Yazarlar Kuzey Carolina Eyalet Üniversitesi tarafından sağlanan mali destek minnetle kabul etmiş oluyorsunuz. Milad Abolhasani ve Robert W. Epps minnetle UNC araştırma fırsatları girişimi (UNC-YG) hibe mali desteği kabul edersiniz.

1. reaktör derleme
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57666/57666fig1.jpg"> Resim 1 . Bir örnek platform Derleme işleminin adım adım illüstrasyon. Paneller (i) ilk yerleşimi çeviri sahne ve optik mesaj sahipleri montaj ekmek geniş, (ii) sahne montaj habercisi tüp montajı üzerinde ayrıntılı bir örnek platform derleme işlemini adım adım bir örnek gösterir ve Akış hücre optik mesaj, (iii) ek özel çapraz akış yolları, (IV) aynı anda ilk örnekleme birimi konumlandırma süre habercisi boru güvenliğini sağlama ortaya çıkarmak için saydamlık altında birleşme için mikrosıvısal hortumunun (v) Her modül, (vi) reaktör boru yol uzantısı birimleri ve (VII) optik Mesajını ve yapısını desteklemek için son örnekleme Birimi güvenliğini sağlama çalıştırmak reaktör boru ile ek örnekleme birimlerinin sonraki bağlantı. <a href="/files/ftp_upload/57666/57666fig1large.jpg" target="_blank">Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.</a>
Not: olası yapılandırma geniş dizi nedeniyle, tam derleme işleminin mikrosıvısal platformun farklı olabilir; Ancak, genel yöntemleri tüm düzenlemeleri için aynıdır. Aşağıda ve şekil 1 ' deki detaylı platform Derleme işleminin çekiş birimi olan bir iki-öncü, çok fazlı akış biçimi için sonra 14th örnekleme limanıdır.
<ol><li>Çeviri sahne güvenli ve sahipleri için optik breadboard sonrası. Kavşak montaj sahne ve akış hücre yazılara bağlanmak ve onları platforma tutturmak.</li>
	<li>Reaktör boru tel ve öncü çizgiler özel çapraz birleşim için yem ve kanallardan boru yükseltilmiş aşamasında yem. Her boru kesimi ilgili şırınga pompa veya koleksiyon şişe rahatça ulaşabilirsiniz bir uzunlukta kesilir emin olun.</li>
	<li>İlk örnekleme bağlantı noktası birimi kavşak Sahne Alanı'na bağlamak ve öncü satır kapak borulu bileşenleri ve yerde ilk örnekleme birimi güvenliği yükseltilmiş montaj aşamasına tutturmak.</li>
	<li>Reaktör boru aracılığıyla istenen bileşen çalıştırıp segmentleri montajı yapı geri kalanına bağlayan ek modüler reaktör birimleri ekleyin. Birimleri kavşak istenilen uzunluğa kadar inşa ve düzenleme elde edilir. Not: Reaktör boru sıkıca her biriminde uygun olmalıdır. Deformasyonlar boru (germe, Kıvırcıklaştırma, vb) içinde optik sinyal gücünü önemli ölçüde etkiler.</li>
	<li>Destek yapısı son örnekleme bölümü prizine bağlayın ve destek için breadboard bağlı optik mesaj için güvenli.</li>
	<li>Bilgisayar kontrollü şırınga pompaları akış sisteminin besleme hatları bağlayın ve bir azot gaz basınçlı (~ 12 psig) koleksiyonu şişe reaktör çıkış besleme.</li>
	<li>3 fiber optik yama halatlar 3 akışı hücre noktalarına bağlanmak ve ters biter Spektrometre, LED ve döteryum-halojen (DH) ışık kaynağı sırasıyla ekleyebilirsiniz. Kabloların düzgün tam uzunlukta çeviri Sahne Alanı'nın ve akış hücre ile olan bağlarını üzerinde herhangi bir gereksiz yük olmadan ile platform derleme ( Şekil 2' de gösterildiği gibi) tamamlamak için taşımak mümkün olduğundan emin olun.</li>
</ol>2. öncü hazırlık
Not: Eleme sistemi tepki çeşitli kolloidal yarı iletken nanocrystals sentezi için uygulanabilir; Ancak, platform geliştirme ve Wei ve ark. adapte doğrulama, bir CsPbBr3 perovskite sentez amacıyla Akış analizleri, daha iyi uyacak şekilde 6 bir vaka çalışması tepki kullanıldı. Öncü hazırlık süreci aşağıda ayrıntılı.
<ol><li>15 mL 0,013 M bromür habercisi tetraoctylammonium bromür 109 mg, oleik asit 1 mL ve 14 mL toluen mühürlü bir 20 mL şişe içinde birleştirerek hazırlayın.</li>
	<li>Net bir çözüm elde edilir kadar karışımı oda sıcaklığında karistirin.</li>
	<li>0.0021 M sezyum-kurşun habercisi ilk tarafından 48 mL hazırlamak sezyum hidroksit 0.6 mmol, 0.6 mmol lead(II) oksit ve mühürlü bir 8-mL flakon oleik asit 3 mL septum ile birleştirerek.<ol>
<li>Havalandırma için bir iğne ile septum işlemek ve çözüm bir yağ banyolu 160 ° C'de ısı ve net çözüm formları (yaklaşık 15 dakika) kadar karistirin.</li>
		<li>Şişe ve iğne bir fırın hareket ve onları 120 ° c için 1 h, ısı sonra havalandırma iğne kaldırmak ve açık hava oda sıcaklığında soğumaya çözüm izin verin.</li>
	</ol>
</li>
	<li>47,5 mL toluen mühürlü bir 50 mL şişe 0.5 mL yüksek konsantrasyon sezyum-kurşun karışımı ekleyin ve karistirin.</li>
	<li>Bromür habercisi yüklemek ve sezyum-kurşun habercisi onların anılan sıraya göre şırınga sulandırmak ve iki öncüleri birlikte (bkz. Adım 3) istenilen koşulları akan tarafından otomatik karakterizasyonu işlemine başlamak. Not: Temsilcisi sonuçlarıaltında detaylı deneyler için değişken toplam akış oranları hacimsel enjeksiyon oranları 6.4:1 sezyum-bromür adayına ve 1:1 gaz taşıyıcı faz net sıvı için kullanılmıştır.</li>
