak tekrarlayın. </li></ol> Önce Cihaz Meclis&#39;e İmmüno için Reaktifler ile Yakalama Katman 9. Tedavi <ol><li> tedavi edilecek olan hidrofilik Çerçevenin temas içinde süspansiyon haline getirilmiş ve bir şekilde bir akrilik çerçeve üzerine bant yakalama katmanı. </li><li> 1 mg / ml anti-α-hCG antikorunun 5 uL yakalama tabakasının muamele ve daha sonra izinÖrnek 65 ° C sıcaklıkta 8 dakika, ardından 2 dakika boyunca oda sıcaklığında kurumaya. </li><li> bloke edici madde 2 uL ekleyin (5 mg / ml yağsız süt ve% 0.1 (h / h) 1 x PBS içinde Tween 20). yakalama tabakası için kurutma işlemi tekrarlayın. NOT: Bu miktar çok fazla bloke edici madde kullanıldığı zaman olabilir naylon zar, gözenekler tıkamaksızın kağıtları kaplamak için uygundur. </li></ol> 10. Meclis Üç boyutlu Paper-based mikroakışkan Cihazlar <ol><li> ışık kutusu yıkama katmanı Bant (basılı tarafı yukarı bakacak şekilde). hizalama delikleri kullanılırsa, bir el delik açma aracını kullanarak sonraki katmanlar çıkarın. </li><li> yapıştırıcıyı açığa çıkarmak için yakalama tabakasının arkasındaki koruyucu filmi çıkarın. Bir kılavuz olarak hizalama deliklerini kullanarak yıkama katman üzerinde yakalama katmanı aynı hizaya getirin. iki tabakanın bir araya basın. Cihaza kontaminasyonu veya hasarı en aza indirmek için hidrofil bölgeleri dokunmaktan kaçının. Cımbız assemb yardımcı olmak için kullanılabilecektirly. </li><li> yapıştırıcıyı açığa çıkarmak için kuluçka tabakasının arkasındaki koruyucu filmi çıkarın. yakalama katmanın üzerinde kuluçka tabaka hizalayın ve onları bir arada basın. tüm aktif katmanları monte edilir kadar bu şekilde katmanları ekleyerek devam edin. </li><li> koruyucu bir kayma içine kısmen monte cihazı yerleştirin ve sıkıca birlikte bir laminar kullanarak katmanları yapıştırın. </li><li> Yıkama tabakasının arkasındaki koruyucu filmi çıkarın ve cihazın alt leke katmanı yapıştırın. Tekrarlayın laminasyon adımı 10.4 üç boyutlu kağıt tabanlı mikroakışkan cihazın montajını tamamlamak için. şerit veya makas ile tamamen monte cihazların sayfalarından cihazların kesim istediğiniz sayı. Not: cihazlarının tam levhalar, cihaz şeritleri, ya da tek cihazlar benzer bir yaklaşım kullanarak hazırlanabilir. </li></ol> 11. Paper-based Immuoassay Sahne <ol><li> Cihazın üst hidrofilik bir bölgeye örnek 20 ul ekle (yani, To) katmanı örnek. </li><li> daha sonra, cihaz içine tamamen fitil (1X fosfat tamponlu salin içinde% 0.05 h / h Tween 20) yıkama tamponu 15 ul numune bekleyin. Yıkama tamponu, ilk kısım cihazı içine tamamen fitillenmiştir sonra, yıkama tamponu ikinci 15 ul tablet ekleyin. Not: yıkama tamponu sıvı damlacık kağıt yüzeyi üzerinde herhangi bir menisküs gösteren kayboldu cihazı içine tam olarak kötü yer alır. Yıkama tamponu, ikinci kısım tamamen cihazı girdiği zaman deney tamamlandığında. </li><li> , Tahlilinin sonuçlarını ortaya yakalama katmanı ortaya çıkarmak için cımbız kullanarak cihazın üç üst katmanlarını soymaya için. <ol><li> niteliksel renk varlığının veya yokluğunun gözlemleyerek testinin sonuçlarını yorumlar. Alternatif olarak, sonuçları ölçmek ve içindeki yoğunluk dağılımları karakterize bir masaüstü tarayıcı ve kullanım görüntü işleme yazılımı veya algoritmaları kullanarak görüntü okuma katmanıalgılama bölgesi. 20 </li></ol></li></ol>

