Bu eser Ulusal Doğa Bilimleri Vakfı Çin tarafından (NOS 51420105006 ve 51322501) destek verdi. Daniel yüksek viskozite fikirler yararlı onun tartışma için teşekkür ediyoruz.

1. sulu, yüksek viskozite damlacıkları oluşturma işlemi ~ 500 mikron çapında gözlemlemek için bir faz-inversiyon iş akışı kapiller cihaz üreten.
Not: Burada kullanılan kare dış tüp görüntülerini oluşturma işlemi yüksek viskozite damlacıkları fark var. Görüntü almanıza gerek yok ise, cihazın basitleştirilmiş bir sürümünü Protokolü adım 2 göre yapılabilir.
<ol><li>
Farklı boyutları ile üç cam tüplerin kapiller aygıt montaj için hazır olun.
	<ol>
<li>Bir kare cam tüp 1.05 mm iç boyutunu alın ve uzunluğu tüp ~ 4 cm bir parça kesti. Bu cihazın dış tüp olacak.</li>
		<li>Bir iç çapı çeşit 580 mikron (kimlik) ve bir dış çapı (OD) 1 mm ile bir yuvarlak cam tüp alın ve uzunluğu tüp ~ 3 cm bir parça kesti. Bu aygıtın orta tüp olacak.</li>
		<li>Kimliği ile bir yuvarlak cam tüp almak 200 mikron ve OD = 330 mikron = ve uzunlukta tüp ~ 2 cm bir parça kesti. Bu cihazın iç tüp olacak.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Hidrofobik olmak orta tüp bir ucunu yüzey wettability değiştirin.
	<ol>
<li>1 mL cam şişe alıp trichloro (octadecyl) silane (OTS) 0.3 mL cam şişe ekleyin.</li>
		<li>Kimlik ile orta tüp al = 580 mikron 1.1.2 Protokolü adımda hazırlanan ve bir ucunu bu OTS ~ 10 cam şişe içinde içine daldırma s.</li>
		<li>Orta tüpü çıkarmak al ve azot gazı ile tüp tedavi edilmezse ucundan floş.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
İğneler, kapiller cihazın giriş için hazır olun.
	<ol>
<li>İğne dağıtımı 20 G künt bahşiş almak ve bir yuva ~0.5 mm x 0,5 mm plastik radarı hub kenarına ile bir bıçakla kesti. Not: Bu iğneyi düşük viskozite petrol aşama için giriş görev yapacak.</li>
		<li>Başka bir 20 G künt ucu iğne dağıtımı alın ve plastik radarı hub kenarında iki yuvası kesti. Radarı hub çapını geçen bir çizgi iki Yuvaları hizalayın. Not: diğer yuvası ~1.0 mm x 1.0 mm boyutundadır iken bir yuvası bir ~0.5 mm x 0,5 mm boyutundadır. Bu iğneyi yüksek viskozite sulu faz için giriş görev yapacak.</li>
		<li>Başka bir 20 G künt ucu iğne dağıtımı alın ve plastik radarı hub kenarında iki yuvası kesti. Radarı hub çapını geçen bir çizgi iki Yuvaları hizalayın. Not: Bir yuvası ~1.5 mm x 1.5 mm yer kaplıyor; iken diğer yuvası ~1.0 mm x 1.0 mm boyutundadır. Bu iğneyi amacıyla için giriş olarak görev yapacak.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Göre montajı cam borular Şekil 1A.<ol>
<li>Düzenli 7.62 cm x 2,54 cm cam slayt kapiller aygıt substrat al.</li>
		<li>Kimlik ile dış tüp = 1,05 mm ~ 1 cm kısa kenarına cam slayt ekstrüzyon ile cam slayt üzerinde 1.1.1, protokolü adımda hazırlanan.</li>
		<li>Kimlik ile orta tüp almak 580 mikron, 1.2, protokolü adımda hazırlanan = ve cam slayt üstünde belgili tanımlık son dış tüpünden orta tüp hidrofobik ucunu bağlayın ve ~ 1 cm orta tüpün dış tüp dışında tutmak.</li>
		<li>Kimlik ile iç tüp almak 200 mikron, 1.1.3, protokolü adımda hazırlanan = ve orta tüpün içine iç tüp bir ucunu bağlayın ve ~ 1 cm iç tüp orta tüp dışında tutmak.</li>
		<li>Epoksi yapıştırıcı üç tüpler konumunu cam slayt boyunca Merkez düzeltmek için kullanın. ~ 5 dakika bekleyin veya tamamen kuvvetlendirmek tutkal için daha uzun.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Alıcılar kapiller aygıtta bir araya getirin.
	<ol>
<li>1.3.1 protokolü adımda hazırlanan düşük viskozite petrol aşama için giriş iğne al ve substrat iç tüp sonu kapak ve epoksi yapıştırıcı radarı hub üzerinde substrat düzeltmek için kullanın radarı hub izin.</li>
		<li>1.3.2 Protokolü adımda hazırlanan yüksek viskozite sulu faz için giriş iğneyi al ve iç tüp ve orta tüp arasındaki kavşak kapak ve substrat üzerine radarı hub düzeltmek için epoksi yapıştırıcı kullanın radarı hub izin.</li>
		<li>1.3.3, protokolü adımda hazırlanan giriş iğne alıp, temizlik için izin radarı hub Kavşağı arasında orta tüp ve dış tüp kapak ve epoksi yapıştırıcı radarı hub üzerinde substrat düzeltmek için kullanın.</li>
		<li>~ 5 dakika bekleyin veya tamamen kuvvetlendirmek tutkal için daha uzun.</li>
		<li>Epoksi yapıştırıcı radarı hub iğne substrat üzerine mühür için kullanın.</li>
	</ol>
</li>
	<li>~ 30 dakika bekleyin veya tamamen, kuvvetlendirmek tutkal için daha uzun ve daha sonra cihazın kullanıma hazırdır.</li>
</ol>2. aşama-inversiyon, sulu yüksek viskozite damlacıkları ~ 500 mikron çapında imalatı için iş akışı kapiller cihaz yapmak.
Not: burada yapılan cihazın Protokolü adım 1 basitleştirilmiş bir sürümüdür cihazdır.
<ol><li>
İki cam tüp farklı boyutları ile kılcal aygıt montaj için hazır olun.
	<ol>
<li>Yuvarlak cam tüp ile kimlik almak 580 mikron ve OD = 1 mm = ve tüp ile bir parça kesip ~ 3 cm uzunluğundadır. Bu aygıtın orta tüp olacak.</li>
		<li>Yuvarlak cam tüp ile kimlik almak 200 mikron ve OD = 330 mikron = ve tüp ile bir parça kesip ~ 2 cm uzunluğundadır. Bu cihazın iç tüp olacak.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Hidrofobik olmak orta tüp bir ucunu yüzey wettability değiştirin.
	<ol>
<li>OTS 0.3 mL 1 mL cam şişe içine ekleyin.</li>
		<li>Kimlik ile orta tüp al = 580 mikron, protokolü adım 2.1.1, hazırlanan ve bir ucunu bu OTS ~ 10 cam şişe içinde içine daldırma s.</li>
		<li>Orta tüpü çıkarmak almak ve tedavi edilmezse ucundan azot gazı ile tüp floş.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
İğneler, kapiller cihazın giriş için hazır olun.
	<ol>
<li>Giriş düşük viskozite petrol aşama için hizmet edecek iğne dağıtımı 20 G künt bahşiş hazırlayın. Sonra ~0.5 mm x 0,5 mm yuvası plastik radarı hub kenarında bir bıçak ile kesme.</li>
		<li>Başka bir 20 G künt ucu iğne dağıtımı alın ve plastik radarı hub kenarında iki yuvası kesti. Radarı hub çapını geçen bir çizgi iki Yuvaları hizalayın. Not: diğer yuvası ~1.0 mm x 1.0 mm boyutundadır iken bir yuvası bir ~0.5 mm x 0,5 mm boyutundadır. Bu ikinci iğne giriş yüksek viskozite sulu faz için görev yapacak.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Göre montajı cam borular Şekil 1A .
	<ol>
<li>Düzenli 7.62 cm x 2,54 cm cam slayt kapiller aygıt substrat al.</li>
		<li>Kimlik ile orta Tüpü yerleştirmek 580 mikron, protokolü adım 2.2, hidrofobik sonuna ~ 1 cm cam slayt kısa kenarına ekstrüzyon ile cam slayt üzerinde hazırlanan =.</li>
		<li>Kimlik ile iç tüp almak 200 mikron, protokolü adım 2.1.2, hazırlanan = ve orta tüp cam slayt üzerinde tedavi edilmezse sondan bir iç tüp ucunu takın ve tutmak ~ orta tüp dışında iç tüp 1 cm.</li>
		<li>Epoksi yapıştırıcı iki tüp cam slayt boyunca Merkez konumu düzeltmek için kullanın.</li>
		<li>~ 5 dakika veya daha uzun tutkal tamamen kuvvetlendirmek bekleyin.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Alıcılar kapiller aygıtta bir araya getirin.
	<ol>
<li>2.3.1 protokolü adımda hazırlanan düşük viskozite petrol aşama için giriş iğne al ve substrat iç tüp sonu kapak ve epoksi yapıştırıcı radarı hub üzerinde substrat düzeltmek için kullanın radarı hub izin.</li>
		<li>2.3.2 Protokolü adımda hazırlanan yüksek viskozite sulu faz için giriş iğneyi al ve iç tüp ve orta tüp arasındaki kavşak kapak ve o zaman belgili tanımlık substrate radarı hub düzeltmek için epoksi yapıştırıcı kullanın radarı hub izin. Not: Orta tüp diğer ucunu cihazın çıkış olduğunu.</li>
		<li>~ 5 dakika bekleyin veya tamamen kuvvetlendirmek tutkal için daha uzun.</li>
		<li>Epoksi yapıştırıcı radarı hub iğne substrat üzerine mühür için kullanın.</li>
	</ol>
</li>
	<li>~ 30 dakika bekleyin veya tamamen kuvvetlendirmek tutkal için daha uzun.</li>
	<li>Çıkış kablo kanalları ile Yaniorta tüp ücretsiz ucunu bağlayın., polietilen boru ile kimlik = 0,86 mm ve ~ 20 mm uzunluğunda. Not: hiçbir tutkal burada ihtiyaç böylece dış boru hafif deformasyon bağlantı, mühür sağlayacaktır. Çıkış boru faz inversiyon için daha geniş bir dış tüp gibi davranır. Bu noktada, aygıt kullanıma hazırdır.</li>
</ol>3. aşama-inversiyon iş akışı kapiller aygıt sulu yüksek viskozite damlacıkları oluşturma işlemi ~ 200 mikron çapında gözlemlemek için yapın.
Not: burada yapılmış alet Protokolü daha küçük damlacıklar yapmak için adım 1 aygıt, daha küçük bir sürümüdür.
<ol><li>
Farklı boyutları ile üç cam tüplerin kapiller aygıt montaj için hazır olun.
	<ol>
<li>Bir kare cam tüp ile kimlik almak 400 mikron = ve uzunluğu, cihazın dış tüp olacak tüp ~ 4 cm bir parça kesti.</li>
		<li>Kimliği ile bir yuvarlak cam tüp almak 200 mikron ve OD = 330 mikron = ve uzunluğu, aygıtın orta tüp olacak tüp ~ 3 cm bir parça kesti.</li>
		<li>Kimliği ile bir yuvarlak cam tüp almak 100 mikron ve OD = 170 mikron = ve uzunluğu, cihazın iç tüp olacak tüp ~ 2 cm bir parça kesti.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Hidrofobik olmak orta tüp bir ucunu yüzey wettability değiştirin.