</ol>3. arabirimi işlemi
Not: test edilmesi için akış koşulları bir dizi belirttiği sonra veri toplama tamamını otomatik tepki platformu üzerinden yapılır. Bu ilk giriş dönemde kullanıcı arabirimi işletim için genel yordamları aşağıda ayrıntılı olarak açıklanmıştır.
<ol><li>( Şekil 3' te gösterilen) kullanıcı arabirimi ön panel görüntülemek üzere otomatik operasyon yazılımını açın.</li>
	<li>Spektrometre ayarları paneline taşıma ve tüm girişleri doldurma başlar.<ol>
<li>Dosya yolu Dosya kök veri için kutusunda klasöre kaydedilmesini istediğiniz veriler için yapıştırın.</li>
		<li>Spektrometre vizealtında Spektrometre için USB bağlantı adresi seçin. Spektrometre USB adresi bilinmiyor konumuna masaüstü kullanıcısının Aygıt Yöneticisi sayfası üzerinden tanımlamak.</li>
		<li>Entegrasyon zaman, spectra örnek ortalama sayısıve emme (Abs) ve floresan (grip) için koşulu kaydetmek için spectra sayısını seçin. Adımda ayrıntılı sentez durumunda 2, set 12 ms bir entegrasyon zaman emilimi ve floresan için 4 ms 10 spectra ortalama.</li>
		<li>Tek fazlı akış karakterize çok fazlı düğmesini ayrılma sonraki adıma geçin. Multi-Phase akışı karakterize, çok fazlı düğmesini seçin ve en az örnek uzunluğu yaklaşık 2 tam gaz-sıvı salınımlar ve örnekleme noktasını geçebilir şekilde ayarlayın. Daha sonra bu örnekleme penceresi içinde almak üzere örneklerin sayısını atayın. Not: Örnekleme zaman-çözünürlüğü bir Multi-Phase içinde akışı Spektrometre ayarları tarafından sınırlı olabilir ve ayarlamaları daha yüksek bir çözünürlük isteyen varsa gerekli olabilir.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Yapılandırma pompa paneline taşıma ve tüm girişleri doldurma başlar.<ol>
<li>Şırınga 1 COM, şırınga 2 COM ve Çift pompa COM, altında USB iletişim adresleri için tüm pompaları atayın. Adres tanımlama işlemi için 3.2.2 adıma bakın.</li>
		<li>Pompa arabirimde veya şırınga kılavuzları için kullanılan tüm şırıngalar içinde bulunan şırınga iç çapları, ayarlayın. Tüm şırınga uygulama değil yapılandırmaları için gerekli olmayan şırınga çapları varsayılan değerlerinde bırakabilirsiniz.</li>
		<li>Emme başvuru spectra toplama, kabul edilebilir bir boş çözüm belirlemek, ekli bir şırınga yük ve bir orta akış hızı (yaklaşık 300 µL/dak) için ilgili şırınga ilgili ayarla Ref Debi kutusu.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Sistem yapılandırma paneline taşıma ve tüm girişleri doldurma başlar.<ol>
<li>Sahne Mekanlar optimize edilmiştir ve düzgün sahne pozisyonlaraltında görüntülenir, önceki konumunda düğmesini seçin ve sonraki adıma geçmek. Sahne Mekanlar optimize değil, bir sahne pozisyon pencere boyutu atamak ve .csv vektör ve dosya yolu kutusunu kullanarak yaklaşık sahne pozisyonlar (içinde pozisyon aralığı) bağlayın. Sahne artışı kutusu 0,5 mm ve 8 vasıl belgili tanımlık Başlangıç geçer kutu bırakın.</li>
		<li>Kavşak Merkezi reaktör segmentten son örnekleme noktasına hacmi hesaplar ve bu değeri Sistem birimi kutusuna giriş. Ayrılmak belgili tanımlık en az denge saat 10, s.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Tüm giriş ve arayüzünün sol üst çalıştırmak düğmesi seçin doğruluğunu bir kez daha denetleyin. Not: yazılım, bu işlemi başladığında ön panel girişleri değiştirilemez.</li>
	<li>Eğer onlar-ecek değil Başvuru spectra penceresinde, başvuru spectra kaydettiyseniz Evet ya da Hayır seçin.</li>
	<li>Koşul akış oranları ayarla penceresinde 30 istenen akış hızı yapılandırmaları test etmek için tüm kullanılmayan şırınga girişleri boş bırakarak seçin.</li>
	<li>Tamam ' ı seçin ve istenen koşulların tümü örneklenmiş kadar çalışmaya sisteminin izin; sistem kendi kendine kapanır. Sistem herhangi bir sebeple durdurulması gerekiyorsa, erken durdur düğmesini seçin ve işlemi kapanacak biçimde sağlar. Dikkat: İptal kullanarak sol üst düğmesini arayüzü sistem pompaları veya potansiyel olarak ekipman zarar ve/veya UV ışık pozlama ile önemli sağlık risk oluşturan ışık kaynakları, kapatmaya izin vermez.</li>
</ol>4. Pathlength düzeltmeler
<ol><li>Pathlength düzeltme korelasyon her bağlantı noktası için elde etmek için ilk perovskites reaktör boru düzgün doldurulana kadar reaktör segmentine toluen içinde dağınık istikrarlı bir çözüm enjekte et.</li>
	<li>Çalışma akışını, 4 tam geçişleri için Tekdüzen bu çözüm otomatik örnekleme işlemi hücre (bkz. Adım 3 işlemi yordamı için).</li>
	<li>Temel düzeltmeler Floresans ve soğurma spektrumları için geçerlidir, sonra bağlantı noktası yere göre geçer için genel olarak ortalama. 455 dalga boyu Koyulukları referans olarak tüm eğrileri normalize nm ve 485 nm emme ve floresan için sırasıyla (bkz. şekil 4).</li>
	<li>Her limanda hesaplanan normalleştirme faktör tüm sonraki spectra eğrileri orantılı olarak ölçeklemek için kullanın.</li>
</ol>