<ol>
	<li>Martinez, A. W., Phillips, S. T., Wiley, B. J., Gupta, M., Whitesides, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=FLASH:+A+rapid+method+for+prototyping+paper-based+microfluidic+devices.">FLASH: A rapid method for prototyping paper-based microfluidic devices.</a> Lab Chip. 8 (12), 2146-2150 (2008).</li><li>Carrilho, E., Martinez, A. W., Whitesides, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Understanding+wax+printing:+a+simple+micropatterning+process+for+paper-based+microfluidic+devices.">Understanding wax printing: a simple micropatterning process for paper-based microfluidic devices.</a> Anal. Chem. 81 (16), 7091-7095 (2009).</li><li>Martinez, A. W., Phillips, S. T., Butte, M. J., Whitesides, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Patterned+paper+as+a+platform+for+inexpensive,+low-volume,+portable+bioassays.">Patterned paper as a platform for inexpensive, low-volume, portable bioassays.</a> Angew. Chem. Int. Ed. 46 (8), 1318-1320 (2007).</li><li>Martinez, A. W., Phillips, S. T., Whitesides, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Diagnostics+for+the+developing+world:+microfluidic+paper-based+analytical+devices.">Diagnostics for the developing world: microfluidic paper-based analytical devices.</a> Anal. Chem. 82 (1), 2-10 (2010).</li><li>Cate, D. M., Adkins, J. A., Mettakoonpitak, J., Henry, C. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Recent+developments+in+paper-based+microfluidic+devices.">Recent developments in paper-based microfluidic devices.</a> Anal. Chem. 87 (1), 19-41 (2015).</li><li>Li, X., Ballerini, D. R., Shen, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+perspective+on+paper-based+microfluidics:+Current+status+and+future+trends.">A perspective on paper-based microfluidics: Current status and future trends.</a> Biomicrofluidics. 6, 011301 (2012).</li><li>Lisowski, P., Zarzycki, P. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microfluidic+paper-based+analytical+devices+(&#181;PADs)+and+micro+total+analysis+systems+(&#181;TAS):+Development,+applications+and+future+trends.">Microfluidic paper-based analytical devices (&#181;PADs) and micro total analysis systems (&#181;TAS): Development, applications and future trends.</a> Chromatographia. 76, 1201-1214 (2013).</li><li>Pollock, N. R., 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=A+paper-based+multiplexed+transaminase+test+for+low-cost,+point-of-care+liver+function+testing.">A paper-based multiplexed transaminase test for low-cost, point-of-care liver function testing.</a> Sci. Transl. Med. 4 (152), 152ra129 (2012).</li><li>Mentele, M. M., Cunningham, J., Koehler, K., Volckens, J., Henry, C. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microfluidic+paper-based+analytical+device+for+particulate+metals.">Microfluidic paper-based analytical device for particulate metals.</a> Anal. Chem. 84 (10), 4474-4480 (2012).</li><li>Weaver, A. A., 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=Paper+analytical+devices+for+fast+field+screening+of+beta+lactam+antibiotics+and+antituberculosis+pharmaceuticals.">Paper analytical devices for fast field screening of beta lactam antibiotics and antituberculosis pharmaceuticals.</a> Anal. Chem. 85 (13), 6453-6460 (2013).</li><li>Martinez, A. W., Phillips, S. T., Carrilho, E., Thomas, S. W., Sindi, H., Whitesides, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Simple+telemedicine+for+developing+regions:+camera+phones+and+paper-based+microfluidic+devices+for+real-time,+off-site+diagnosis.">Simple telemedicine for developing regions: camera phones and paper-based microfluidic devices for real-time, off-site diagnosis.</a> Anal. Chem. 80 (10), 3699-3707 (2008).</li><li>Martinez, A. W., Phillips, S. T., Whitesides, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Three-dimensional+microfluidic+devices+fabricated+in+layered+paper+and+tape.">Three-dimensional microfluidic devices fabricated in layered paper and tape.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 105 (50), 19606-19611 (2008).</li><li>Vella, S. 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=Measuring+markers+of+liver+function+using+a+micro-patterned+paper+device+designed+for+blood+from+a+fingerprick.">Measuring markers of liver function using a micro-patterned paper device designed for blood from a fingerprick.</a> Anal Chem. 84 (6), 2883-2891 (2012).</li><li>Nie, Z., Deiss, F., Liu, X., Akbulut, O., Whitesides, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Integration+of+paper-based+microfluidic+devices+with+commercial+electrochemical+readers.">Integration of paper-based microfluidic devices with commercial electrochemical readers.</a> Lab Chip. 10 (22), 3163-3169 (2010).</li><li>Martinez, A. W., 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=Programmable+diagnostic+devices+made+from+paper+and+tape.">Programmable diagnostic devices made from paper and tape.</a> Lab Chip. 10 (19), 2499-2504 (2010).</li><li>Connelly, J. T., Rolland, J. P., Whitesides, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=&#34;Paper+machine&#34;+for+molecular+diagnostics.">&#34;Paper machine&#34; for molecular diagnostics.</a> Anal. Chem. 87 (15), 7595-7601 (2015).</li><li>Schonhorn, J. E., Fernandes, S. C., Rajaratnam, A., Deraney, R. N., Rolland, J. P., Mace, C. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+device+architecture+for+three-dimensional,+patterned+paper+immunoassays.">A device architecture for three-dimensional, patterned paper immunoassays.</a> Lab Chip. 14 (24), 4653-4658 (2014).</li><li>Fernandes, S. C., Logounov, G. S., Munro, J. B., Mace, C. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparison+of+three+indirect+immunoassay+formats+on+a+common+paper-based+microfluidic+device+architecture.">Comparison of three indirect immunoassay formats on a common paper-based microfluidic device architecture.</a> Anal. Methods. 8 (26), 5204-5211 (2016).</li><li>Deraney, R. N., Mace, C. R., Rolland, J. P., Multiplexed Schonhorn, J. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=patterned-paper+immunoassay+for+detection+of+malaria+and+dengue+fever.">patterned-paper immunoassay for detection of malaria and dengue fever.</a> Anal. Chem. 88 (12), 6161-6165 (2016).</li><li>Abramoff, M., Magalhaes, P. J., Ram, S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Image+processing+with+ImageJ.">Image processing with ImageJ.</a> Biophotonics Int. 11 (7), 36-42 (2004).</li><li>Derda, R., 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=Multizone+paper+platform+for+3D+cell+cultures.">Multizone paper platform for 3D cell cultures.</a> PLoS ONE. 6 (5), e18940 (2011).</li><li>Mace, C. R., Deraney, R. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Manufacturing+prototypes+for+paper-based+diagnostic+devices.">Manufacturing prototypes for paper-based diagnostic devices.</a> Microfluid. Nanofluidics. 16 (5), 801-809 (2014).</li><li>Liu, H., Crooks, R. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Three-dimensional+paper+microfluidic+devices+assembled+using+the+principles+of+origami.">Three-dimensional paper microfluidic devices assembled using the principles of origami.</a> J. Am. Chem. Soc. 133 (44), 17564-17566 (2011).</li><li>Kalish, B., Tsutsui, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Using+Adhesive+patterning+to+construct+3D+paper+microfluidic+devices.">Using Adhesive patterning to construct 3D paper microfluidic devices.</a> J. Vis. Exp. (110), e53805 (2016).</li><li>Scida, K., Cunningham, J. C., Renault, C., Richards, I., Crooks, R. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Simple,+sensitive,+and+quantitative+electrochemical+detection+method+for+paper+analytical+devices.">Simple, sensitive, and quantitative electrochemical detection method for paper analytical devices.</a> Anal. Chem. 86 (13), 6501-6507 (2014).</li><li>Lewis, G. G., DiTucci, M. J., Baker, M. S., Phillips, S. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High+throughput+method+for+prototyping+three-dimensional,+paper-based+microfluidic+devices.">High throughput method for prototyping three-dimensional, paper-based microfluidic devices.</a> Lab Chip. 12 (15), 2630-2633 (2012).</li><li>Kalish, B., Tsutsui, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Patterned+adhesive+enables+construction+of+nonplanar+three-dimensional+paper+microfluidic+circuits.">Patterned adhesive enables construction of nonplanar three-dimensional paper microfluidic circuits.</a> Lab Chip. 14 (22), 4354-4361 (2014).</li><li>Camplisson, C. K., Schilling, K. M., Pedrotti, W. L., Stone, H. A., Martinez, A. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Two-ply+channels+for+faster+wicking+in+paper-based+microfluidic+devices.">Two-ply channels for faster wicking in paper-based microfluidic devices.</a> Lab Chip. 15 (23), 4461-4466 (2015).</li></ol>

The authors have nothing to disclose.