	<ol>
<li>1 mL cam şişe alıp OTS 0.3 mL cam şişe içine ekleyin.</li>
		<li>Kimlik ile orta tüp al = 200 mikron, 3.1.2, protokolü adımda hazırlanan ve bir ucunu bu OTS ~ 10 cam şişe içinde içine daldırma s.</li>
		<li>Orta tüpü çıkarmak almak ve tedavi edilmezse ucundan azot gazı ile tüp floş.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
İğneler, kapiller cihazın giriş için hazır olun.
	<ol>
<li>Giriş düşük viskozite petrol aşama için hizmet edecek iğne dağıtımı 20 G künt bahşiş hazırlayın. Sonra bir bıçak ile bir slot ~0.2 mm x 0.2 mm plastik radarı hub kenarında kesti.</li>
		<li>Başka bir 20 G künt ucu iğne dağıtımı hazırlamak ve plastik radarı hub kenarında iki yuvası kesti. Radarı hub çapını geçen bir çizgi iki Yuvaları hizalayın. Not: diğer yuvası ~0.4 mm x 0.4 mm boyutundadır iken bir yuvası bir ~0.2 mm x 0.2 mm boyutundadır. Bu ikinci iğne giriş yüksek viskozite sulu faz için görev yapacak.</li>
		<li>Başka bir 20 G künt ucu iğne dağıtımı alın ve plastik radarı hub kenarında iki yuvası kesti. İki yuvası radarı hub çapını geçen bir çizgide hizalanır. Not: diğer yuvası ~0.4 mm x 0.4 mm boyutundadır iken bir yuvası bir ~0.8 mm x 0.8 mm boyutundadır. Bu üçüncü iğne amacıyla için bir giriş olarak görev yapacak.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Cihazın bitir, yerine bu hazır 3.1 protokolü adımda hazırlanan cam borular kullanarak iletişim kuralında 1.1 adım ve bu protokol adım 1.3 hazırlanan yerine 3.3 iletişim kuralı adımda hazırlanan iğne kullanarak iletişim kuralı 1.4-1.6 adımları için.</li>
</ol>4. nesil Sıvı parafin gliserol damlacıkları gözlemleyerek
Not: Rakamlar 1B - D, gösterilen fotoğraf çekmek hazırlanan protokol adım 1 aygıt kullanın; şekil 3' te gösterilen fotoğraf çekmek, iletişim kuralı adım 3'te hazırlanan aygıtı kullanın.
<ol><li>
Deneyde kullanılacak çözümleri hazırlayın.
	<ol>
<li>Gliserol yüksek viskozite sulu faz kullanıp 0.5 w.t.% bu boya toluidin Blue O ekleyebilirsiniz mavi.</li>
		<li>Sıvı parafin düşük viskozite petrol faz kullanın ve %1 w.t. Span 80 yüzey aktif ekleyin.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Üç 1 mL şırınga ve üç şırınga pompalar hazırlamak. Not: Protokolünde hazırlanmış sıvılar için üç şırınga 4.1 adım: bir yüksek viskozite gliserol enjekte için hazırlanan protokol adımda 4.1.1 ve protokol adım 4.1.2, anılan sıraya göre hazırlanan düşük viskozite Sıvı parafin enjekte için diğer iki.<ol>
<li>Gliserol orta tüp koya için içeren şırınga bağlayın.</li>
		<li>Diğer amaçlar temizlik için giriş için bağlanırken iç tüp giriş için Sıvı parafin içeren bir şırınga bağlayın.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Cihazın Protokolü adım 1 ters bir mikroskop üzerinde hazırlanan yerleştirin ve sızan sıvı emmek için Kimwipe dış tüp çıkış altında bir parça yerleştirin. Dikkat: Kimwipe alanının dışında kalan sıvı sızıntısı izin vermeyin.</li>
	<li>
Enjektör pompaları akış hızı ayarlayın. Not: ne zaman orada kapana kısılmış kabarcıklar veya damlacıklar orta tüp teknelerin çevresinde amacıyla için dış tüp bağlı şırınga pompa kullanın. Aksi takdirde, sadece durdu pompa bırakın.<ol>
<li>Gliserol enjekte etme için Qw tüp orta akış oranını ayarlamak 10 μL/dk =.</li>
		<li>Sıvı parafin Qo iç tüp için enjekte etme akış oranını ayarlamak 30 μL/dk =.</li>
		<li>Gliserol damlacıkları üretmek için iki pompaları çalıştırın.</li>
	</ol>
</li>
	<li>~0.5 min için akış stabilize ve gliserol damlacıkları düzgün orta tüp çıkışları oluşturulan kadar bekleyin. O zaman, videolar veya damlacık oluşturma işlemi görüntülerini al. Not: 1B-C Protokolü adım 1, 3A rakam Albümdeki sırasında hazırlanan aygıtı kullanarak alınabilir rakamlar Albümdeki Protokolü adım 3'te hazırlanan aygıtı kullanarak alınabilir. En kısa zamanda video veya görüntü alınır ve mikroskop cihazı hemen almak tüm pompaları durdurmak.</li>
	<li>
Yüksek viskozite damlacıkları toplamak için hazır olun.
	<ol>
<li>Yer cihazın çıkışı olan bir dikey düzlemde aşağı işaret etti ve çıkış altında petri kabına koyun. Teyp aygıtı ~ 2 mm yukarıda petri kabına alt şirketi ile düzeltmek için kullanın.</li>
		<li>Petri çanak içine 4.1.2 Protokolü adımda hazırlanan bazı Sıvı parafin dökün ve sadece çıkış aygıtının bırakın.</li>
	</ol>
</li>
	<li>İki şırınga tekrar Qw pompaları çalıştırmak 10 μL/dak ve Qo = 30 μL/dk = ve petri kabına gliserol damlacıkları toplamak. Not: ~ 1 kadar akış stabilize ve gliserol damlacıkları düzgün dış tüp çıkışları oluşturulan dk bekleyin, görüntü petri kabına damlacıkları, cihazın Protokolü 1 hazırlanan şekil 1 d içinde gösterildiği gibi alınabilir , veya şekil 3B Protokolü adım 3'te hazırlanan aygıt için.</li>
</ol>5. oluşturma ve gliserol damlacıkları 2. adımda hazırlanan Basitleştirilmiş aygıt ile Sıvı parafin içinde toplama.
Not: Bu fotoğraf Qofarklı akış hızı oranı altında oluşturulan gliserol damlacıkları çekmek olduğunu /Qwve buna karşılık gelen ölçme size Şekil 2' deki veri noktaları için damlacıkları varyasyonu.
<ol><li>İletişim kuralı adım 4.1 takip ederek deneyde kullanılacak çözümleri hazırlayın.</li>
	<li>
İki 1 mL şırınga ve iki şırınga pompa hazırlamak. Not: Protokolünde hazırlanmış sıvılar için iki şırınga 4.1 adım: bir iletişim kuralı adım 4.1.1 ve diğer iletişim kuralı adım 4.1.2, anılan sıraya göre hazırlanan düşük viskozite Sıvı parafin enjekte için hazırlanmış yüksek viskozite gliserol enjekte için.<ol>
<li>0.8 mL gliserol orta tüp koya için içeren şırınga bağlayın.</li>
		<li>İç tüp giriş için 0.8 mL Sıvı parafin içeren şırınga bağlayın.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Yüksek viskozite damlacıkları toplamak için hazır olun.
	<ol>
<li>Yer cihazın çıkışı olan bir dikey düzlemde aşağı işaret etti ve 35 mm çıkış altında Petri kabına koydum. Teyp aygıtı ~ 2 mm yukarıda petri kabına alt şirketi ile düzeltmek için kullanın.</li>
		<li>Petri çanak içine 4.1.2 Protokolü adımda hazırlanan bazı Sıvı parafin dökün ve sadece çıkış aygıtının bırakın.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Enjektör pompaları akış hızı ayarlayın. Not: her akış hızı oranı Şekil 2, düzeltmek için akış hızı gliserol Qw = 2 μL/dk, farklı değerlere göre Q gerekli akış hızı oranları Sıvı parafin Qo akış oranını artırırken o/Qw. Her akış hızı oranı ~ 1 dk akış stabilize ve Tekdüzen gliserol damlacıkları kabında toplanır sonra damlacıkları görüntülerini almak kadar bekleyin.<ol>
<li>Debisi Qw orta tüpün içine enjekte gliserol ayarla 2 μL/dk =.</li>
		<li>Sıvı parafin Qo iç tüp enjekte akış hızı ayarla 6 μL/dk =.</li>
		<li>Gliserol damlacıkları üretmek için iki pompaları çalıştırın. Not: Damlacıkları oluşturma işlemi doğrudan bir cep telefonu kamera ile görülebilir veya dijital bir kamera üçayağa monte.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Akar bağları ve Tekdüzen gliserol damlacıkları toplamak için yeni bir petri değiştirmek kadar ~ 1 dk bekleyin.</li>
</ol>6. Sıvı parafin faz-inversiyon ortak akış aygıtı kullanan diğer yüksek viskozite damlacıkları oluşturur.
Not: Bu şekil 4Albümdeki içindir. Deneylerde kullanılan tüm düşük viskozite petrol faz 4.1.2 Protokolü adımda kullanılan ile aynıdır.
<ol><li>Saf bal yüksek viskozite sulu faz şekil 4Aiçin kullanın.</li>
	<li>6 w.t.% nişasta çözüm şekil 4Biçin hazırlayın. Uyarı: uygun yüksek ısı cam medya şişe ve bir yüksek sıcaklık kap kullanın. Isıya dayanıklı eldiven giymek.<ol>
<li>100 mL cam medya şişede su 47 g ekleyin ve karıştırın bar şişeye koy.</li>
		<li>Bir su banyosunda şişe koymak ve sıcaklığı 100 ° C'ye</li>
		<li>100 ° c su banyosu ulaştıktan sonra 3 g nişasta tozu sıcak suya ekleyin</li>
		<li>Şişe kapağı kapak ve kadar çözüm açıktır ~ 4 h için karıştırma tutun.</li>
		<li>Çözüm kullanmadan önce oda sıcaklığında soğuduktan kadar bekleyin.</li>
	</ol>
</li>
	<li>10 w.t.% PVA-124 çözüm şekil 4 ciçin hazırlayın. Uyarı: uygun yüksek ısı cam medya şişe ve bir yüksek sıcaklık kap kullanın. Isıya dayanıklı eldiven giymek.<ol>
<li>100 mL cam medya şişede su 45 g ekleyin ve karıştırın bar şişeye koy.</li>
		<li>Bir su banyosunda şişe koymak ve sıcaklık 70 ° C'ye</li>
		<li>Su banyosu 70 ° C. ulaştıktan sonra 5 g PVA-124 tozu şişe içine ekleme</li>
		<li>Şişe kapağı kapak ve kadar çözüm açıktır ~ 1 h için karıştırma tutun.</li>
		<li>Çözüm kullanmadan önce oda sıcaklığında soğuduktan kadar bekleyin.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Yüksek viskozite damlacıkları Sıvı parafin oluşturmak.
	<ol>
<li>İletişim kuralı adım 5 adım 6.1-6.3, gliserol Protokolü adım 5'te yerine hazırlanan yüksek viskoziteli sıvıları kullanarak izleyin.</li>
		<li>Qw , akış hızı ayarlarını kullanın 1 μL/dk ve Qo = 5 μL/dk = için şekil 4.</li>
	</ol>
</li>
</ol>