<ol>
	<li>Tan, Z. -. K., Moghaddam, R. S., 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=Bright+light-emitting+diodes+based+on+organometal+halide+perovskite.">Bright light-emitting diodes based on organometal halide perovskite.</a> Nature Nanotechnology. 9 (9), 687-692 (2014).</li><li>Kojima, A., Teshima, K., Shirai, Y., Miyasaka, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Organometal+halide+perovskites+as+visible-light+sensitizers+for+photovoltaic+cells.">Organometal halide perovskites as visible-light sensitizers for photovoltaic cells.</a> Journal of the American Chemical Society. 131 (17), 6050-6051 (2009).</li><li>Huang, H., Bodnarchuk, M. I., Kershaw, S. V., Kovalenko, M. V., Rogach, A. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lead+halide+perovskite+nanocrystals+in+the+research+spotlight:+stability+and+defect+tolerance.">Lead halide perovskite nanocrystals in the research spotlight: stability and defect tolerance.</a> ACS Energy Letters. 2 (9), 2071-2083 (2017).</li><li>Gr&#228;tzel, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+light+and+shade+of+perovskite+solar+cells.">The light and shade of perovskite solar cells.</a> Nature Materials. 13, 838 (2014).</li><li>Schmidt, L. C., Perteg&#225;s, 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=Nontemplate+synthesis+of+CH3NH3PbBr3+perovskite+nanoparticles.">Nontemplate synthesis of CH3NH3PbBr3 perovskite nanoparticles.</a> Journal of the American Chemical Society. 136 (3), 850-853 (2014).</li><li>Wei, S., Yang, Y., Kang, X., Wang, L., Huang, L., Pan, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Room-temperature+and+gram-scale+synthesis+of+CsPbX3+(X+=+Cl,+Br,+I)+perovskite+nanocrystals+with+50-85%+photoluminescence+quantum+yields.">Room-temperature and gram-scale synthesis of CsPbX3 (X = Cl, Br, I) perovskite nanocrystals with 50-85% photoluminescence quantum yields.</a> Chemical Communications. 52 (45), 7265-7268 (2016).</li><li>Vybornyi, O., Yakunin, S. V., Kovalenko, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Polar-solvent-free+colloidal+synthesis+of+highly+luminescent+alkylammonium+lead+halide+perovskite+nanocrystals.">Polar-solvent-free colloidal synthesis of highly luminescent alkylammonium lead halide perovskite nanocrystals.</a> Nanoscale. 8 (12), 6278-6283 (2016).</li><li>Sun, S., Yuan, D., Xu, Y., Wang, A., Deng, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ligand-mediated+synthesis+of+shape-controlled+cesium+lead+halide+perovskite+nanocrystals+via+reprecipitation+process+at+room+temperature.">Ligand-mediated synthesis of shape-controlled cesium lead halide perovskite nanocrystals via reprecipitation process at room temperature.</a> ACS Nano. 10 (3), 3648-3657 (2016).</li><li>Jellicoe, T. C., Richter, J. M., 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=Synthesis+and+optical+properties+of+lead-free+cesium+tin+halide+perovskite+nanocrystals.">Synthesis and optical properties of lead-free cesium tin halide perovskite nanocrystals.</a> Journal of the American Chemical Society. 138 (9), 2941-2944 (2016).</li><li>Tong, Y., Bladt, E., 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=Highly+luminescent+cesium+lead+halide+perovskite+nanocrystals+with+tunable+composition+and+thickness+by+ultrasonication.">Highly luminescent cesium lead halide perovskite nanocrystals with tunable composition and thickness by ultrasonication.</a> Angewandte Chemie International Edition. 55 (44), 13887-13892 (2016).</li><li>Zhang, D., Eaton, S. W., Yu, Y., Dou, L., Yang, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Solution-phase+synthesis+of+cesium+lead+halide+perovskite+nanowires.">Solution-phase synthesis of cesium lead halide perovskite nanowires.</a> Journal of the American Chemical Society. 137 (29), 9230-9233 (2015).</li><li>Lignos, I., Stavrakis, S., Nedelcu, G., Protesescu, L., deMello, A. J., Kovalenko, M. V. <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+cesium+lead+halide+perovskite+nanocrystals+in+a+droplet-based+microfluidic+platform:+fast+parametric+space+mapping.">Synthesis of cesium lead halide perovskite nanocrystals in a droplet-based microfluidic platform: fast parametric space mapping.</a> Nano Letters. 16 (3), 1869-1877 (2016).</li><li>Wei, S., Yang, Y., Kang, X., Wang, L., Huang, L., Pan, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Room-temperature+and+gram-scale+synthesis+of+CsPbX3+(X+=+Cl,+Br,+I)+perovskite+nanocrystals+with+50-85%+photoluminescence+quantum+yields.">Room-temperature and gram-scale synthesis of CsPbX3 (X = Cl, Br, I) perovskite nanocrystals with 50-85% photoluminescence quantum yields.</a> Chemical Communications. 52 (45), 7265-7268 (2016).</li><li>Protesescu, L., Yakunin, S., 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=Nanocrystals+of+cesium+lead+halide+perovskites+(CsPbX+3+,+X+=+Cl,+Br,+and+I):+novel+optoelectronic+materials+showing+bright+emission+with+wide+color+gamut.">Nanocrystals of cesium lead halide perovskites (CsPbX 3 , X = Cl, Br, and I): novel optoelectronic materials showing bright emission with wide color gamut.</a> Nano Letters. 15 (6), 3692-3696 (2015).</li><li>Epps, R. W., Felton, K. C., Coley, C. W., Abolhasani, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Automated+microfluidic+platform+for+systematic+studies+of+colloidal+perovskite+nanocrystals:+towards+continuous+nano-manufacturing.">Automated microfluidic platform for systematic studies of colloidal perovskite nanocrystals: towards continuous nano-manufacturing.</a> Lab Chip. 23 (17), 4040-4047 (2017).</li><li>Lignos, I., Protesescu, L., 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=Facile+droplet-based+microfluidic+synthesis+of+monodisperse+IV-VI+semiconductor+nanocrystals+with+coupled+in-line+NIR+fluorescence+detection.">Facile droplet-based microfluidic synthesis of monodisperse IV-VI semiconductor nanocrystals with coupled in-line NIR fluorescence detection.</a> Chemistry of Materials. 26 (9), 2975-2982 (2014).</li><li>Park, J., 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> Annual Review of Materials Research. 40 (1), 415-443 (2010).</li><li>Phillips, T. W., Lignos, I. G., Maceiczyk, R. M., deMello, A. J., deMello, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nanocrystal+synthesis+in+microfluidic+reactors:+where+next.">Nanocrystal synthesis in microfluidic reactors: where next.</a> Lab on a Chip. 14 (17), 3172-3180 (2014).</li><li>Lignos, I., Stavrakis, S., Kilaj, A., deMello, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Millisecond-timescale+monitoring+of+PBS+nanoparticle+nucleation+and+growth+using+droplet-based+microfluidics.">Millisecond-timescale monitoring of PBS nanoparticle nucleation and growth using droplet-based microfluidics.</a> Small. 11 (32), 4009-4017 (2015).</li><li>Abolhasani, M., Coley, C. W., Xie, L., Chen, O., Bawendi, M. G., Jensen, K. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Oscillatory+microprocessor+for+growth+and+in+situ.+characterization+of+semiconductor+nanocrystals.">Oscillatory microprocessor for growth and in situ. characterization of semiconductor nanocrystals.</a> Chemistry of Materials. 27 (17), 6131-6138 (2015).</li><li>Chen, D. L., Gerdts, C. J., 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=Using+microfluidics+to+observe+the+effect+of+mixing+on+nucleation+of+protein+crystals.">Using microfluidics to observe the effect of mixing on nucleation of protein crystals.</a> Journal of the American Chemical Society. 127 (27), 9672-9673 (2005).</li></ol>