tekrarlanabilir üretim stratejisinin belirlenmesi tahlil geliştirme önemli bir bileşenidir. 22 Biz üç boyutlu kağıt tabanlı mikroakışkan cihazların üretimi için sıralı, katman-katman yaklaşımı kullanın. (I) Birden malzemeler için yöntemlere değişiklik yapılmaksızın tek bir cihaz mimarisi içine dahil edilebilir: Kağıdın 23 tek parça sacdan çok katmanlı cihazlar üretmek için katlama ya da origami teknikleri uygulamak bu yöntemlerin aksine, 24 katkı üretim bir dizi avantaj sunar tabakaların baskı, hizalama, ya da montaj. (Ii) Desenli yapıştırıcı filmler montaj işlemi entegre edilebilir. Bu filmler bitişik katmanları tutturmak ve yapışkan gücüne dayalı, soyulması ve iç tabakaların değerlendirilmesine olanak verecek geri dönüşümlü olabilir. Ayrıca, yapıştırıcı ihtiyaç engellemektedir üç boyutlu cihaz, yapısal bütünlük sağlarbağlayıcı 25 klipler veya işlenmiş muhafazaları için. 23 (iii) US Letter kromatografi kağıdı Bireysel yaprak ölçüde laboratuar ölçekli üretim verimini artırabilir çoğaltır bir dizi, (Şekil 5) barındırabilir. teknik çoğaltır gerektiren sayısız deneysel koşullar değerlendirirken bu özellikle yararlıdır. Bu yaklaşımla, 70 üç boyutlu kağıt tabanlı cihazlar aynı anda hazırlanabilirler. (iv) Benzer katmanlı laminasyon yaklaşımları dolayısıyla bu üç boyutlu kağıt tabanlı mikroakışkan cihazlar çeviri üretim bariyer düşürür, (örneğin, bakım sosları ve transdermal yamalar yara) sağlık çok sayıda ticari ürünlerin yüksek hacimli üretimi için kullanılmaktadır. soyma ve montajını kolaylaştıran ek olarak, yapıştırıcı madde seçimi de, üç boyutlu, akışkan ağ tasarımı için çok önemlidir. Bir reklamhesive filmin bitişik tabakalar üzerine hidrofilik bölgeler gizlenmesini sağlayabilir kağıt tabakaları arasında ek bir bariyer olarak görev yapabilir. Uygulamada, yapışkan, ince tabakaların kullanımı tercih edilir. Yapıştırıcı (örneğin, bir çok çift taraflı bantlar) çok kalın olursa, boşluk, kağıt tabakaları arasında oluşan fitilleme kolaylaştırmak için çok büyük olacaktır ve fonksiyon yeniden bir hidrofilik bir madde (örneğin, selüloz tozu) ile doldurulmalıdır. Bu ek bir adım üretmek için karmaşıklığı ve bazı deneylerde engel olabilir kullanılan madde ekler iken 12, bu boşluklar kontrol, akışkan aşağı itilen vanaları üretimi için yararlı bir özellik haline gelir. Yapışkan 15 diğer formları, üç boyutlu kağıt tabanlı mikroakışkan cihazlar üretiminde kullanılmaktadır. Yapıştırıcı spreyler birbirlerine katmanları tutturmak için basit bir yöntem sunuyoruz. Bu yöntemi kullanarak 26, yapışkan malzeme, her iki T üzerinde homojen olarak tatbik edilirBir kağıt hidrofobik ve hidrofilik alanı. Bu yöntemin bir avantajı ek donanım (örn bıçak çizici veya lazer kesici) yapıştırıcı tabakası için desen tasarımı için gerekli değildir olmasıdır. Bununla birlikte, yapışkan sprey tip uygulama için koşulları kullanılan her malzeme tipi için deneysel olarak tespit edilmelidir. Malzemenin topografya yapıştırıcı malzeme arayüzünü etkileyebilir ve uzun püskürtme süreleri pürüzlü yüzeyler için gerekli olabilir. Buna ek olarak, akışkan yolunun hidrofilik bölgeleri üzerine yapışkan püskürtme kağıdı ıslatılabilirliğini değiştirerek bozukluğu fitilleme neden olabilir. Seçenek olarak ise, şablonlar, 27 ya da 8 ekran baskısı, DOĞRUDAN desenli kağıt tabakalar üzerine desen yapışkan için kullanılabilir. üç boyutlu kağıt tabanlı mikroakışkan cihazların geliştirilmesinde iki önemli hususlar malzemelerin seçimi ve flui tasarımı olandic ağı. (I) emme oranı, ıslak sağlamlık, kalınlık ve protein bağlama kapasitesi ile ilgili malzemeler ve malzemelerin kombinasyonlarının seçilmesidir. Bir deneyin süresini ve zaman reaktif miktarını etkileyebilir içeri sızdırma oranı, reaksiyona giren ya da bir tabaka içinde bağlamak için vardır. kağıt farklı sınıflarda örneğin göre fiyat emme ile karakterize edilen, kâğıt, gözenekliliği ve kalınlığı tedavisi. Cihaz etkin bir şekilde emici oranını artırmak için kağıdın çoklu katmanlar kullanmak mümkündür. 28 iyi bir ıslak mukavemet cihazı bir numune ile doyurulmuş sonra (örneğin, bir immünolojik soyma) temas edilecek uygulamalar için istenmektedir. Çok kalın ya da malzemeler desenli kanalları (örneğin, fotolitografi) üretmek için alternatif bir yöntem gerektirir nedeniyle kırılganlık ticari yazıcıdan geçti olamaz. Bununla birlikte, aksine, daha kalın malzeme th, böylece sıvılar çizmek için benek tabakalar (ya da lavabo) için idealdire cihazı. naylon zarların birçoğu sınıflarda yakalama bölgesine geri dönüşümsüz proteinlerin bağlanma yetenekleri açısından farklılık olan ticari olarak temin edilebilir. Malzeme ikameler (örneğin, bunun yerine, bir naylon membran nitroselüloz) de tahlil duyarlılığını etkileyebilir bağlama kapasitesi etkileyebilir. (ii) akışkan ağların tasarımında simetri kullanımı üç boyutlu cihazlara desenli özel kanal birden fazla mesaj göndermiş deneyleri için de önemli olan, (örneğin, eş zamanlı olarak dolgulu) aynı şekilde davranır sağlar. 19 Simetri ayrıca, katman tasarımı kolaylaştırır cihazların tam yaprak monte ederken tabaka uyum konusunda yardımcı ve atık en aza indirebilirsiniz. Cihaz tasarımı Değişiklikler testin performansını etkileyebilir. Sıvı ou ulaşmadan önce orantılı uzun mesafenin fitillenmesi, çünkü, örneğin, hastalığın kuluçka tabakanın yanal kanalın uzunluğu arttıkça, deneyin süresini etkilertlet. Bu çekim katmanda önceki hareketsizliğe bağlı etiketli türlerin kısmını artırmak için, bir hedef biyomolekülün bağlanması kullanan uygulamalarda 17, daha uzun bir deney süresi avantajlı olabilir. Sonuç olarak, bağışıklık gelişimini desteklemek üç boyutlu kağıt tabanlı mikroakışkan cihazları imal etmek için bir yöntem sunduk. Çok katmanlı cihazlar üretmek için ilave bir üretim türünü kullanan bu yöntem, laboratuar araştırmaları için uygun olan bir ölçekte cihazların üretimi kolaylaştırır. Bu yazıda anlatılan protokol kağıt tabanlı immunoassay cihazlar için özeldir; Ancak, biz, bu immün-mum baskı düzeni ile ilgilidir prosedürleri bekliyoruz katmanları, yapıştırıcı desenlendirme hizalama ve laminasyon-olacak çok sayıda üç boyutlu kağıt tabanlı mikroakışkan cihaz mimarileri kolayca uzatılabilir olabilir. fabrikasyon yönteminin bir anlayış yol açabilirsağlık, çevre ve tarım uygulamaları geniş bir yelpazesi ile yeni nokta-bakım testlerin gelişmesine.