<ol>
	<li>Shah, R. K., Shum, H. C., Rowat, A. C., Lee, D., Agresti, J. J., Utada, A. S., Chu, L. Y., Kim, J. W., Fernandez-Nieves, A., Martinez, C. J., Weitz, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Designer+emulsions+using+microfluidics.">Designer emulsions using microfluidics.</a> Mater. Today. 11, 18-27 (2008).</li><li>Park, J. I., Saffari, A., Kumar, S., G&#252;nther, A., Kumacheva, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microfluidic+synthesis+of+polymer+and+inorganic+particulate+materials.">Microfluidic synthesis of polymer and inorganic particulate materials.</a> Annu. Rev. Mater. Res. 40, 415-443 (2010).</li><li>Heath, J. R., Ribas, A., Mischel, P. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Single-cell+analysis+tools+for+drug+discovery+and+development.">Single-cell analysis tools for drug discovery and development.</a> Nat. Rev. Drug Discovery. 15, 204-216 (2016).</li><li>Murphy, S. V., Atala, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=3D+Bioprinting+of+tissues+and+organs.">3D Bioprinting of tissues and organs.</a> Nat. Biotechnol. 32, 773-785 (2014).</li><li>Du, G., Fang, Q., den Toonder, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microfluidics+for+cell-based+high+throughput+screening+platforms-a+review.">Microfluidics for cell-based high throughput screening platforms-a review.</a> Anal. Chim. Acta. 903, 36-50 (2016).</li><li>Ushikubo, F. Y., Oliveira, D. R. B., Michelon, M., Cunha, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Designing+food+structure+using+microfluidics.">Designing food structure using microfluidics.</a> Food Eng. Rev. 7, 393-416 (2015).</li><li>Xu, J. H., Li, S. W., Tan, J., Wang, Y. J., Luo, G. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Preparation+of+highly+monodisperse+droplet+in+a+T-junction+microfluidic+device.">Preparation of highly monodisperse droplet in a T-junction microfluidic device.</a> AIChE Journal. 52, 3005-3010 (2006).</li><li>van Steijn, V., Kleijn, C. R., Kreutzer, M. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Flows+around+confined+bubbles+and+their+importance+in+triggering+pinch-off.">Flows around confined bubbles and their importance in triggering pinch-off.</a> Phys. Rev. Lett. 103, 214501 (2009).</li><li>Utada, A. S., Fernandez-Nieves, A., Stone, H. A., Weitz, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dripping+to+jetting+transitions+in+coflowing+liquid+streams.">Dripping to jetting transitions in coflowing liquid streams.</a> Phys. Rev. Lett. 99, 094502 (2007).</li><li>Anna, S. L., Bontoux, N., Stone, H. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Formation+of+dispersions+using+&amp;#34;flow+focusing&amp;#34;+in+microchannels.">Formation of dispersions using &amp;#34;flow focusing&amp;#34; in microchannels.</a> Appl. phys. lett. 82, 364-366 (2003).</li><li>Utada, A. S., Lorenceau, E., Link, D. R., Kaplan, P. D., Stone, H. A., Weitz, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Monodisperse+double+emulsions+generated+from+a+microcapillary+device.">Monodisperse double emulsions generated from a microcapillary device.</a> Science. 308, 537-541 (2005).</li><li>Teh, S. Y., Lin, R., Hung, L. H., Lee, A. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Droplet+microfluidics.">Droplet microfluidics.</a> Lab Chip. 8, 198-220 (2008).</li><li>Nunes, J. K., Tsai, S. S. H., Wan, J., Stone, H. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dripping+and+jetting+in+microfluidic+multiphase+flows+applied+to+particle+and+fiber+synthesis.">Dripping and jetting in microfluidic multiphase flows applied to particle and fiber synthesis.</a> J. Phys. D: Appl. Phys. 46, 114002 (2013).</li><li>Cubaud, T., Mason, T. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Capillary+threads+and+viscous+droplets+in+square+microchannels.">Capillary threads and viscous droplets in square microchannels.</a> Phys. Fluids. 20, 053302 (2008).</li><li>Shestopalov, I., Tice, J. D., Ismagilov, R. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multi-step+synthesis+of+nanoparticles+performed+on+millisecond+time+scale+in+a+microfluidic+droplet-based+system.">Multi-step synthesis of nanoparticles performed on millisecond time scale in a microfluidic droplet-based system.</a> Lab Chip. 4, 316-321 (2004).</li><li>Zheng, B., Roach, L. S., Ismagilov, R. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Screening+of+protein+crystallization+conditions+on+a+microfluidic+chip+using+nanoliter-size+droplets.">Screening of protein crystallization conditions on a microfluidic chip using nanoliter-size droplets.</a> J. Am. Chem. Soc. 125, 11170-11171 (2003).</li><li>Nie, Z. H., Xu, S. Q., Seo, M., Lewis, P. C., Kumacheva, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microfluidic+production+of+biopolymer+microcapsules+with+controlled+morphology.">Microfluidic production of biopolymer microcapsules with controlled morphology.</a> J. Am. Chem. Soc. 127, 8058-8063 (2005).</li><li>Abate, A. R., Kutsovsky, M., Seiffert, S., Windbergs, M., Pinto, L. F., Rotem, A., Utada, A. S., Weitz, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Synthesis+of+monodisperse+microparticles+from+non-Newtonian+polymer+solutions+with+microfluidic+devices.">Synthesis of monodisperse microparticles from non-Newtonian polymer solutions with microfluidic devices.</a> Adv. Mater. 23, 1757-1760 (2011).</li><li>Seo, M., Nie, Z., Xu, S., Mok, M., Lewis, P. C., Graham, R., Kumacheva, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Continuous+microfluidic+reactors+for+polymer+particles.">Continuous microfluidic reactors for polymer particles.</a> Langmuir. 21, 11614-11622 (2005).</li><li>Duncanson, W. J., Lin, T., Abate, A. R., Seiffert, S., Shah, R. K., Weitz, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microfluidic+synthesis+of+advanced+microparticles+for+encapsulation+and+controlled+release.">Microfluidic synthesis of advanced microparticles for encapsulation and controlled release.</a> Lab Chip. 12, 2135-2145 (2012).</li><li>Song, H., Chen, D. L., Ismagilov, R. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reactions+in+droplets+in+microfluidic+channels.">Reactions in droplets in microfluidic channels.</a> Angew. Chem. Int. Ed. 45, 7336-7356 (2006).</li><li>Chen, H., Zhao, Y., Li, J., Guo, M., Wan, J., Weitz, D. A., Stone, H. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reactions+in+double+emulsions+by+flow-controlled+coalescence+of+encapsulated+drops.">Reactions in double emulsions by flow-controlled coalescence of encapsulated drops.</a> Lab Chip. 11, 2312-2315 (2011).</li><li>Wang, P., Li, J., Nunes, J., Hao, S., Liu, B., Chen, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Droplet+micro-reactor+for+internal+gelation+to+fabricate+ZrO2+ceramic+microspheres.">Droplet micro-reactor for internal gelation to fabricate ZrO2 ceramic microspheres.</a> J. Am. Ceram. Soc. 100, 41-48 (2017).</li><li>Chen, H., Man, J., Li, Z., 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=Microfluidic+generation+of+high-viscosity+droplets+by+surface-controlled+breakup+of+segment+flow.">Microfluidic generation of high-viscosity droplets by surface-controlled breakup of segment flow.</a> ACS Appl. Mater. Interfaces. 9, 21059-21064 (2017).</li><li>Man, J., Li, Z., Li, J., Chen, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Phase+inversion+of+slug+flow+on+step+surface+to+form+high+viscosity+droplets+in+microchannel.">Phase inversion of slug flow on step surface to form high viscosity droplets in microchannel.</a> Appl. Phys. Lett. 110, 181601 (2017).</li></ol>