Kuzey Carolina Eyalet Üniversitesi geçici patent (#62/558,155) ele mikrosıvısal platformda şikayetçi oldu.

Otomatik örnekleme sistemi: Tarama platformu özerk Operasyon Merkezi kontrol sonlu durum makinesi ile yapılır. Hareketi bu devletler arasında sırayla örnekleme koşulları değişen bir dizi genelinde operasyon için izin birden çok özyinelemeli kesimi ile oluşur. Genel sistem denetimleri 3 çekirdek sahne ayrılabilir. İlk olarak, sistem her USB kontrollü bileşen aracılığıyla iletişim kurar, otomatik olarak dosya yolları kaydetme tanımlar ve ilk kullanıcı girişi için ister bir ba...

Yarı iletken nanocrystals, özellikle kuantum nokta, gelişiyle önemli gelişmeler elektronik malzeme araştırma ve üretim tahrik vardır. Örneğin, kuantum nokta1 zaten piyasada bulunan "QLED" uygulamaya LED görüntüler. Son zamanlarda yarı iletkenler bu sınıf arasında perovskites önemli ilgi ve araştırma yüksek verimlilik ve düşük maliyetli PV teknolojileri doğru yol açtı. 2009 yılında perovskite tabanlı PV ilk gösteri beri2 laboratuar ölçekli güç dönüşüm verimliliği perovskite tabanlı güneş hücreleri tarafından herhangi bir PV teknoloji tarihinin eşsiz bir oranda artmıştır. 3 , 4 perovskite tabanlı PVs sürüş ilgi ek olarak son yöntemler perovskite nanocrystals facile kolloidal sentezi açıklayan-si olmak mahluk için düşük maliyetli çözüm fazlı işlenmesi perovskite QDs fırsat ticari elektronik. 5 , 6 , 7 , 8 , 9 , 10 , 11 , 12 , 13 , 14
Kolloidal perovskite QDs büyük ölçekli nanomanufacturing doğru çaba, nanocrystal büyüme yolları daha iyi bir temel anlayış ve reaksiyon koşulları etkili denetim ilk geliştirilmelidir. Ancak, bu süreçlerin mevcut çalışmalar geleneksel şişesi tabanlı yaklaşımlar yararlanmıştır. Toplu iş sentezi stratejileri malzeme karakterizasyonu ve üretim açısından içerdiği sınırlamaları çeşitli mevcut, ama en önemlisi, şişesi tabanlı teknikleri zaman ve öncü tüketimi eleme son derece verimsiz olan ve gösteren sentez tutarlılık inhibe şişesi boyut bağımlı kitle aktarma özellikleri. 15 etkili kolloidal yarı iletken nanocrystals büyüme yollar bildirilen immobilizasyonu yordamlar ve geniş ilgili örnek alanı içinde çok çeşitli genelinde, daha etkili bir tarama tekniği gerekli incelemektir. Son iki yılda bir dizi mikrosıvısal stratejileri geliştirilmiştir kolloidal nanocrystals daha az kimyasal tüketimi, yüksek üretilen iş tarama yöntemleri erişilebilirliğini ve için potansiyel yararlanarak çalışmaları için bir sürekli sentez sistemlerinde süreç denetim uygulaması. 12 , 16 , 17 , 18 , 19 , 20
Bu çalışmada, biz tasarım ve kolloidal yarı iletken nanocrystals yüksek üretilen iş in situ çalışmaları için bir otomatik mikrosıvısal platform geliştirme raporu. Akış hücre, son derece modüler tasarım ve entegrasyonu alıp borulu reaktörler ve akışkan bağlantıları çeviri bir roman formu bulma, tarama ve optimizasyon doğrudan uygulamaları ile benzersiz ve uyarlanabilir reconfigurable platformu Kolloidal nanocrystals. Bizim algılama tekniği (Yani, üç-port akışı hücre), translasyonel yeteneklilik üstünde ilk kez sermaye, biz aynı anda örnekleme arttırırken ayırımı sistematik karıştırma ve reaksiyon zaman ölçekleri göstermek geleneksel sabit akış hücre yaklaşımlar üzerinde verimlilik ve tahsilat oranları. Bu platform kullanımı sürekli nanomanufacturing stratejileri doğru kolloidal nanocrystal immobilizasyonu yüksek üretilen iş ve hassas grubu-gap mühendislik sağlar.