<html> Kağıt formülasyonlar veya sınıflarda aralığında, ayarlamak için özelliklerini fonksiyonalize edilebilir ve kılcal etki veya emme ile otonom sıvıları taşımak için yaygın olarak kullanılabilir. Kağıt, bir hidrofobik madde ile desenli (örneğin, paslanmaz çeliğin 1 ya da mum 2), sıvı fitilleme bir kağıt tabaka içinde mekansal olarak kontrol edilebilir. Örneğin, uygulanan bir sulu örneği kağıt içinde depolanan kimyasal ve biyokimyasal reaktifler ile reaksiyona farklı bölgelere bir dizi halinde yönlendirilebilir. Bu kağıt tabanlı mikroakışkan cihazlar, taşınabilir ve ucuz bir analitik deneyleri, 3, 4, 5, 6, 7 geliştirilmesi için yararlı bir platform olduğu gösterilmiştir. kağıt tabanlı mikroakışkan cihazların Uygulamaları nokta-bakım teşhis içeriref &quot;&gt; 8, çevresel kirleticiler 9 izlenmesi, sahte ilaç 10 tespiti ve delokalize sağlık (veya&quot; teletıp &quot;) sınırlı kaynak 11 ayarlayabilirsiniz. Desenli kağıt çok katmanlı komşu tabakalar (örneğin, üstünde veya altında) hidrofilik bölgeleri olan girişleri ve çıkışları bağlanmış ya da bağımsız bırakılabilir, sürekli akışkan ağları oluşturmak için bağlanabilir, entegre cihazı içine monte edilebilir. 12 Her katman, tek bir cihazda gerçekleştirilebilir için reaktifler ve çoklu tahliller mekansal ayrılmasına olanak sağlayan benzersiz bir desen içerebilir. Ortaya çıkan üç boyutlu mikroakışkan cihaz sadece analitik deneyleri etkinleştirmek için sıvıları emme yeteneğine sahiptir (örneğin, karaciğer fonksiyon 13 ve küçük moleküllerin 14 elektrokimyasal algılama testleri), ama destek de canliman sofistike fonksiyonları bir dizi geleneksel mikroakışkan yaklaşımlara ortak (örneğin, 15 ve basit makineler 16 vanalar). Kağıt kılcal eylem tarafından sıvıları fitilleri çünkü önemlisi, bu cihazlar kullanıcı en az çaba ile çalıştırılabilir. Reaktifler, bir kağıt tabanlı bir aygıt, üç boyutlu mimari içinde saklanabilir için, karmaşık protokolleri bir cihaz sulu numunenin tek ilavesinden azaltılabilir. Son zamanlarda, desenli katmanları oluşturmak için mum baskı tekniğiyle kağıt tabanlı bağışıklık geliştirilmesi için kullanılabilecek genel üç boyutlu cihazı mimarisi kişiye. Istiflenmiş tabakaların cihaz sayısı tasarımı ile ilgili yönleri, katmanların bir bileşim, ve üç boyutlu bir mikro-akışkan ağ kontrol altında tutulan bir per paterni kullanılan nasıl odaklanmış 17, 18 Bu çalışmalarimmüno kalm. Sonuçta, biz bir çoğullamalı immunoassay 19 hızlı gelişimi kolaylaştırmak için bu tasarım kurallarını kullanmak başardık. Bu yazıda, insan koryonik gonadotropin (hCG; gebelik hormonu) için daha önce geliştirilen immunoassay 17 üç boyutlu kağıt tabanlı bağışıklık montajı ve üretimi için geliştirdiğimiz stratejiler göstermek için bir örnek olarak kullanılmıştır. Bu duruma göre, bir cihaz yerine bir deneyin geliştirilmesi montajı ve çalıştırılması üzerine odaklanır. hCG, hormon, bir alt-birimi, sonra bir numune ya da herhangi bir müteakip tepkime maddesi özel olmayan adsorpsiyon sınırlamak için engellenmiş olan bir katı madde üzerine kaplandığı özgü bir yakalama antikoru belirlemek için kullanılan formattır bir sandviç bağışıklık tahlili içinde. Bu alt-tabaka, en sık (bir enzim bağlı immünosorbent deneyi veya ELISA örneğin) bir polistiren mikro levha bulunmaktadır. Numune daha sonra birbir kuyu ilave edildi ve belirli bir süre boyunca inkübe olması sağlandı. katı yıkandıktan sonra hCG diğer alt birimine özgü bir antikor ilave edildi ve inkübasyona bırakılır. Bu algılama antikoru ölçülebilir bir sinyal üretmek için bir kolloidal parçacık enzim veya florofora konjüge edilebilir. De daha önce (örneğin, bir levha okuyucu kullanılarak) bir deneyin sonuçlarının yorumlanmasında için yıkanır. ticari kitler bu zaman alıcı çok basamaklı süreç güveniyor iken, bu adımların her kullanıcı için en az müdahale ile kağıt tabanlı mikroakışkan cihazlar hızla yapılabilir. HCG bağışıklık için kullanılan cihaz örneği ilave konjügat depolama, inkübasyon, yakalama, yıkama ve blot (Şekil 1) için kullanılan, yukarıdan aşağıya doğru, altı aktif katmanları ihtiva eder. Örnek ilaveli tabakası niteliksel filtre kağıdından yapılmıştır. Bu sıvı numune giriş kolaylaştırır ve konjügat laye madde içinde korurKullanıcı tarafından çevreye veya kazara temas kirden r. Konjuge tabakası (kalitatif filtre kağıdı) immunoassay renk üreten ayıracı (örneğin, koloidal altın etiketli antikor) tutar. İnkübasyon tabakası (kalitatif filtre kağıdı) Örnek daha sonra tabaka, yakalama tabaka ulaşmadan reaktifler ile analit bağlanmasını desteklediği kağıt düzlemi içinde yanal olarak almasını sağlar. Yakalama tabakası (naylon membran) malzemesine adsorbe analiz bileşenine karşı spesifik ligandlar içerir. Deney tamamlandıktan sonra, bu tabaka tamamlanmış immunokompleksin görselleştirme sağlamak için ortaya çıkar. yıkama tabakası (kalitatif filtre kağıdı) uzakta leke tabakasının (kalın kromatografi kağıdı) içine yakalama tabakasının yüzünden serbest eşlenik reaktifler dahil olmak üzere aşırı sıvıları çizer. Kurul&#39;da bütünlüğünü korumak kalıcı yapıştırıcı dört kat altı katmanlı cihaz desenli, çift taraflı yapışkan beş kat bir arada tutulurkan cihaz ve çıkarılabilir yapışkan bir tabaka yakalama tabakası üzerinde immunoassay sonuçlarını incelemek için cihazın soyulması kolaylaştırır. Bu yazının amacı için, biz hCG sadece negatif ve pozitif kontrol örnekleri kullanmak (0 mIU / mL ve 81 mIU sırasıyla / ml) arasındaki ilişkinin özel bir tartışma izin veren bir kağıt tabanlı immunoassay, temsili sonuçlar sağlamak için üretim yöntemleri ve bir cihaz performansı. Başarıyla cihazların üretimi için nasıl gösteren ek olarak, biz bir cihaz ya da &#39;tekrarı tahlil sonuçlarının yetmezliğine yol açabilecek çeşitli üretim hataları vurgulamak. Bu yazıda ayrıntılı protokol ve tartışma kağıt tabanlı immün tasarlanmış ve imal nasıl değerli bir bakış açısı ile araştırmacılara sağlayacaktır. Biz bağışıklık bizim gösteri odaklanırken, biz burada sunulan kurallar üç DIMEN üretimi için geniş yararlı olacağını tahminsional mikroakışkan cihazlar kağıt tabanlı.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="1059">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:447px;">Illustrator CC</td>
			<td style="width:135px;">Adobe</td>
			<td style="width:175px;"></td>
			<td style="width:304px;">to design patterns for layers of paper and adhesive</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:447px;">Xerox ColorQube 8580 printer</td>
			<td style="width:135px;">Amazon</td>
			<td style="width:175px;">B00R92C9DI</td>
			<td>to print wax patterns onto layers of paper and Nylon</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:447px;">Isotemp General Purpose Heating and Drying Oven</td>
			<td style="width:135px;">Fisher Scientific</td>
			<td style="width:175px;">15-103-0509</td>
			<td>to melt wax into paper</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Artograph LightTracer</td>
			<td style="width:135px;">Amazon</td>
			<td style="width:175px;">B000KNHRH6</td>
			<td>to assist with alignment of layers</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:447px;">Apache AL13P laminator</td>
			<td style="width:135px;">Amazon</td>
			<td style="width:175px;">B00AXHSZU2</td>
			<td>to laminate layers together</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Graphtec CE6000 Cutting Plotter</td>
			<td style="width:135px;">Graphtec America</td>
			<td style="width:175px;">CE6000-40</td>
			<td>to pattern adhesive films</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Swingline paper cutter</td>
			<td style="width:135px;">Amazon</td>
			<td style="width:175px;">B0006VNY4C</td>
			<td>to cut paper or devices</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Epson Perfection V500 photo scanner</td>
			<td style="width:135px;">Amazon</td>
			<td style="width:175px;">B000VG4AY0</td>
			<td>to scan images of readout layer</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">economy plier-action hole punch</td>
			<td style="width:135px;">McMaster-Carr</td>
			<td>3488A9</td>
			<td>to remove alignment holes&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:447px;">Whatman chromatogrpahy paper, Grade 4</td>
			<td style="width:135px;">Sigma Aldrich</td>
			<td>WHA1004917</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:447px;">Fisherbrand chromatography paper (thick)&#160;</td>
			<td style="width:135px;">Fisher Scientific</td>
			<td>05-714-4</td>
			<td>to function as blot layer</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:447px;">Immunodyne ABC (0.45 &#181;m pore size )</td>
			<td style="width:135px;">Pall Corporation</td>
			<td>NBCHI3R</td>
			<td>to function as material for capture layer</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:447px;">removable/permanent adhesive-double faced liner</td>
			<td style="width:135px;">FLEXcon</td>
			<td style="width:175px;">DF021621</td>
			<td>to facilitate peeling</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:447px;">permanent adhesive-double faced liner</td>
			<td style="width:135px;">FLEXcon</td>
			<td style="width:175px;">DF051521</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="18">
			<td height="18" style="height:19px;width:447px;">wax liner</td>
			<td style="width:135px;">FLEXcon</td>
			<td style="width:175px;">FLEXMARK 80 D/F PFW LINER</td>
			<td>to assist with patterning adhesive</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:447px;">acrylic sheet</td>
			<td style="width:135px;">McMaster-Carr</td>
			<td style="width:175px;">8560K266&#160;</td>
			<td>to fabricate frame</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:447px;">self-adhesive sheets</td>
			<td style="width:135px;">Fellowes</td>
			<td style="width:175px;">CRC52215</td>
			<td>to use as protective slip</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:447px;">absolute ethanol</td>
			<td style="width:135px;">VWR</td>
			<td style="width:175px;">89125-172</td>
			<td>to sanitize work area</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:447px;">bovine serum albumin</td>
			<td style="width:135px;">AMRESCO</td>
			<td style="width:175px;">0332</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Sekisui Diagnostics OSOM hCG Urine Controls</td>
			<td style="width:135px;">Fisher Scientific</td>
			<td>22-071-066</td>
			<td>to use as positive and negative samples</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">anti-&#946;-hCG monoclonal antibody colloidal gold conjugate (clone 1)</td>
			<td style="width:135px;">Arista Biologicals&#160;</td>
			<td>CGBCG-0701</td>
			<td>to treat conjugate layer</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">goat anti-&#945;-hCG antibody</td>
			<td style="width:135px;">Arista Biologicals&#160;</td>
			<td>ABACG-0500</td>
			<td>to treat capture layer</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:447px;">10X phosphate buffered saline</td>
			<td style="width:135px;">Fisher Scientific</td>
			<td style="width:175px;">BP3991</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:447px;">Oxoid skim milk powder</td>
			<td style="width:135px;">Thermo Scientific</td>
			<td style="width:175px;">OXLP0031B</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:447px;">Tween 20</td>
			<td style="width:135px;">AMRESCO</td>
			<td style="width:175px;">M147</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

fabrication of three-dimensional paper-based microfluidic devices for immunoassays