Yazarlar ifşa gerek yok.

Faz-inversiyon iş akışı aygıt monodisperse yüksek viskozite damlacıkları üretmek için basit ve düz ileri bir yöntem sağlar. Temel iş akışı yapısı olan teknelerin çıkış boru için bağlı orta tüp takılı bir iç tüp oluşur gibi bu cihaz ortak iş akışı cihazlar, benzer bir yapısı vardır. Ancak, yüksek viskozite damlacıkları nesil viskozitesi η > 1 Pa·s ile faz-inversiyon ortak akış aygıtı ile ortak iş akışı aygıt arasındaki iki ana fark vardır.
Düz bir iç tüp faz-inversiyon iş akışı cihazlarda kullanılan ilk olarak, ortak iş akışı aygıtlar'da, bir iç tüp konik bir ipucu ile kullanılır. Sivri ucu genellikle kimlik vardır 20 mikron ve OD = = 30 mikron1,8, böylece bir pipet çektirmenin konik ucunu yapmak genellikle gereklidir. Faz-inversiyon iş akışı cihazda yuvarlak cam tüp kimliğiyle = 100-200 mikron doğrudan konik olmadan kullanılabilir.
İkinci olarak, ortak iş akışı cihazlar, yüksek viskozite akışkan enjekte edilir düşük viskozite akışkan tarafından kapsüllü için iç tüp içine; faz-inversiyon iş akışı cihazlar ise, düşük viskozite akışkan gerçekleştirmek daha kolay bir yüksek viskozite akışkan tarafından kapsüllü için iç tüp içine enjekte edilir. Örneğin, ne zaman biz Sıvı parafin, akış hızı oranı Qogliserol damlacıkları üretmek için ortak bir iş akışı aygıtı kullanın /Qw -meli var olmak iyi kontrollü gerçekleştirmek için en az 25 birim saniyeler içinde modu damlayan Hayır 4 daha yüksek gliserol damlacıkları. Aksine, faz-inversiyon iş akışı cihazlar, akış oranı oranı Qo/Qw olarak iyi kontrollü damlama modu gerçekleştirmek için 2,5 düşük olabilir, bu nedenle, gliserol damlacıkları % 28 bir birim kısmını gerçekleştirilebilir.
Faz-inversiyon iş akışı aygıt faz inversiyon uzun yağ damlacığı orta tüp hidrofobik çıkışında dağılmasından tarafından indüklenen. Bu nedenle, orta tüp çıkış yüzey wettability tedavisi faz ters çevirme yöntemi için önemli bir adım orta tüp çıkışında faz inversiyon ikna etmek için düşük viskozite faz tarafından sualtındaki için tedavi gerekir. Ayrıca, üzerinde uzun yağ damlacıkları değil ayrılık ve inversiyon daha sonra24gerçekleşmeyecek aşama olacak bir kritik akış hızı vardır. Ne zaman yağ damlacıkları hidrofobik çıkışında ayrılık olmaz, uzun yağ damlacıkları kırmak ve faz inversiyon neden kadar sabit akış hızı oranı ile her iki sıvı akış oranları daha düşük. Yüksek viskozite akışkan ve düşük viskozite akışkan benzer wettability tedavi yüzeyde varsa, Ayrıca, sonra faz ters çevirme yöntemi geçersiz olacaktır.
Biz sadece iletişim kuralları ve örnekler bu çalışmada sulu yüksek viskozite damlacıkları nesil sağlasa, faz-inversiyon iş akışı aygıt da düşük viskozite sulu çözümler23' te yüksek viskozite yağ damlacıkları üretmek için kullanılabilir. Böyle bir cihazın orta tüp ters yönde orta tüp çıkışında düşük viskozite faz tarafından sualtındaki için tedavi olmak ihtiyacı yüksek viskozite faz tarafından ıslak için tedavi gerekir. Faz-inversiyon iş akışı aygıt hızla damlacık tabanlı uygulamalar geliştirme iyi kontrollü bir şekilde yüksek viskoziteli sıvıları saklanması için basit bir yöntem sağlar.