<table><tbody><tr><td>Toluene</td><td>Fisher Scientific</td><td>AC364410010</td><td>99.85% extra over molecular sieves</td></tr><tr><td>Oleic acid</td><td>Sigma Aldrich</td><td>364525&amp;nbsp;ALDRICH</td><td>technical grade 90%</td></tr><tr><td>Cesium hydroxide (50 wt% in water)</td><td>Sigma Aldrich</td><td>232041 ALDRICH</td><td>50 wt% in water &gt; 99.9% trace metals</td></tr><tr><td>Lead(II) oxide</td><td>Sigma Aldrich</td><td>211907 SIGMA-ALDRICH</td><td>&gt; 99.9% trace metals basis</td></tr><tr><td>Tetraoctylammonium bromide</td><td>Sigma Aldrich</td><td>294136 ALDRICH</td><td>98%</td></tr><tr><td>1/16&quot; OD, 0.04&quot; ID FEP tubing</td><td>MicroSolv</td><td>48410-40</td><td></td></tr><tr><td>1/16&quot; OD, 0.02&quot; ID ETFE tubing</td><td>MicroSolv</td><td>48510-20</td><td></td></tr><tr><td>0.02&quot; thru hole PEEK Tee</td><td>IDEX Health &amp;amp; Science</td><td>P-712</td><td></td></tr><tr><td>1/4-28 ETFE flangeless ferrule for 1/16&quot;</td><td>IDEX Health &amp;amp; Science</td><td>P-200N</td><td></td></tr><tr><td>1/4-28 PEEK flangeless nut for 1/16&quot;</td><td>IDEX Health &amp;amp; Science</td><td>P-230</td><td></td></tr><tr><td>4-way PEEK L-valve</td><td>IDEX Health &amp;amp; Science</td><td>V-100L</td><td></td></tr><tr><td>Syringe pump</td><td>Harvard Apparatus</td><td>70-3007</td><td></td></tr><tr><td>8 mL stainless steel syringe</td><td>Harvard Apparatus</td><td>70-2267</td><td></td></tr><tr><td>25 mL glass syringe</td><td>Scientific Glass Engineering</td><td>25MDF-LL-GT</td><td></td></tr><tr><td>Optical breadboard</td><td>ThorLabs</td><td>MB1224</td><td></td></tr><tr><td>300 mm translation stage</td><td>ThorLabs</td><td>LTS300</td><td></td></tr><tr><td>Optical post</td><td>ThorLabs</td><td>TR2-4</td><td>TR2, TR3, or TR4</td></tr><tr><td>Optical post holder</td><td>ThorLabs</td><td>PH4-6</td><td>PH4 or PH6</td></tr><tr><td>365 nm LED</td><td>ThorLabs</td><td>M365LP1</td><td></td></tr><tr><td>LED driver</td><td>ThorLabs</td><td>LEDD1B</td><td></td></tr><tr><td>600 micron patch cord</td><td>Ocean Optics</td><td>QP600-1-SR</td><td></td></tr><tr><td>Deuterium-halogen light source</td><td>Ocean Optics</td><td>DH-2000-BAL</td><td></td></tr><tr><td>Miniature spectrometer</td><td>Ocean Optics</td><td>FLAME-S-XR1-ES</td><td></td></tr><tr><td>Multifuction I/O device (DAQ)</td><td>National Instruments</td><td>USB-6001</td><td></td></tr><tr><td>Virtual Instrument Software</td><td>National Instruments</td><td>LabVIEW 2015 SP1</td><td></td></tr></tbody></table>

a modular microfluidic technology for systematic studies of colloidal semiconductor nanocrystals

Kolloidal yarı iletken nanocrystals, kuantum (QDs), nokta olarak bilinen ışık gibi ticari elektronik malzemelerin hızla büyüyen bir sınıf diyotlar (LED'ler) ve fotovoltaik (PVs) yayan vardır. Bu malzeme grubu arasında önemli gelişme ve potansiyeli yüksek ücret taşıyıcı mobilities ve yaşam süreleri nedeniyle yüksek verimlilik, düşük maliyetli PV fabrikasyon doğru inorganik/organik perovskites gösterdi. Perovskite QDs büyük ölçekli PV ve LED uygulamaları için fırsatlar rağmen onların büyüme yolları temel ve kapsamlı anlayış eksikliği onların uyum içinde sürekli nanomanufacturing stratejileri inhibe. Geleneksel şişesi tabanlı tarama yaklaşımlar genellikle pahalı, emek yoğun ve etkili bir şekilde geniş parametre alanı ve sentez çeşitli kolloidal QD tepkiler ilgili karakterize için imprecise. Bu çalışmada, tam özerk mikrosıvısal platformu sistematik olarak nanocrystals sürekli akışı biçiminde kolloidal sentezi ile ilgili büyük parametre alanı incelemek için geliştirilmiştir. 3-port akışı hücre ve modüler reaktör uzantısı birimleri çeviri bir roman uygulanması yoluyla, sistem hızla Floresans ve soğurma spektrumları 3-196 cm arasında değişen reaktör uzunlukları arasında toplayabiliriz. Ayarlanabilir reaktör uzunluğu sadece ikamet süresi hızı bağımlı kütle aktarımı üzerinden decouples, aynı zamanda önemli ölçüde örneklendirme oranı ve kimyasal tüketimi nedeniyle 40 benzersiz spectra içinde tek bir karakterizasyonu geliştirir denge sistemi. Örnekleme hızları günde en çok 30.000 benzersiz spectra ulaşabilirsiniz ve koşulları 4 büyüklük 100 ms - 17 dk arasında değişen kez konutunda kapsar. Bu sistemin daha fazla uygulamaları oranı ve hassas malzeme keşif ve gelecekte tarama çalışmaları önemli ölçüde artıracak. Bu raporda Detaylı sistem malzeme ve derleme iletişim kuralları ile otomatik örnekleme yazılım ve çevrimdışı veri işleme genel bir açıklaması vardır.