Kağıt nedeniyle kılcal eylem özerk sıvıları fitilleri. Hidrofobik bariyerli kağıt desenlendirme olarak, akışkanların nakliyesi kontrol edilebilir ve bir kağıt tabaka içinde yönlendirilmiş. Ayrıca, desenli kağıt çoklu katmanlar istifleme analitik ve biyoanalitik testlerin geliştirilmesini desteklemek için sofistike üç boyutlu mikroakışkan ağlar oluşturur. Paper-based mikroakışkan cihazlar, kullanımı kolay, taşınabilir, ucuz ve çalıştırmak için hiçbir harici ekipman gerektirir. Sonuç olarak, onlar noktası bakım teşhis için bir platform çok ümit vericidir. düzgün bir programı ve kağıt tabanlı cihazlar analitik performansını değerlendirmek amacıyla, uygun yöntemler bunların imalatı tekrarlanabilir ve laboratuvar için uygun olan bir ölçekte sağlamak için geliştirilmelidir. Bu makalede, bir yöntem olup, kağıda dayalı bağışıklık için kullanılabilecek bir cihazın genel mimarisi tarif edilmektedir imal. Biz katkı manufacturin bir formu kullanıngr (çok katmanlı laminasyon) desenli kağıt ve desenli yapışkan çoklu katmanlar ihtiva cihazları hazırlamak. İnsan koriyonik gonadotropin (hCG), bir immunodeney ile bu üç boyutlu kağıt tabanlı mikroakışkan cihazların doğru kullanımını gösteren ek olarak, cihaz, hatalarına neden olabilir imalat işleminde hatalar tartışılmıştır. Biz sınırlı kaynak ayarları için özel olarak tasarlanmış analitik uygulamaların geliştirilmesinde geniş kullanım bulacağı kağıt bazlı cihazların imalatı bu yaklaşımı bekliyoruz.