Damlacıkları nesil bir anahtar teknoloji uygulamaları, ilaç dağıtım, malzeme sentezi, 3D bioprinting, hücre deneyleri ve Gıda Mühendisliği1,2,3,4 gibi çeşitli hale geliyor , 5 , 6. mikrosıvısal cihazlar ile paraleldir7,8, ortak akış1,9veya10,11 yapıları akışı odaklanarak, monodisperse üretmek için yaygın olarak kullanılır Tek emülsiyon damlacıkları. Seçimi daha viskoz sürekli aşaması damlacıkları12oluşumu kolaylaştıracak ve sürekli ve dağınık sıvıları viskozite sık damlacık havacilik13' te 0.1 Pas aşağıdadır. Ancak, birçok uygulama içinde dağınık faz bir viskozite birkaç yüz kat daha fazla su, gliserol14gibi nano tanecikleri15, proteinler16veya17 polimerler içeren çözümler olabilir , 18 , o doğrudan doğruya--dan yüksek viskoziteli sıvıları rejimi11 mikrosıvısal cihazlarý, özellikle sıvı viskozitesi η > 1 Pa·s14 ile'damlama istikrarlı bir monodisperse damlacıkları başarmak zor olmakla birlikte 19, ,17,18,19. Ayrıca, tipik mikrosıvısal yöntemleri damlacık oluşumu için nispeten düşük viskozite ve istikrarlı bir damlama Tekdüzen damlacıkları oluşturmak için orta interfacial gerilim sıvıları gerektirir bildirilen13,18 olmuştur rejimi.
0.1 Pas biraz daha büyük bir viskozite ile dağınık bir aşamada damlacık oluşumu tipik paraleldir, iş akışı veya akışı odaklanarak mikrosıvısal aygıtlarıyla kolaylaştırmak için çeşitli olası yaklaşım vardır: (1) azalma dağınık viskozite Aşama bir uçucu solvent11,20dakika sonra sulandrarak tarafından; (2) dağınık-için-sürekli viskozite oranı sürekli aşama1,11viskozite artırarak azaltmak; (3) debisi yüksek dağınık sürekli akış hızı oranı 14,19tutarken dağınık aşaması son derece düşük değeri azaltın. Ancak, onlar önemli ölçüde önemli ölçüde uçucu solvent veya sürekli aşama tüketiminin yetiştirme süre üretim hızı düşürür gibi bu yaklaşımlar ile çok daha yüksek viskozite, sıvılar için pratik değildir. Ek, bazı yüksek viskozite polimer çözümler η > 1 Pa·s hala damlacıkları17,19bahsedilen yaklaşımlarla ayrıldınız değil ki rapor edildi.
Ayrıca sıvı üçüncü aşaması yüksek viskozite damlacıkları nesil kolaylaştırır sistemi tanıtmak mikrosıvısal cihazlar birkaç gelişmiş tasarımları vardır. Yenilikler şunlardır: damlacıkları21, ılımlı viskozite dipsersed faz ve sürekli aşama18arasında orta faz olarak tanıttı, bir immiscible eşlik sıvıyla jeti bir iş parçacığı kesmek için tanıttı kabarcıklar ve microreactors iki düşük viskozite öncüleri21,22,23yüksek viskozite damlacıkları üretmek için tanıttı. Ancak, bir daha fazla sıvı sürece dahil gibi sistemi daha karmaşık hale gelir ve aygıtların genellikle normal aygıtları daha bir çok dar bir akış rejim tek emülsiyon damlacıkları üretimi için çalıştığını.
Doğrudan doğruya--dan η > 1 Pa·s, yüzey kontrollü faz-inversiyon yöntemleri ile bir yüksek viskozite sıvı damlacıkları olmuştur monodisperse oluşturmak için24araştırıldı. Düşük viskozite damlacıkları nesil yüksek viskozite damlacıkları12daha kolay olduğu için uzun düşük viskozite damlacıkları bir yüksek viskozite sürekli aşamasında ilk tipik iş akışı yapısını kullanarak oluşturulur ve sonra nedeniyle ayrılır yüzey wettability aşağı iş akışı yapısının değişim için. Böylece faz ters çevirme tamamlandıktan yayımlanan düşük viskozite akışkan aşağı akım yüksek viskozite sıvı damlacıkları ters saklar. İş akışı cihazın çıkış tarafından düşük viskozite akışkan sualtındaki tedavi ve daha geniş bir tüp24 bağlı iken bir tipik iş akışı aygıtta dayalı monodisperse yüksek viskozite damlacıkları faz ters çevirme mekanizması göre oluşturulabilir ,25.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>VitroTubes Glass Tubing</td>
			<td>VitroCom</td>
			<td>8240</td>
			<td>Square - Miniature Hollow Glass Tubing, I.D.=0.4mm, OD=0.8mm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>VitroTubes Glass Tubing</td>
			<td>VitroCom</td>
			<td>CV2033</td>
			<td>Round - Miniature Hollow Glass Tubing, I.D.=0.2mm, O.D.=0.33mm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>VitroTubes Glass Tubing</td>
			<td>VitroCom</td>
			<td>CV1017</td>
			<td>Round - Miniature Hollow Glass Tubing, I.D.=0.1mm, O.D.=0.17mm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>VitroTubes Glass Tubing</td>
			<td>VitroCom</td>
			<td>Q14606</td>
			<td>Square - Miniature Hollow Glass Tubing, I.D.=1.05mm+0.1/-0, OD=1.5mm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Standard Glass Capillaries</td>
			<td>WPI</td>
			<td>1B100-6</td>
			<td>Round - Glass Tubing, I.D.=0.58mm, O.D.=1.00mm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glycerol</td>
			<td>Sinopharm Chemical Reagent Beijing</td>
			<td>10010618</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Paraffin Liquid</td>
			<td>Sinopharm Chemical Reagent Beijing</td>
			<td>30139828</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Poly(vinyl alcohol), PVA-124</td>
			<td>Sinopharm Chemical Reagent Beijing</td>
			<td>30153084</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Span 80</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>85548</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Starch</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>S9765</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Trichloro(octadecyl)silane</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>104817</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Toluidine Blue O</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>T3260</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Honey</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Chaste tree honey, common food product purchased from supermarket</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DEVCON 5 Minute Epoxy</td>
			<td>ITW&#160;</td>
			<td></td>
			<td>Epoxy glue</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Blunt Tip Stainless Steel Dispensing Needles (Luer Lock)</td>
			<td>Suzhou Lanbo Needle, China</td>
			<td>LTA820050</td>
			<td>20G x 1/2&#34;&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tungsten/Carbide Scriber</td>
			<td>Ullman</td>
			<td>1830</td>
			<td>For cutting glass tubing</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microscope Slides</td>
			<td>Sail Brand</td>
			<td>7101</td>
			<td>76.2 mm x 25.4 mm, Thickness 1 - 1.2 mm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Polyethylene Tubing</td>
			<td>Scientific Commodities</td>
			<td>BB31695-PE/5</td>
			<td>I.D. = 0.86 mm, O.D. = 1.32 mm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Syringe Pumps</td>
			<td>Longer Pump, China</td>
			<td>LSP01-1A</td>
			<td>3 pumps needed for the experiments</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

fabricating high-viscosity droplets using microfluidic capillary device with phase-inversion co-flow structure

Monodisperse damlacıkları yüksek viskozite ile nesil damlacık havacilik mücadelesine hep. Burada, bir düşük viskozite akışkan Tekdüzen yüksek viskozite damlacıkları üretmek için bir faz-inversiyon ortak akış aygıtı gösterir. Mikrosıvısal kapiller cihaz için daha geniş bir tüp bağlama onun çıkış ile ortak bir iş akışı yapısı vardır. Düşük viskozite akışkan uzun damlacıkları ilk iş akışı yapısındaki yüksek viskozite akışkan tarafından saklanmış. Uzun düşük viskozite damlacıkları tarafından düşük viskozite akışkan sualtındaki için tedavi edilir, çıkış çıktıkça faz inversiyon sonra düşük viskozite damlacıkları sonraki ters sonuçlar çıkış ucuna yapışma tarafından indüklenen olduğu yüksek viskozite akışkan encapsulation. Sonuç yüksek viskozite damlacıkları boyutunu yüksek viskozite akışkan düşük viskozite akışkan akış oranı oranını değiştirerek ayarlanabilir. Biz yüksek viskozite damlacıkları ile bir viskozite 11.9 Pas, gliserol, bal, nişasta ve polimer çözüm gibi kadar nesil birkaç tipik örnekler göstermektedir. Yöntem malzeme sentezi, ilaç dağıtım, hücre tahlil, Biyomühendislik ve gıda gibi damlacık tabanlı uygulamaları çeşitli kullanılabilir monodisperse yüksek viskozite damlacıkları üretmek için basit ve kolay bir yaklaşım sağlar Mühendislik.