Örnek spectra: Tartışılan mikrosıvısal platformu kullanmak, kolloidal yarı iletken nanocrystals sentez sıcaklığında çekirdekleşme ve büyüme aşamalarında doğrudan emme ve floresan spectra zaman evrimi izleyerek okudu koşullar karıştırma üniforma altında kurulan nanocrystals. Şekil 5 A üç-port akışı hücre tek bir geçiş içinde elde spectra bir örnek kümesi gösterir. Tek başına emisyon dalga...

Watch this Scientific Journal Video about A Modular Microfluidic Technology for Systematic Studies of Colloidal Semiconductor Nanocrystals at JoVE.com

A Modular Microfluidic Technology for Systematic Studies of Colloidal Semiconductor Nanocrystals

Burada ayrıntılı işlem ve derleme kolloidal yarı iletken nanocrystal immobilizasyonu sistematik karakterizasyonu için modüler mikrosıvısal tarama platformun iletişim kurallarıdır. Tam ayarlanabilir sistem düzenlemeler ile yüksek verimli spectra koleksiyonu 4 büyüklük reaksiyon zamanı ölçekler bir kütle transferi kontrol örnekleme alanı içinde genelinde yürütülen.

Kolloidal yarı iletken Nanocrystals sistematik çalışmalar için modüler bir mikrosıvısal teknolojisi

Colloidal semiconductor nanocrystals, known as quantum dots (QDs), are a rapidly growing class of materials in commercial electronics, such as light ...

a-modular-microfluidic-technology-for-systematic-studies-colloidal

Universidad San Sebastian

Research

JoVE Journal

Engineering

9.5K Görüntüleme.  North Carolina State University. Burada ayrıntılı işlem ve derleme kolloidal yarı iletken nanocrystal immobilizasyonu sistematik karakterizasyonu için modüler mikrosıvısal tarama platformun iletişim kurallarıdır. Tam ayarlanabilir sistem düzenlemeler ile yüksek verimli spectra koleksiyonu 4 büyüklük reaksiyon zamanı ölçekler bir kütle transferi kontrol örnekleme alanı içinde genelinde yürütülen.

Video: A Modular Microfluidic Technology for Systematic Studies of Colloidal Semiconductor Nanocrystals

Confocal Imaging of Confined Quiescent and Flowing Colloid-polymer Mixtures

The behavior of confined colloidal suspensions with attractive interparticle interactions is critical to the rational design of materials for directed assembly1-3, drug delivery4, improved hydrocarbon recovery5-7, and flowable electrodes for energy storage8. Suspensions containing fluorescent colloids and non-adsorbing polymers are appealing model systems, as the ratio of the polymer radius of gyration to the particle radius&#160;and concentration of polymer control the range and strength of the interparticle attraction, respectively. By tuning the polymer properties and the volume fraction of the colloids, colloid fluids, fluids of clusters, gels, crystals, and glasses can be obtained9.&#160;Confocal microscopy, a variant of fluorescence microscopy, allows an optically transparent and fluorescent sample to be imaged with high spatial and temporal resolution in three dimensions. In this technique, a small pinhole or slit blocks the emitted fluorescent light from regions of the sample that are outside the focal volume of the microscope optical system. As a result, only a thin section of the sample in the focal plane is imaged. This technique is particularly well suited to probe the structure and dynamics in dense colloidal suspensions at the single-particle scale: the particles are large enough to be resolved using visible light and diffuse slowly enough to be captured at typical scan speeds of commercial confocal systems10. Improvements in scan speeds and analysis algorithms have also enabled quantitative confocal imaging of flowing suspensions11-16,37.&#160;In this paper, we demonstrate confocal microscopy experiments to probe the confined phase behavior and flow properties of colloid-polymer mixtures. We first prepare colloid-polymer mixtures that are density- and refractive-index matched. Next, we report a standard protocol for imaging quiescent dense colloid-polymer mixtures under varying confinement in thin wedge-shaped cells. Finally, we demonstrate a protocol for imaging colloid-polymer mixtures during microchannel flow.

Confocal microscopy is used to image quiescent and flowing colloid-polymer mixtures, which are studied as model systems for attractive suspensions. Image analysis algorithms are used to calculate structural and dynamic metrics for the colloidal particles that measure changes due to geometric confinement.

Kuşatılmış Quiescent ve akan Koloidno polimer Karışımlarının Eşodaklı Görüntüleme

The behavior of confined colloidal suspensions with attractive interparticle interactions is critical to the rational design of materials for directed ...