üç boyutlu kağıt tabanlı mikroakışkan cihazlarda tekrarlanabilir deney performansını elde edilmesi cihazlar arasında tutarlılık sağlar bir fabrikasyon yöntemine dayanır. Bu hedef doğrultusunda, biz üretim süreçleri ve malzeme konularla ilgili bir dizi belirledik ve bir kağıt tabanlı immunoassay gösteren bağlamında burada bunları tartışmak. Biz kağıda dayalı mikroakışkan cihazlar (Şekil 2A) içinde hidrofobik engelleri oluşturmak için bir mum baskı yöntemini kullanın. 2 Bu yöntem sadece yaygın olarak kullanılan ofis ekipmanları gerektiğinden, ideal tamamlamak için en az usul adımları gerektirir ve protein adsorpsiyonu müdahale ve kağıt lifleri ıslanabilirliğini değiştirebilecek kimyasal maddeler (örneğin, fotorezist) kullanımını gerektirmez. Dahası, balmumu baskı tekrarlanabilir performans ve süresi ti ile deneyleri için kritik öneme sahiptir tekrarlanabilir boyutları ile akışkan yollar üretirmes. Hidrofobik bariyer oluşturulmaktadır sonra yapışkan yaprak üç boyutlu cihazlar (Şekil 2B) montajını kolaylaştırmak üzere tabakalar uygulanır. Yapışkan film tabakasının (Şekil 2C) arkasına eklendikten sonra bağışıklık tahlili için gerekli olan herhangi bir reaktif kullanılabilir. birçok cihaz paralel hazırlanabilir, bu işlem, akademik laboratuarda üretim işlemleri için yararlıdır. Cihazın tüm katmanlar yığılmış ve lamine birlikte (Şekil 2D) sonra, bir bağışıklık deneme aygıtı montaj işlemi tamamlanmış olur. Biz tahlil başlamak için örnek ekleyin. Bu örnekte, numuneler eden cihazların işleyişini göstermek ve tahliller tekrarlanabilirliği bunları kullanarak gerçekleştirilen gibi, tampon hCG negatif ve pozitif örnekleri içeren hamilelik testleri için ayarlanmış bir idrar kontrolü kullanır. Yıkama tamponu iki eşit sonra sırasıyla ilave edilir. yıkama tamponu son kısım tamamen cihazı, girdikten sonraTahlil tamamlanmış kabul edilir. Ilk üç katmanlar daha sonra yakalama katmanı (Şekil 3A) ortaya çıkarmak için uzak soyulmuş. Bu adım, geri dönüşümsüz zarar tekrar kullanılamaz sağlamak cihazı. görsel denetim üzerine olumlu veya olumsuz çıktı gösterebilir nitel renk okuma bir kağıt tabanlı immunoassay sonuçlarının tamamlanması. Bu sonuçların nesnelliği bir masaüstü tarayıcı (Şekil 3B) kullanılarak elde düzeltilmemiş görüntülerde açıktır. Başarısız denemeler genellikle kimin önemi bir deney analizi başarılı sonuçlar odaklanmıştır aksi takdirde algılanamaz olabilir belirli usul adımları vurgulayabilirsiniz. Biz immunoassay başarısızlıklarının neden üç boyutlu kağıt tabanlı mikroakışkan cihazların imalatı ve montajı üç hataları göstermek: (i) Bazen cihaz arızaları bir tahlil tamamlandıktan sonra kadar belirgin değildir. Örneğin, bir milKuluçka kanalı ve yakalama zonu içeren tabakalar arasında salignment kullanıcı (Şekil 4A) niteliksel sinyalinin yanlış yorumlanmasına neden olabilir pozitif sinyali düzensiz bir desen, gelişimine neden olabilir. Mum yeterli bir miktarda baskılı veya kağıt tam kalınlığı boyunca tamamen erimesine izin verilmez ise, (ii), daha sonra elde edilen hidrofobik engellerin bütünlüğü tehlikeye girebilir. Bu engellerin Eksik oluşum fitilleme üzerinde kontrol kaybına neden ve cihaz içinde sızıntı yol açacaktır. Örneğin, bunun yerine bir tabaka içinde bir kanala akışı sınırlayan bölgesinin yarı geçirgen bir mum engelleyici gene kağıdın kapladığı alanın başka bir yerde fitilleme sıvı sağlar. tanımlanmış kanalları olmadan, örnek yakalama veya yıkama katmanları ulaşmak mümkün değildir. Kullanıcı ölçüde kısaltılmış tahlil süresi zaman olarak bu tür bir hata algılayacaktır. Biz la kırmızı gıda boyası bir çözüm uygulayarak bu cihaz arızası göstermekkimin balmumu deseni Yer dolu 30 sn (Şekil 4B) için eritmek için izin verilmedi. Böyle bir katmanını kullanarak bir immunoassay 15 dakika beklenen süresinden daha açıkça farklı 6 dakika içinde &quot;tamamlandı&quot; oldu. (Iii) bir cihazın üretiminde arızaya işaret edebilir tamamlanması beklenenden daha uzun sürebilir Tahliller. Örneğin, uygun şekilde cihazın (Şekil 4C) girmesini bir örnek veya yıkama tamponu yasaklayan olabilir yüzünden reaktiflerin aşırı bir miktarda (örneğin, bloke edici maddeler veya kolloidal altın) uygulanmasından yapışkan ya da tıkanmış gözenekler kesti. Genel olarak, bizim üretim protokolü akademik laboratuvar için yararlı olan bir ölçekte paralel çok sayıda kağıt tabanlı mikroakışkan cihazları imal etmek yararlıdır. 35 Negatif çoğaltır ve 35 pozitif r: Bu, hCG kağıt temelli immunoassay performansı paralel olarak 70 tahlilleri gerçekleştirilerek, bu yöntem kullanılarak hazırlandı göstermektedireplicates. Bu gösteri amacıyla, bizim cihazın tasarımlarıyla tabakalar kümesini elde yapıştırıcı ile kağıt tabakalarının yapıştırılmış ve daha sonra cihazların satırlara yaprak kesilir. Her tabaka on cihazları içeren 7 satır içine kesildi. Bu tabakalar kaydedilmiş ve daha sonra testleri gerçekleştirmek için gerekli ayıraçlar ile muamele daha küçük, akrilik çerçeveler üzerine tabakaların düzenleme kolaylaştırmıştır. Cihaz Hazırlanması Bu yöntem, protokolünde bir not önerilmektedir. katmanların işlemin ardından, aygıtlar on şeritler toplandı ve daha sonra lamine edildi. Nihai cihaz imalat aşamaları tamamlandıktan sonra, cihazlar on şeritler kaldı ve numune her cihaza ilave edildi. Biz cihazlar için% 0 başarısızlık oranı bizim protokolü kullanılarak imal gözlendi. Biz bu testlerin sonuçlarını ölçmek için bir açık kaynak görüntü işleme yazılımı 20 kullanılır. bir dizi yöntem yoğunluğu distribut analiz etmek için olsa daiyon dairesel lekeler (örn radyal veya doğrusal dağılımları) 21 biz ilgi bir bölge olarak tüm algılama nokta kullanarak cihazın bir RGB görüntüsünün yeşil kanaldan ortalama yoğunluğunu ölçmek. 17, 18, 19 Daha sonra ham negatif verileri (Şekil 3B) çıkarılarak hem olumlu hem olumsuz deneyleri ölçümlerini normalleştirmek. deneyler, negatif numuneler kullanılarak gerçekleştirilen ve deneyler için% 3 pozitif numuneler kullanılarak gerçekleştirilen için% 1&#39;lik olduğu Her veri kümesi varyasyon katsayısı belirlenir. <img alt="Şekil 1" src="/files/ftp_upload/55287/55287fig1.jpg" /> Şekil 1: üç boyutlu kağıt tabanlı cihazın şematik. Bu şekilde, cihaz içinde akışkan yolu tanımlayan hidrofobik ve hidrofilik bölgeleri, hem de Patt gösterirBirlikte katmanları tutun kalıcı ve çıkarılabilir yapıştırıcı erned katmanları. Her katman bu deneyde gerçekleştiren işlevi tarafından etiketlenir. (Kalın kromatografi kağıdı: kromatografi kağıdı, mavi: naylon zar, yeşil, kırmızı) her katmanda, kırmızı, mavi veya yeşil anahat belirli tabaka imal etmek için kullanılan malzeme gösterir. Ölçüler mm cihazın her bir bölge için verilmiştir. <a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/55287/55287fig1large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a> <img alt="şekil 2" src="/files/ftp_upload/55287/55287fig2.jpg" /> Şekil 2: üç boyutlu kağıt tabanlı mikroakışkan cihazlar immün imal etmek için kullanılan prosedür. Ön ve önce ve ısıtma işleminden sonra balmumu baskı kullanılarak desenli kromatografi kağıdı yaprağının geri (A) görüntüler. (B) kromatografi Bir kağıt makinesindedesenli bir yapışkan film ile desteklenmektedir. (C) Tedaviler desenli naylon membran şeridinin hidrofilik bölgeler uygulanan. Bir kılavuz olarak bir ışık kutusu ve hizalama deliklerini kullanarak çok katmanlı bir cihaz şeritlerin (D) Meclis. <a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/55287/55287fig2large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a> <img alt="Şekil 3," src="/files/ftp_upload/55287/55287fig3.jpg" /> Şekil 3: kağıt tabanlı immunoassay sonuçlarını yorumlama. (A) kağıt tabanlı cihazın üst üç katman tahlilinin sonuçlarını yakalama katmanı ortaya çıkarmak ve yorumlamak için geri soyulmuş. (B) hCG için bir kağıt temelli immunoassay performans değerlerinin grafiksel temsili. tasvir sonuçlar 35 her fo kullanılan çoğaltır nerede 70 çoğaltır ortalamaları aynı anda gerçekleştirilir vardırhCG pozitif ve negatif örnekleri r. Hata çubukları, veri setinin standart sapmasını temsil eder. Bir hCG immunoassay pozitif (kırmızı renk) ve negatif (beyaz renk) sonuçlarını gösteren düzeltilmemiş, temsili resimler kendi veri üzerinde gösterilmiştir. <a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/55287/55287fig3large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a> <img alt="Şekil 4," src="/files/ftp_upload/55287/55287fig4.jpg" /> Şekil 4: İmalat hatalarına örnekler. (A) nedeniyle yakalama katman üzerinde yanal kanalın hiza için, olumlu bir sinyal okuma bölgenin küçük bir alanda yoğunlaşmıştır. Bir &quot;ıslak&quot; dairesel bölge (kesikli çizgi) yakalama tabakasının (solda) ile yanlış hizalanmış yanal kanal arasındaki temas kaynaklanan okuma bölgenin sağında görülebilir. olumlu bir okuma üzerine resmidüzgün hizalanmış cihazı (sağda) yakalanması tabakası. (B) tabakanın kalınlığı boyunca mumun Eksik erime cihaz içinde sızıntı yol açabilir. Gıda renklendirici eksik veya tamamen oluşmuş hidrofobik engellerle tabakalarda örnek görsel yardımcı olmak için çözeltiye eklenmiştir. (C) Yanlış kesilmiş yapışkan numune akışını durdurur kağıt tabakaları arasında akışkan ağ engelleyebilir. <a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/55287/55287fig4large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a> <img alt="Şekil 5," src="/files/ftp_upload/55287/55287fig5.jpg" /> Şekil 5: üç boyutlu kağıt tabanlı mikroakışkan cihazlar İmalat. şematik tamamlanmış üç boyutlu cihazlara montaj ve desenli kağıt birden fazla katmandan laminasyon tasvir etmektedir. Bu örnekte, 70 cihazları CıBir anda yapılabilir. Yapışkan ve hizalama deliklerinin katmanları sadeleştirilmesi amacıyla şematik kaldırıldı. Montajdan sonra, tek tek cihazlar çıkarılabilir ve deneylerde kullanıldı. (: Kromatografi kağıdı, mavi: naylon zar, yeşil: kalın kromatografi kağıdı kırmızı) her katmanda, kırmızı, mavi ve yeşil özetliyor belirli tabaka imal etmek için kullanılan malzeme gösterir. 12 x 28 mm 2 boyutları vardır ayrı cihazın (sağda), hariç Ölçek çubuğu = 25 mm. <a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/55287/55287fig5large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a>

Watch this Scientific Journal Video about Fabrication of Three-dimensional Paper-based Microfluidic Devices for Immunoassays at JoVE.com

Fabrication of Three-dimensional Paper-based Microfluidic Devices for Immunoassays

Bu ayrıntılı bir yöntem olup bağışıklık geliştirilmesinde kullanım için üç boyutlu kağıt tabanlı mikroakışkan cihazları imal etmek. Cihaz montaj yaklaşımımız çok katmanlı bir tür katkı üretim yapmaktadır. Bu kağıt temelli sistemler bu tür Örnek sonuçları sağlamak için yapılan bir sandviç immünoeseyinde göstermektedir.

İmmüno için üç boyutlu Paper-based mikroakışkan Cihazlar İmalat

Paper wicks fluids autonomously due to capillary action. By patterning paper with hydrophobic barriers, the transport of fluids can be controlled and ...

fabrication-three-dimensional-paper-based-microfluidic-devices-for

Nanyang Technological University

Research

JoVE Journal

Bioengineering

15.6K Görüntüleme.  Tufts University.  Bu ayrıntılı bir yöntem olup bağışıklık geliştirilmesinde kullanım için üç boyutlu kağıt tabanlı mikroakışkan cihazları imal etmek. Cihaz montaj yaklaşımımız çok katmanlı bir tür katkı üretim yapmaktadır. Bu kağıt temelli sistemler bu tür Örnek sonuçları sağlamak için yapılan bir sandviç immünoeseyinde göstermektedir. 