Bir faz ters çevirme, iş akışı yapısı bir mikrosıvısal kapiller cihazla tasarlanmış monodisperse sulu yüksek viskozite damlacıkları, oluşturmak için şekil 1A' gösterildiği gibi. Şekil 1' de, yüksek viskozite sulu faz viskozitesi ηw vardır gliserol oldu 1.4 Pas; = viskozitesi ηo olan Sıvı parafin, düşük viskozite petrol dönemdi 0,029 Pas; = yüzey gerilimi iki aşamalar arasına γ yapıldı 27,7 mN/m =. Gliserol viskozite çok Sıvı parafin ve kapiller numaraları, Ca daha yüksek olduğundan orta tüpte uzun yağ damlacıkları bir iyi kontrollü damlama modu9,13, gliserol tarafından saklanmış , her iki aşamadan 10-4- 10-2, düşüktür nerede Ca = ηU/γ, U = Q/A sıvı ortalama hız, ve A haç alandır Kanal bölümü. Şekil 1Badımında gösterildiği gibi orta tüp çıkışında bir daha geniş dış tüp içine dışarı uzun yağ damlacıkları akan gibi yağ damlacıkları orta tüp hidrofobik ucunda kırdı ve gliserol, aşağı akım cap ters kapsüllenir böylece yüksek viskozite gliserol damlacıkları, şekil 1 ciçinde gösterildiği gibi elde edilmiştir. Damlacık boyutu ve herhangi bir iki bitişik yağ damlacıkları arasındaki mesafe değişmeden tutulur sürece oluşan gliserol damlacıkları monodisperse24,25olacaktır. Şekil 1B-C Albümdeki istimal belgili tanımlık aygıt aşağıdaki deneysel protokol adım 4 ve adım 1 elde edilmiştir. Qo oluşturulan gliserol damlacıkları = 30 uL/dak ve Qw = 10 uL/dak neyin damlacıkları vardı 521 μm kalınlığında bir ortalama çapı ve varyasyon (CV) katsayısı şekil 1 diçinde gösterilen damlacık boyutu, standart sapma ortalama damlacık boyutu tarafından bölünmüş olarak tanımlanır oldu CV = %0,9, damlacıkları monodisperse olduğunu gösterir.
Yüksek viskozite damlacıkları boyutunu akış hızı oranları Qodeğiştirerek ayarlanabilir /Qw sabit Qwile. Bir iletişim kuralı adım 2, aygıtla iletişim kuralı adım 5 takip deneyler elde edilen tipik deneysel sonuç kümesi Şekil 2' de gösterilmiştir. Qw sabit, Qoartış ile azalmıştır damlacık boyutu. Daha fazla akış hızı oranı artan verim daha küçük damlacıklar olabilir, ancak birim kesir damlacıkları buna göre ve düştü sıkıcı ve belgili tanımlık aygıt içinde basınç dramatik bir artış olurdu. Bu nedenle, akış hızı oranı Şekil2 aralıkta damlacık boyutu orta boru iç çapı için karşılaştırılabilir.
Küçük tüpler bir cihazla kullanıldığında damlacık boyutu daha da azalmış. Protokolü adım 4 aygıtla iletişim kuralı adım 3, aşağıdaki tipik deneysel sonuçlar orta tüp bir kimlik olduğu şekil 3' te, gösterilmektedir 200 mikron =.
Aynı cihazın Protokolü adım 2 monodisperse damlacıkları gliserol yüksek viskozite var çeşitli yüksek viskoziteli sıvıları oluşturmak için kullanılabilir. Bal (11 Pas), nişasta çözüm (8,5 Pas) ve polimer çözüm (2.5 Pas) monodisperse damlacıkları tipik sonuçları şekil 4' te gösterilmiştir. Sıvı Şekil 4 hazırlanması Protokolü adım 6 detaylı.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57313/57313fig1.jpg"> Şekil 1: üretimi düşük viskozite Sıvı parafin faz-inversiyon ortak akış aygıtı kullanarak yüksek viskozite gliserol damlacıkları. Faz-inversiyon iş akışı cihazlar(a)şeması. (B) gliserol yağ düşük gliserol damlacıkları nesil gözlenmesi slug petrol gliserol tek emülsiyon dış tüp orta tüp akışında. (C) zaman faz-inversiyon işlemi sıra görüntüleri. (D) monodisperse gliserol damlacıkları ve damlacıkların boyutu dağılımı. 521 mikron ve CV damlacıkları ortalama çapı olduğunu % 0,9 =. [24] izni ile yayımlanmaktadır. Telif hakkı 2017 Amerikan Kimya Derneği. Ölçek barlar 500 mikron vardır. <a href="https://cloudflare-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/57313/57313fig1large.jpg" target="_blank">Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57313/57313fig2.jpg"> Şekil 2: damlacık boyutu varyasyonu akış hızı oranı QOdeğişikliği ile /QW ise QW 2 μL/dk. = Her veri noktası için 30 damlacıkları ölçülür ve ortalama çapı bildirilmektedir. Standart sapma hata çubukları mezarlığına kullanılan simge daha küçük olduğu için burada gösterilen değil. [24] izni ile yayımlanmaktadır. Telif hakkı 2017 Amerikan Kimya Derneği. <a href="https://cloudflare-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/57313/57313fig2large.jpg" target="_blank">Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57313/57313fig3.jpg"> Şekil 3: cihaz kimlik Orta tüp ile oluşturulan daha küçük gliserol damlacıkları 200 mikron =. (A) gliserol damlacıkları cihazın dış tüp üretimi gözlenmesi. (B) sonuç monodisperse gliserol damlacıkları 212 mikron ve CV bir ortalama çapı ile % 1,9 =. [24] izni ile yayımlanmaktadır. Telif hakkı 2017 Amerikan Kimya Derneği. Ölçek barlar 200 mikron vardır. <a href="https://cloudflare-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/57313/57313fig3large.jpg" target="_blank">Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57313/57313fig4.jpg"> Şekil 4: farklı çözümler üretilen yüksek viskozite damlacıkları ile ilgili örnekler. [24] izni ile yayımlanmaktadır. Telif hakkı 2017 Amerikan Kimya Derneği. (A)tatlım damlacıkları ile 612 mikron ve CV bir ortalama çapı = %0,7. (B) nişasta damlacıkları ile 600 mikron ve CV bir ortalama çapı = %0,9, (C) PVA-124 polimer damlacıkları ile 773 mikron ve CV bir ortalama çapı = %0,7. Tüm ölçek çubukları 1.0 mm. olan <a href="https://cloudflare-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/57313/57313fig4large.jpg" target="_blank">Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.</a>

Watch this Scientific Journal Video about Fabricating High-viscosity Droplets using Microfluidic Capillary Device with Phase-inversion Co-flow Structure at JoVE.com

Fabricating High-viscosity Droplets using Microfluidic Capillary Device with Phase-inversion Co-flow Structure

Faz-inversiyon ortak akış yapısıyla mikrosıvısal kapiller aygıtı kullanarak yüksek viskozite damlacıkları imalatı

Bir faz-inversiyon iş akışı aygıt monodisperse yüksek viskozite damlacıkları damlacık havacilik fark etmek zordur 1 Pas, yukarıda oluşturmak için gösterilmiştir.

The generation of monodisperse droplets with high viscosity has always been a challenge in droplet microfluidics. Here, we demonstrate a phase-inversion ...

fabricating-high-viscosity-droplets-using-microfluidic-capillary

Nanyang Technological University

Research

Education

JoVE Journal

JoVE Core

Chemistry

Liquids, Solids, and Intermolecular Forces

SCIENTISTS IN ACTION

10.2K Görüntüleme.  University of Science and Technology Beijing. Bir faz-inversiyon iş akışı aygıt monodisperse yüksek viskozite damlacıkları damlacık havacilik fark etmek zordur 1 Pas, yukarıda oluşturmak için gösterilmiştir.

Video: Fabricating High-viscosity Droplets using Microfluidic Capillary Device with Phase-inversion Co-flow Structure

Fabricating Nanogaps by Nanoskiving

There are several methods of fabricating nanogaps with controlled spacings, but the precise control over the sub-nanometer spacing between two electrodes-and generating them in practical quantities-is still challenging. The preparation of nanogap electrodes using nanoskiving, which is a form of edge lithography, is a fast, simple and powerful technique. This method is an entirely mechanical process which does not include any photo- or electron-beam lithographic steps and does not require any special equipment or infrastructure such as clean rooms. Nanoskiving is used to fabricate electrically addressable nanogaps with control over all three dimensions; the smallest dimension of these structures is defined by the thickness of the sacrificial layer (Al or Ag) or self-assembled monolayers. These wires can be manually positioned by transporting them on drops of water and are directly electrically-addressable; no further lithography is required to connect them to an electrometer.