Kimya

Fluorescence detection methods for microfluidic droplet platforms

The development of microfluidic platforms for performing chemistry and biology has in large part been driven by a range of potential benefits that accompany system miniaturisation. Advantages include the ability to efficiently process nano- to femoto- liter volumes of sample, facile integration of functional components, an intrinsic predisposition towards large-scale multiplexing, enhanced analytical throughput, improved control and reduced instrumental footprints.1
In recent years much interest has focussed on the development of droplet-based (or segmented flow) microfluidic systems and their potential as platforms in high-throughput experimentation.2-4 Here water-in-oil emulsions are made to spontaneously form in microfluidic channels as a result of capillary instabilities between the two immiscible phases. Importantly, microdroplets of precisely defined volumes and compositions can be generated at frequencies of several kHz. Furthermore, by encapsulating reagents of interest within isolated compartments separated by a continuous immiscible phase, both sample cross-talk and dispersion (diffusion- and Taylor-based) can be eliminated, which leads to minimal cross-contamination and the ability to time analytical processes with great accuracy. Additionally, since there is no contact between the contents of the droplets and the channel walls (which are wetted by the continuous phase) absorption and loss of reagents on the channel walls is prevented.
Once droplets of this kind have been generated and processed, it is necessary to extract the required analytical information. In this respect the detection method of choice should be rapid, provide high-sensitivity and low limits of detection, be applicable to a range of molecular species, be non-destructive and be able to be integrated with microfluidic devices in a facile manner. To address this need we have developed a suite of experimental tools and protocols that enable the extraction of large amounts of photophysical information from small-volume environments, and are applicable to the analysis of a wide range of physical, chemical and biological parameters. Herein two examples of these methods are presented and applied to the detection of single cells and the mapping of mixing processes inside picoliter-volume droplets. We report the entire experimental process including microfluidic chip fabrication, the optical setup and the process of droplet generation and detection.

Droplet-based microfluidic platforms are promising candidates for high throughput experimentation since they are able to generate picoliter, self-compartmentalized vessels inexpensively at kHz rates. Through integration with fast, sensitive and high resolution fluorescence spectroscopic methods, the large amounts of information generated within these systems can be efficiently extracted, harnessed and utilized.

Mikroakışkan damlacık platformları için Floresan algılama yöntemleri

The development of microfluidic platforms for performing chemistry and biology has in large part been driven by a range of potential benefits that ...

Biyomühendislik

Microfluidic Chips Controlled with Elastomeric Microvalve Arrays

Miniaturized microfluidic systems provide simple and effective solutions for low-cost point-of-care diagnostics and high-throughput biomedical assays. Robust flow control and precise fluidic volumes are two critical requirements for these applications. We have developed microfluidic chips featuring elastomeric polydimethylsiloxane (PDMS) microvalve arrays that: 1) need no extra energy source to close the fluidic path, hence the loaded device is highly portable; and 2) allow for microfabricating deep (up to 1 mm) channels with vertical sidewalls and resulting in very precise features.

The PDMS microvalves-based devices consist of three layers: a fluidic layer containing fluidic paths and microchambers of various sizes, a control layer containing the microchannels necessary to actuate the fluidic path with microvalves, and a middle thin PDMS membrane that is bound to the control layer. Fluidic layer and control layers are made by replica molding of PDMS from SU-8 photoresist masters, and the thin PDMS membrane is made by spinning PDMS at specified heights. The control layer is bonded to the thin PDMS membrane after oxygen activation of both, and then assembled with the fluidic layer. The microvalves are closed at rest and can be opened by applying negative pressure (e.g., house vacuum). Microvalve closure and opening are automated via solenoid valves controlled by computer software.

Here, we demonstrate two microvalve-based microfluidic chips for two different applications. The first chip allows for storing and mixing precise sub-nanoliter volumes of aqueous solutions at various mixing ratios. The second chip allows for computer-controlled perfusion of microfluidic cell cultures.

The devices are easy to fabricate and simple to control. Due to the biocompatibility of PDMS, these microchips could have broad applications in miniaturized diagnostic assays as well as basic cell biology studies.

We demonstrate protocols for manufacturing and automating elastomeric polydimethylsiloxane (PDMS)-based microvalve arrays that need no extra energy to close and feature photolithographically defined precise volumes. A parallel subnanoliter-volume mixer and an integrated microfluidic perfusion system are presented.

Elastomerik Mikrovalf Diziler Kontrollü mikroakışkan Chips

Miniaturized microfluidic systems provide simple and effective solutions for low-cost point-of-care diagnostics and high-throughput biomedical assays.  ...

Biyoloji

Creating Sub-50 Nm Nanofluidic Junctions in PDMS Microfluidic Chip via Self-Assembly Process of Colloidal Particles

Polydimethylsiloxane (PDMS) is the prevailing building material to make microfluidic devices due to its ease of molding and bonding as well as its transparency. Due to the softness of the PDMS material, however, it is challenging to use PDMS for building nanochannels. The channels tend to collapse easily during plasma bonding. In this paper, we present an evaporation-driven self-assembly method of silica colloidal nanoparticles to create nanofluidic junctions with sub-50 nm pores between two microchannels. The pore size as well as the surface charge of the nanofluidic junction is tunable simply by changing the colloidal silica bead size and surface functionalization outside of the assembled microfluidic device in a vial before the self-assembly process. Using the self-assembly of nanoparticles with a bead size of 300 nm, 500 nm, and 900 nm, it was possible to fabricate a porous membrane with a pore size of ~45 nm, ~75 nm and ~135 nm, respectively. Under electrical potential, this nanoporous membrane initiated ion concentration polarization (ICP) acting as a cation-selective membrane to concentrate DNA by ~1,700 times within 15 min. This non-lithographic nanofabrication process opens up a new opportunity to build a tunable nanofluidic junction for the study of nanoscale transport processes of ions and molecules inside a PDMS microfluidic chip.

We propose a simple self-assembly technique of silica colloidal nanoparticles to create a nanofluidic junction between two microchannels in polydimethylsiloxane (PDMS). Using this technique, a nanoporous bead membrane with a pore size down to ~45 nm was built inside a microchannel and applied to electrokinetic preconcentration of DNA samples.

Kolloidal Parçacıkların Öz-Montaj Süreci yoluyla PDMS mikroakışkan Chip Sub-50 Nm Nanofluidic Junctions oluşturma

Polydimethylsiloxane (PDMS) is the prevailing building material to make microfluidic devices due to its ease of molding and bonding as well as its ...

Mühendislik

Millifluidics for Chemical Synthesis and Time-resolved Mechanistic Studies

Procedures utilizing millifluidic devices for chemical synthesis and time-resolved mechanistic studies are described by taking three examples. In the first, synthesis of ultra-small copper nanoclusters is described. The second example provides their utility for investigating time resolved kinetics of chemical reactions by analyzing gold nanoparticle formation using in situ X-ray absorption spectroscopy. The final example demonstrates continuous flow catalysis of reactions inside millifluidic channel coated with nanostructured catalyst.