Video: Fabrication of Three-dimensional Paper-based Microfluidic Devices for Immunoassays

Planar and Three-Dimensional Printing of Conductive Inks

Printed electronics rely on low-cost, large-area fabrication routes to create flexible or multidimensional electronic, optoelectronic, and biomedical devices1-3. In this paper, we focus on one- (1D), two- (2D), and three-dimensional (3D) printing of conductive metallic inks in the form of flexible, stretchable, and spanning microelectrodes.
Direct-write assembly4,5 is a 1-to-3D printing technique that enables the fabrication of features ranging from simple lines to complex structures by the deposition of concentrated inks through fine nozzles (~0.1 - 250 &mu;m). This printing method consists of a computer-controlled 3-axis translation stage, an ink reservoir and nozzle, and 10x telescopic lens for visualization. Unlike inkjet printing, a droplet-based process, direct-write assembly involves the extrusion of ink filaments either in- or out-of-plane. The printed filaments typically conform to the nozzle size. Hence, microscale features (&lt; 1 &mu;m) can be patterned and assembled into larger arrays and multidimensional architectures.
In this paper, we first synthesize a highly concentrated silver nanoparticle ink for planar and 3D printing via direct-write assembly. Next, a standard protocol for printing microelectrodes in multidimensional motifs is demonstrated. Finally, applications of printed microelectrodes for electrically small antennas, solar cells, and light-emitting diodes are highlighted.

Planar and three-dimensional printing of conductive metallic inks is described. Our approach provides new avenues for fabricating printed electronic, optoelectronic, and biomedical devices in unusual layouts at the microscale.

İletken Mürekkepler düzlemsel ve Üç Boyutlu Baskı

Printed electronics rely on low-cost, large-area fabrication routes to create flexible or multidimensional electronic, optoelectronic, and biomedical ...

Biyomühendislik

Simple Microfluidic Devices for in vivo Imaging of C. elegans, Drosophila and Zebrafish

Micro fabricated fluidic devices provide an accessible micro-environment for in vivo studies on small organisms. Simple fabrication processes are available for microfluidic devices using soft lithography techniques 1-3. Microfluidic devices have been used for sub-cellular imaging 4,5, in vivo laser microsurgery 2,6 and cellular imaging 4,7. In vivo imaging requires immobilization of organisms. This has been achieved using suction 5,8, tapered channels 6,7,9, deformable membranes 2-4,10, suction with additional cooling 5, anesthetic gas 11, temperature sensitive gels 12, cyanoacrylate glue 13 and anesthetics such as levamisole 14,15. Commonly used anesthetics influence synaptic transmission 16,17 and are known to have detrimental effects on sub-cellular neuronal transport 4. In this study we demonstrate a membrane based poly-dimethyl-siloxane (PDMS) device that allows anesthetic free immobilization of intact genetic model organisms such as Caenorhabditis elegans (C. elegans), Drosophila larvae and zebrafish larvae. These model organisms are suitable for in vivo studies in microfluidic devices because of their small diameters and optically transparent or translucent bodies. Body diameters range from ~10 &mu;m to ~800 &mu;m for early larval stages of C. elegans and zebrafish larvae and require microfluidic devices of different sizes to achieve complete immobilization for high resolution time-lapse imaging. These organisms are immobilized using pressure applied by compressed nitrogen gas through a liquid column and imaged using an inverted microscope. Animals released from the trap return to normal locomotion within 10 min.
We demonstrate four applications of time-lapse imaging in C. elegans namely, imaging mitochondrial transport in neurons, pre-synaptic vesicle transport in a transport-defective mutant, glutamate receptor transport and Q neuroblast cell division. Data obtained from such movies show that microfluidic immobilization is a useful and accurate means of acquiring in vivo data of cellular and sub-cellular events when compared to anesthetized animals (Figure 1J and 3C-F 4).
Device dimensions were altered to allow time-lapse imaging of different stages of C. elegans, first instar Drosophila larvae and zebrafish larvae. Transport of vesicles marked with synaptotagmin tagged with GFP (syt.eGFP) in sensory neurons shows directed motion of synaptic vesicle markers expressed in cholinergic sensory neurons in intact first instar Drosophila larvae. A similar device has been used to carry out time-lapse imaging of heartbeat in ~30 hr post fertilization (hpf) zebrafish larvae. These data show that the simple devices we have developed can be applied to a variety of model systems to study several cell biological and developmental phenomena in vivo.

Simple Microfluidic Devices for in vivo Imaging of C. elegans, Drosophila and Zebrafish

A simple microfluidic device has been developed to perform anesthetic free in vivo imaging of C. elegans, intact Drosophila larvae and zebrafish larvae. The device utilizes a deformable PDMS membrane to immobilize these model organisms in order to perform time lapse imaging of numerous processes such as heart beat, cell division and sub-cellular neuronal transport. We demonstrate the use of this device and show examples of different types of data collected from different model systems.

Için basit Mikroakışkan Cihazlar<em&gt; In vivo</emVe&gt; Görüntüleme<em&gt; C. elegans</em&gt;,<em&gt; Drosophila</em&gt; Ve Zebra balığı

Micro fabricated fluidic devices provide an accessible micro-environment for in vivo studies on small organisms. Simple fabrication processes are ...

Human Cartilage Tissue Fabrication Using Three-dimensional Inkjet Printing Technology

Bioprinting, which is based on thermal inkjet printing, is one of the most attractive enabling technologies in the field of tissue engineering and regenerative medicine. With digital control&#160;cells, scaffolds, and growth factors can be precisely deposited to the desired two-dimensional (2D) and three-dimensional (3D) locations rapidly. Therefore, this technology is an ideal approach to fabricate tissues mimicking their native anatomic structures. In order to engineer cartilage with native zonal organization, extracellular matrix composition (ECM), and mechanical properties, we developed a bioprinting platform using a commercial inkjet printer with simultaneous photopolymerization capable for 3D cartilage tissue engineering. Human chondrocytes suspended in poly(ethylene glycol) diacrylate (PEGDA) were printed for 3D neocartilage construction via layer-by-layer assembly. The printed cells were fixed at their original deposited positions, supported by the surrounding scaffold in simultaneous photopolymerization. The mechanical properties of the printed tissue were similar to the native cartilage. Compared to conventional tissue fabrication, which requires longer UV exposure, the viability of the printed cells with simultaneous photopolymerization was significantly higher. Printed neocartilage demonstrated excellent glycosaminoglycan (GAG) and collagen type II production, which was consistent with gene expression. Therefore, this platform is ideal for accurate cell distribution and arrangement for anatomic tissue engineering.

The methods described in this paper show how to convert a commercial inkjet printer into a bioprinter with simultaneous UV polymerization. The printer is capable of constructing 3D tissue structure with cells and biomaterials. The study demonstrated here constructed a 3D neocartilage.

Üç boyutlu Mürekkep Püskürtmeli Baskı Teknolojisi Kullanımı İnsan Kıkırdak Doku Fabrikasyon

Bioprinting, which is based on thermal inkjet printing, is one of the most attractive enabling technologies in the field of tissue engineering and ...

Analysis of Cell Migration within a Three-dimensional Collagen Matrix

The ability to migrate is a hallmark of various cell types and plays a crucial role in several physiological processes, including&#160;embryonic development, wound healing, and immune responses. However, cell migration is also a key mechanism in cancer enabling these cancer cells to detach from the primary tumor to start metastatic spreading. Within the past years various cell migration assays have been developed to analyze the migratory behavior of different cell types. Because the locomotory behavior of cells markedly differs between a two-dimensional (2D) and three-dimensional (3D) environment it can be assumed that the analysis of the migration of cells that are embedded within a 3D environment would yield in more significant cell migration data. The advantage of the described 3D collagen matrix migration assay is that cells are embedded within a physiological 3D network of collagen fibers representing the major component of the extracellular matrix. Due to time-lapse video microscopy real cell migration is measured allowing the determination of several migration parameters as well as their alterations in response to pro-migratory factors or inhibitors. Various cell types could be analyzed using this technique, including lymphocytes/leukocytes, stem cells, and tumor cells. Likewise, also cell clusters or spheroids could be embedded within the collagen matrix concomitant with analysis of the emigration of single cells from the cell cluster/ spheroid into the collagen lattice. We conclude that the 3D collagen matrix migration assay is a versatile method to analyze the migration of cells within a physiological-like 3D environment.