The fabrication of electrically addressable, high-aspect-ratio (> 1000:1) metal nanowires separated by gaps of single nanometers using either sacrificial layers of aluminum and silver or self-assembled monolayers as templates is described. These nanogap structures are fabricated without a clean room or any photo- or electron-beam lithographic processes by a form of edge lithography known as nanoskiving.

Nanoskiving tarafından Nanogaps imalatı

There are several methods of fabricating nanogaps with controlled spacings, but the precise control over the sub-nanometer spacing between two ...

Kimya

Structure and Coordination Determination of Peptide-metal Complexes Using 1D and 2D 1H NMR

Copper (I) binding by metallochaperone transport proteins prevents copper oxidation and release of the toxic ions that may participate in harmful redox reactions. The Cu (I) complex of the peptide model of a Cu (I) binding metallochaperone protein, which includes the sequence MTCSGCSRPG (underlined is conserved), was determined in solution under inert conditions by NMR spectroscopy.
NMR is a widely accepted technique for the determination of solution structures of proteins and peptides. Due to difficulty in crystallization to provide single crystals suitable for X-ray crystallography, the NMR technique is extremely valuable, especially as it provides information on the solution state rather than the solid state. Herein we describe all steps that are required for full three-dimensional structure determinations by NMR. The protocol includes sample preparation in an NMR tube, 1D and 2D data collection and processing, peak assignment and integration, molecular mechanics calculations, and structure analysis. Importantly, the analysis was first conducted without any preset metal-ligand bonds, to assure a reliable structure determination in an unbiased manner.

Structure and Coordination Determination of Peptide-metal Complexes Using 1D and 2D 1H NMR

The NMR-solution structure of a metallochaperone model peptide with Cu (I) was determined, and a detailed protocol from sample preparation and 1D and 2D data collection to a three-dimensional structure is described.

Copper (I) binding by metallochaperone transport proteins prevents copper oxidation and release of the toxic ions that may participate in harmful redox ...

Capillary Electrophoresis to Monitor Peptide Grafting onto Chitosan Films in Real Time

Free-solution capillary electrophoresis (CE) separates analytes, generally charged compounds in solution through the application of an electric field. Compared to other analytical separation techniques, such as chromatography, CE is cheap, robust and effectively requires no sample preparation (for a number of complex natural matrices or polymeric samples). CE is fast and can be used to follow the evolution of mixtures in real time (e.g., chemical reaction kinetics), as the signals observed for the separated compounds are directly proportional to their quantity in solution.
Here, the efficiency of CE is demonstrated for monitoring the covalent grafting of peptides onto chitosan films for subsequent biomedical applications. Chitosan&#39;s antimicrobial and biocompatible properties make it an attractive material for biomedical applications such as cell growth substrates. Covalently grafting the peptide RGDS (arginine - glycine - aspartic acid - serine) onto the surface of chitosan films aims at improving cell attachment. Historically, chromatography and amino acid analysis have been used to provide a direct measurement of the amount of grafted peptide. However, the fast separation and absence of sample preparation provided by CE enables equally accurate yet real-time monitoring of the peptide grafting process. CE is able to separate and quantify the different components of the reaction mixture: the (non-grafted) peptide and the chemical coupling agents. In this way the use of CE results in improved films for downstream applications.
The chitosan films were characterized through solid-state NMR (nuclear magnetic resonance) spectroscopy. This technique is more time-consuming and cannot be applied in real time, but yields a direct measurement of the peptide and thus validates the CE technique.

Free solution capillary electrophoresis is a fast, cheap and robust analytical method that enables the quantitative monitoring of chemical reactions in real time. Its utility for rapid, convenient and precise analysis is demonstrated here through analysis of covalent peptide grafting onto chitosan films for improved cell adhesion.

Kapiler Elektroforez Real Time Kitosan Films üzerine Peptit Aşılama Monitör

Free-solution capillary electrophoresis (CE) separates analytes, generally charged compounds in solution through the application of an electric field. ...

Using Capillary Electrophoresis to Quantify Organic Acids from Plant Tissue: A Test Case Examining Coffea arabica Seeds

Carboxylic acids are organic acids containing one or more terminal carboxyl (COOH) functional groups. Short chain carboxylic acids (SCCAs; carboxylic acids containing three to six carbons), such as malate and citrate, are critical to the proper functioning of many biological systems, where they function in cellular respiration and can serve as indicators of cell health. In foods, organic acid content can have significant impact on taste, with increased SCCA levels resulting in a sour or &#34;acid&#34; taste. Because of this, methods for the rapid analysis of organic acid levels are of particular interest to the food and beverage industries. Unfortunately, however, most methods used for SCCA quantification are dependent on time-consuming protocols requiring the derivatization of samples with hazardous reagents, followed by costly chromatographic and/or mass spectrometric analyses. This method details an alternate method for the detection and quantification of organic acids from plant material and food samples using free zonal capillary electrophoresis (CZE), sometimes simply referred to as capillary electrophoresis (CE). CZE provides a cost-effective method for measuring SCCAs with a low limit of detection (0.005 mg/ml). This article details the extraction and quantification of SCCAs from plant samples. While the method provided focuses on measurement of SCCAs from coffee beans, the method provided can be applied to multiple plant-based food materials.

Using Capillary Electrophoresis to Quantify Organic Acids from Plant Tissue: A Test Case Examining Coffea arabica Seeds

This article presents a method for the detection and quantification of organic acids from plant material using free zonal capillary electrophoresis. An example of the potential application of this method, determining the effects of a secondary fermentation on organic acid levels in coffee seeds, is provided.

Bitki Doku Organik Asit belirlememize Kılcal Elektroforez kullanma: Bir Test Case incelenmesi<em&gt; Coffea arabica</em&gt; Tohumlar

Carboxylic acids are organic acids containing one or more terminal carboxyl (COOH) functional groups. Short chain carboxylic acids (SCCAs; carboxylic ...

Monitoring the Effects of Illumination on the Structure of Conjugated Polymer Gels Using Neutron Scattering

We demonstrate a protocol to effectively monitor the gelation process of a high concentration solution of conjugated polymer both in the presence and absence of white light exposure. By instituting a controlled temperature ramp, the gelation of these materials can be precisely monitored as they proceed through this structural evolution, which effectively mirrors the conditions experienced during the solution deposition phase of organic electronic device fabrication. Using small angle neutron scattering (SANS) and ultra-small angle neutron scattering (USANS) along with appropriate fitting protocols we quantify the evolution of select structural parameters throughout this process. Thorough analysis indicates that continued light exposure throughout the gelation process significantly alters the structure of the ultimately formed gel. Specifically, the aggregation process of poly(3-hexylthiophene-2,5-diyl) (P3HT) nano-scale aggregates is negatively affected by the presence of illumination, ultimately resulting in the retardation of growth in conjugated polymer microstructures and the formation of smaller scale macro-aggregate clusters.

A protocol for the analysis of gels formed from the optoelectronic conjugated polymer poly(3-hexylthiophene-2,5-diyl) (P3HT) using small and ultra-small angle neutron scattering in both the presence and absence of illumination is presented.

Aydınlatma nötron saçılma kullanarak konjuge polimer jelleri yapısını etkilerinin izlenmesi

We demonstrate a protocol to effectively monitor the gelation process of a high concentration solution of conjugated polymer both in the presence and ...

Preparation of Hollow Polystyrene Particles and Microcapsules by Radical Polymerization of Janus Droplets Consisting of Hydrocarbon and Fluorocarbon Oils

In this article, we have demonstrated a method for producing hollow particles and microcapsules using oil droplets consisting of hydrocarbon oil (styrene) and fluorocarbon oil (perfluoro-n-octane, PFO) in aqueous surfactant (sodium dodecylsulfate, SDS) solutions. Since fluorocarbon oils are immiscible with hydrocarbon oils, the two oils are separated. Emulsions are prepared by stirring styrene/PFO/aqueous SDS solution mixtures at 80 &#176;C. The type of emulsions and the morphology of droplets in the emulsions are observed by light microscope and scanning confocal fluorescence microscope. It is found that oil droplets with Janus-type morphologies consisting of mutually immiscible styrene and PFO are formed in aqueous SDS solutions. Polystyrene particles are fabricated by radical polymerization of the ternary mixtures of styrene/PFO/aqueous SDS solution at 80 &#176;C. The morphologies of the polystyrene are confirmed by scanning electron microscopy and scanning transmission electron microscopy observations. These observations show the preparation of hollow polystyrene particles with a single hole on the surface. To our knowledge, this method is a novel strategy using the immiscibility of hydrocarbon and fluorocarbon oils. The hollow particles can also be applied to the preparation of microcapsules.