Cell migration is a biological phenomenon that is involved in a plethora of physiological, such as wound healing and immune responses, and pathophysiological processes, like cancer. The 3D-collagen matrix migration assay is a versatile tool to analyze the migratory properties of different cell types within in a 3D physiological-like environment.

Bir Üç boyutlu Kollajen Matrix içindeki Hücre Göç Analizi

The ability to migrate is a hallmark of various cell types and plays a crucial role in several physiological processes, including&#160;embryonic ...

Paper-based Devices for Isolation and Characterization of Extracellular Vesicles

Extracellular vesicles (EVs), membranous particles released from various types of cells, hold a great potential for clinical applications. They contain nucleic acid and protein cargo and are increasingly recognized as a means of intercellular communication utilized by both eukaryote and prokaryote cells. However, due to their small size, current protocols for isolation of EVs are often time consuming, cumbersome, and require large sample volumes and expensive equipment, such as an ultracentrifuge. To address these limitations, we developed a paper-based immunoaffinity platform for separating subgroups of EVs that is easy, efficient, and requires sample volumes as low as 10 &#956;l. Biological samples can be pipetted directly onto paper test zones that have been chemically modified with capture molecules that have high affinity to specific EV surface markers. We validate the assay by using scanning electron microscopy (SEM), paper-based enzyme-linked immunosorbent assays (P-ELISA), and transcriptome analysis. These paper-based devices will enable the study of EVs in the clinic and the research setting to help advance our understanding of EV functions in health and disease.

This protocol details a method to isolate extracellular vesicles (EVs), small membranous particles released from cells, from as little as 10 &#956;l serum samples. This approach circumvents the need for ultracentrifugation, requires only a few minutes of assay time, and enables the isolation of EVs from samples of limited volumes.

Ekstrasellüler Veziküller Yalıtım ve Karakterizasyonu için kağıt tabanlı cihazlar

Extracellular vesicles (EVs), membranous particles released from various types of cells, hold a great potential for clinical applications. They contain ...

Layer-by-layer Collagen Deposition in Microfluidic Devices for Microtissue Stabilization

Although microfluidics provides exquisite control of the cellular microenvironment, culturing cells within microfluidic devices can be challenging. 3D culture of cells in collagen type I gels helps to stabilize cell morphology and function, which is necessary for creating microfluidic tissue models in microdevices. Translating traditional 3D culture techniques for tissue culture plates to microfluidic devices is often difficult because of the limited channel dimensions. In this method, we describe a technique for modifying native type I collagen to generate polycationic and polyanionic collagen solutions that can be used with layer-by-layer deposition to create ultrathin collagen assemblies on top of cells cultured in microfluidic devices. These thin collagen layers stabilize cell morphology and function, as shown using primary hepatocytes as an example cell, allowing for the long term culture of microtissues in microfluidic devices.

The creation of functional microtissues within microfluidic devices requires the stabilization of cell phenotypes by adapting traditional cell culture techniques to the limited spatial dimensions in microdevices. Modification of collagen allows the layer-by-layer deposition of ultrathin collagen assemblies that can stabilize primary cells, such as hepatocytes, as microfluidic tissue models.

Microtissue Sabitleme için mikroakışkan Cihazlar Katman-katman Kolajen Biriktirme

Although microfluidics provides exquisite control of the cellular microenvironment, culturing cells within microfluidic devices can be challenging. 3D ...

Using Adhesive Patterning to Construct 3D Paper Microfluidic Devices

We demonstrate the use of patterned aerosol adhesives to construct both planar and nonplanar 3D paper microfluidic devices. By spraying an aerosol adhesive through a metal stencil, the overall amount of adhesive used in assembling paper microfluidic devices can be significantly reduced. We show on a simple 4-layer planar paper microfluidic device that the optimal adhesive application technique and device construction style depends heavily on desired performance characteristics. By moderately increasing the overall area of a device, it is possible to dramatically decrease the wicking time and increase device success rates while also reducing the amount of adhesive required to keep the device together. Such adhesive application also causes the adhesive to form semi-permanent bonds instead of permanent bonds between paper layers, enabling single-use devices to be non-destructively disassembled after use. Nonplanar 3D origami devices also benefit from the semi-permanent bonds during folding, as it reduces the likelihood that unrelated faces may accidently stick together. Like planar devices, nonplanar structures see reduced wicking times with patterned adhesive application vs uniformly applied adhesive.

We demonstrate the use of patterned aerosol adhesives to construct 3D paper microfluidic devices. This method of adhesive application forms semi-permanent bonds between layers, enabling single-use devices to be non-destructively disassembled after use and to ease folding complex nonplanar structures.

3D Kağıt mikroakışkan Cihazlar Construct Yapışkan Desenlendirme kullanma

We demonstrate the use of patterned aerosol adhesives to construct both planar and nonplanar 3D paper microfluidic devices. By spraying an aerosol ...

Fabrication of Inverted Colloidal Crystal Poly(ethylene glycol) Scaffold: A Three-dimensional Cell Culture Platform for Liver Tissue Engineering

The ability to maintain hepatocyte function in vitro, for the purpose of testing xenobiotics&#39; cytotoxicity, studying virus infection and developing drugs targeted at the liver, requires a platform in which cells receive proper biochemical and mechanical cues. Recent liver tissue engineering systems have employed three-dimensional (3D) scaffolds composed of synthetic or natural hydrogels, given their high water retention and their ability to provide the mechanical stimuli needed by the cells. There has been growing interest in the inverted colloidal crystal (ICC) scaffold, a recent development, which allows high spatial organization, homotypic and heterotypic cell interaction, as well as cell-extracellular matrix (ECM) interaction. Herein, we describe a protocol to fabricate the ICC scaffold using poly (ethylene glycol) diacrylate (PEGDA) and the particle leaching method. Briefly, a lattice is made from microsphere particles, after which a pre-polymer solution is added, properly polymerized, and the particles are then removed, or leached, using an organic solvent (e.g., tetrahydrofuran). The dissolution of the lattice results in a highly porous scaffold with controlled pore sizes and interconnectivities that allow media to reach cells more easily. This unique structure allows high surface area for the cells to adhere to as well as easy communication between pores, and the ability to coat the PEGDA ICC scaffold with proteins also shows a marked effect on cell performance. We analyze the morphology of the scaffold as well as the hepatocarcinoma cell (Huh-7.5) behavior in terms of viability and function to explore the effect of ICC structure and ECM coatings. Overall, this paper provides a detailed protocol of an emerging scaffold that has wide applications in tissue engineering, especially liver tissue engineering.

Fabrication of Inverted Colloidal Crystal Polyethylene glycol Scaffold: A Three-dimensional Cell Culture Platform for Liver Tissue Engineering

This manuscript presents a detailed protocol for the fabrication of an emerging three-dimensional hepatocyte culture platform, the inverted colloidal crystal scaffold, and the concomitant techniques to assess hepatocyte behavior. The size-controllable pores, interconnectivity and ability to conjugate extracellular matrix proteins to the poly(ethylene glycol) (PEG) scaffold enhance Huh-7.5 cell performance.

Ters Kolloidal Kristal Poli (etilen glikol) İskele imalatı: Karaciğer Doku Mühendisliği için Üç boyutlu Hücre Kültürü Platformu

The ability to maintain hepatocyte function in vitro, for the purpose of testing xenobiotics&#39; cytotoxicity, studying virus infection and developing ...

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 Simple and Scalable Fabrication Method for Organic Electronic Devices on Textiles

Today, wearable electronics devices combine a large variety of functional, stretchable, and flexible technologies. However, in many cases, these devices cannot be worn under everyday conditions. Therefore, textiles are commonly considered the best substrate to accommodate electronic devices in wearable use. In this paper, we describe how to selectively pattern organic electroactive materials on textiles from a solution in an easy and scalable manner. This versatile deposition technique enables the fabrication of wearable organic electronic devices on clothes.

In this paper, we present a protocol to selectively deposit organic materials on textiles, which allows for the direct integration of organic electronic devices with wearables. The fabricated devices can be fully integrated in textiles, respecting their mechanical appearance and enabling sensing capabilities.

Tekstil Organik Elektronik Cihazlar Basit ve Ölçeklenebilir Fabrikasyon Yöntemi

Today, wearable electronics devices combine a large variety of functional, stretchable, and flexible technologies. However, in many cases, these devices ...