A protocol for the fabrication of hollow polymer particles and microcapsules by radical polymerization using emulsions consisting of styrene, perfluoro-n-octane, and aqueous SDS (sodium dodecylsulfate) solution is presented.

İçi boş polistren parçacıklar ve Microcapsules oluşan hidrokarbon ve florokarbon yağlar Janus damlacıkları radikal polimerizasyon tarafından hazırlanması

In this article, we have demonstrated a method for producing hollow particles and microcapsules using oil droplets consisting of hydrocarbon oil (styrene) ...

Probing the Structure and Dynamics of Interfacial Water with Scanning Tunneling Microscopy and Spectroscopy

Water/solid interfaces are ubiquitous and play a key role in many environmental, biophysical, and technological processes. Resolving the internal structure and probing the hydrogen-bond (H-bond) dynamics of the water molecules adsorbed on solid surfaces are fundamental issues of water science, which remains a great challenge owing to the light mass and small size of hydrogen. Scanning tunneling microscopy (STM) is a promising tool for attacking these problems, thanks to its capabilities of sub-&#197;ngstr&#246;m spatial resolution, single-bond vibrational sensitivity, and atomic/molecular manipulation. The designed experimental system consists of a Cl-terminated tip and a sample fabricated by dosing water molecules in situ onto the Au(111)-supported NaCl(001) surfaces. The insulating NaCl films electronically decouple the water from the metal substrates, so the intrinsic frontier orbitals of water molecules are preserved. The Cl-tip facilitates the manipulation of the single water molecules, as well as gating the orbitals of water to the proximity of Fermi level (EF) via tip-water coupling. This paper outlines the detailed methods of submolecular resolution imaging, molecular/atomic manipulation, and single-bond vibrational spectroscopy of interfacial water. These studies open up a new route for investigating the H-bonded systems at the atomic scale.

Here, we present a protocol to investigate the structure and dynamics of interfacial water at the atomic scale, in terms of submolecular resolution imaging, molecular manipulation, and single-bond vibrational spectroscopy.

Tarama tünelleme mikroskobu ve spektroskopi ile Interfacial su dinamiği ve yapısını sondalama

Water/solid interfaces are ubiquitous and play a key role in many environmental, biophysical, and technological processes. Resolving the internal ...

Synthesis and Structure Determination of &#181;-Conotoxin PIIIA Isomers with Different Disulfide Connectivities

Peptides with a high number of cysteines are usually influenced regarding the three-dimensional structure by their disulfide connectivity. It is thus highly important to avoid undesired disulfide bond formation during peptide synthesis, because it may result in a completely different peptide structure, and consequently altered bioactivity. However, the correct formation of multiple disulfide bonds in a peptide is difficult to obtain by using standard self-folding methods such as conventional buffer oxidation protocols, because several disulfide connectivities can be formed. This protocol represents an advanced strategy required for the targeted synthesis of multiple disulfide-bridged peptides which cannot be synthesized via buffer oxidation in high quality and quantity. The study demonstrates the application of a distinct protecting group strategy for the synthesis of all possible 3-disulfide-bonded peptide isomers of &#181;-conotoxin PIIIA in a targeted way. The peptides are prepared by Fmoc-based solid phase peptide synthesis using a protecting group strategy for defined disulfide bond formation. The respective pairs of cysteines are protected with trityl (Trt), acetamidomethyl (Acm), and tert-butyl (tBu) protecting groups to make sure that during every oxidation step only the required cysteines are deprotected and linked. In addition to the targeted synthesis, a combination of several analytical methods is used to clarify the correct folding and generation of the desired peptide structures. The comparison of the different 3-disulfide-bonded isomers indicates the importance of accurate determination and knowledge of the disulfide connectivity for the calculation of the three-dimensional structure and for interpretation of the biological activity of the peptide isomers. The analytical characterization includes the exact disulfide bond elucidation via tandem mass spectrometry (MS/MS) analysis which is performed with partially reduced and alkylated derivatives of the intact peptide isomer produced by an adapted protocol. Furthermore, the peptide structures are determined using 2D nuclear magnetic resonance (NMR) experiments and the knowledge obtained from MS/MS analysis.

Cysteine-rich peptides fold into distinct three-dimensional structures depending on their disulfide connectivity. Targeted synthesis of individual disulfide isomers is required when buffer oxidation does not lead to the desired disulfide connectivity. The protocol deals with the selective synthesis of 3-disulfide-bonded peptides and their structural analysis using NMR and MS/MS studies.

Sentez ve μ-Conotoxin PIIIA izomerler farklı disülfür Connectivities ile yapı belirlenmesi

Peptides with a high number of cysteines are usually influenced regarding the three-dimensional structure by their disulfide connectivity. It is thus ...

Large-scale Top-down Proteomics Using Capillary Zone Electrophoresis Tandem Mass Spectrometry

Capillary zone electrophoresis-electrospray ionization-tandem mass spectrometry (CZE-ESI-MS/MS) has been recognized as a useful tool for top-down proteomics that aims to characterize proteoforms in complex proteomes. However, the application of CZE-MS/MS for large-scale top-down proteomics has been impeded by the low sample-loading capacity and narrow separation window of CZE. Here, a protocol is described using CZE-MS/MS with a microliter-scale sample-loading volume and a 90-min separation window for large-scale top-down proteomics. The CZE-MS/MS platform is based on a linear polyacrylamide (LPA)-coated separation capillary with extremely low electroosmotic flow, a dynamic pH-junction-based online sample concentration method with a high efficiency for protein stacking, an electro-kinetically pumped sheath flow CE-MS interface with extremely high sensitivity, and an ion trap mass spectrometer with high mass resolution and scan speed. The platform can be used for the high-resolution characterization of simple intact protein samples and the large-scale characterization of proteoforms in various complex proteomes. As an example, a highly efficient separation of a standard protein mixture and a highly sensitive detection of many impurities using the platform is demonstrated. As another example, this platform can produce over 500 proteoform and 190 protein identifications from an Escherichia coli proteome in a single CZE-MS/MS run.

A detailed protocol is described for the separation, identification, and characterization of proteoforms in protein samples using capillary zone electrophoresis-electrospray ionization-tandem mass spectrometry (CZE-ESI-MS/MS). The protocol can be used for the high-resolution characterization of proteoforms in simple protein samples and the large-scale identification of proteoforms in complex proteome samples.

Büyük ölçekli tepeden proteomik kılcal bölge Elektroforez Tandem kütle spektrometresi kullanılarak

Capillary zone electrophoresis-electrospray ionization-tandem mass spectrometry (CZE-ESI-MS/MS) has been recognized as a useful tool for top-down ...

High-throughput and Comprehensive Drug Surveillance Using Multisegment Injection-Capillary Electrophoresis-Mass Spectrometry

New analytical methods are urgently needed to enable high-throughput, yet comprehensive drug screening, given an alarming opioid and prescription drug crisis in public health. Conventional urine drug testing based on a two-tier immunoassay screen followed by a gas chromatography-tandem mass spectrometry (GC-MS/MS) or liquid chromatography-tandem mass spectrometry (LC-MS/MS) method are expensive and prone to bias while being limited to targeted panels of known drugs of abuse (DoA). Herein, we outline an improved method for drug surveillance that allows for the resolution and detection of an expanded panel of DoA and their metabolites when using multisegment injection-capillary electrophoresis-mass spectrometry (MSI-CE-MS). Multiplexed separations of ten urine samples with a quality control by CE (&lt; 3 min/sample) in conjunction with full-scan data acquisition using a time-of-flight mass spectrometer (TOF-MS) under positive ion mode detection allows for the identification and quantification of DoA above recommended cut-off levels. An excellent resolution of drug isomers and isobars, including background interferences, are achieved when using MSI-CE-MS with an electrokinetic spacer between sample segments, where accurate mass/molecular formula together with the comigration of a matching deuterated internal standard and the detection of one or more bio-transformed metabolites facilitate DoA identification over a wider detection window. Additionally, urine samples can be analyzed directly without enzyme deconjugation for the rapid screening without complicated sample workup. MSI-CE-MS enables the surveillance of a broad spectrum of DoA that is required for the treatment monitoring of high-risk patients, including confirming prescribed drug adherence, revealing illicit drug use/substitution, and evaluating optimal dosage regimes as required for new advances in precision medicine.

Here we describe a high-throughput method for comprehensive drug surveillance that allows for the improved resolution and detection of large panels of drugs of abuse and their metabolites, with quality control based on multisegment injection-capillary electrophoresis-mass spectrometry.

Multisegment enjeksiyon-kılcal Elektroforez kütle spektrometresi kullanılarak yüksek üretilen iş ve kapsamlı uyuşturucu gözetim

New analytical methods are urgently needed to enable high-throughput, yet comprehensive drug screening, given an alarming opioid and prescription drug ...