Millifluidic devices are utilized for controlled synthesis of nanomaterials, time-resolved analysis of reaction mechanisms and continuous flow catalysis.

Kimyasal Sentez ve Zaman-çözülmesi Mekanistiksel Çalışmaları Millifluidics

Procedures utilizing millifluidic devices for chemical synthesis and time-resolved mechanistic studies are described by taking three examples. In the ...

Microfluidic Chips for In Situ Crystal X-ray Diffraction and In Situ Dynamic Light Scattering for Serial Crystallography

This protocol describes fabricating microfluidic devices with low X-ray background optimized for goniometer based fixed target serial crystallography. The devices are patterned from epoxy glue using soft lithography and are suitable for in situ X-ray diffraction experiments at room temperature. The sample wells are lidded on both sides with polymeric polyimide foil windows that allow diffraction data collection with low X-ray background. This fabrication method is undemanding and inexpensive. After the sourcing of a SU-8 master wafer, all fabrication can be completed outside of a cleanroom in a typical research lab environment. The chip design and fabrication protocol utilize capillary valving to microfluidically split an aqueous reaction into defined nanoliter sized droplets. This loading mechanism avoids the sample loss from channel dead-volume and can easily be performed manually without using pumps or other equipment for fluid actuation. We describe how isolated nanoliter sized drops of protein solution can be monitored in situ by dynamic light scattering to control protein crystal nucleation and growth. After suitable crystals are grown, complete X-ray diffraction datasets can be collected using goniometer based in situ fixed target serial X-ray crystallography at room temperature. The protocol provides custom scripts to process diffraction datasets using a suite of software tools to solve and refine the protein crystal structure. This approach avoids the artefacts possibly induced during cryo-preservation or manual crystal handling in conventional crystallography experiments. We present and compare three protein structures that were solved using small crystals with dimensions of approximately 10-20 &#181;m grown in chip. By crystallizing and diffracting in situ, handling and hence mechanical disturbances of fragile crystals is minimized. The protocol details how to fabricate a custom X-ray transparent microfluidic chip suitable for in situ serial crystallography. As almost every crystal can be used for diffraction data collection, these microfluidic chips are a very efficient crystal delivery method.

Microfluidic Chips for In Situ Crystal X-ray Diffraction and In Situ Dynamic Light Scattering for Serial Crystallography

This protocol describes in detail how to fabricate and operate microfluidic devices for X-ray diffraction data collection at room temperature. Additionally, it describes how to monitor protein crystallization by dynamic light scattering and how to process and analyze obtained diffraction data.

Mikrosıvısal çip Situ Crystal x-ışını kırınım ve in Situ dinamik ışık saçılma seri kristalografisi için için

This protocol describes fabricating microfluidic devices with low X-ray background optimized for goniometer based fixed target serial crystallography. The ...

Window on a Microworld: Simple Microfluidic Systems for Studying Microbial Transport in Porous Media

Microbial growth and transport in porous media have important implications for the quality of groundwater and surface water, the recycling of nutrients in the environment, as well as directly for the transmission of pathogens to drinking water supplies. Natural porous media is composed of an intricate physical topology, varied surface chemistries, dynamic gradients of nutrients and electron acceptors, and a patchy distribution of microbes. These features vary substantially over a length scale of microns, making the results of macro-scale investigations of microbial transport difficult to interpret, and the validation of mechanistic models challenging. Here we demonstrate how simple microfluidic devices can be used to visualize microbial interactions with micro-structured habitats, to identify key processes influencing the observed phenomena, and to systematically validate predictive models. Simple, easy-to-use flow cells were constructed out of the transparent, biocompatible and oxygen-permeable material poly(dimethyl siloxane). Standard methods of photolithography were used to make micro-structured masters, and replica molding was used to cast micro-structured flow cells from the masters. The physical design of the flow cell chamber is adaptable to the experimental requirements: microchannels can vary from simple linear connections to complex topologies with feature sizes as small as 2 &mu;m. Our modular EcoChip flow cell array features dozens of identical chambers and flow control by a gravity-driven flow module. We demonstrate that through use of EcoChip devices, physical structures and pressure heads can be held constant or varied systematically while the influence of surface chemistry, fluid properties, or the characteristics of the microbial population is investigated. Through transport experiments using a non-pathogenic, green fluorescent protein-expressing Vibrio bacterial strain, we illustrate the importance of habitat structure, flow conditions, and inoculums size on fundamental transport phenomena, and with real-time particle-scale observations, demonstrate that microfluidics offer a compelling view of a hidden world.

Microfluidic devices can be used to visualize complex natural processes in real time and at the appropriate physical scales. We have developed a simple microfluidic device that mimics key features of natural porous media for studying growth and transport of bacteria in the subsurface.

Gözenekli Ortam Mikrobiyal Ulaştırma incelenmesi için basit mikroakışkan Sistemleri: Mikrodünya Pencere

Microbial growth and transport in porous media have important implications for the quality of groundwater and surface water, the recycling of nutrients in ...

Microfluidic Platform with Multiplexed Electronic Detection for Spatial Tracking of Particles

Microfluidic processing of biological samples typically involves differential manipulations of suspended particles under various force fields in order to spatially fractionate the sample based on a biological property of interest. For the resultant spatial distribution to be used as the assay readout, microfluidic devices are often subjected to microscopic analysis requiring complex instrumentation with higher cost and reduced portability. To address this limitation, we have developed an integrated electronic sensing technology for multiplexed detection of particles at different locations on a microfluidic chip. Our technology, called Microfluidic CODES, combines Resistive Pulse Sensing with Code Division Multiple Access to compress 2D spatial information into a 1D electrical signal. In this paper, we present a practical demonstration of the Microfluidic CODES technology to detect and size cultured cancer cells distributed over multiple microfluidic channels. As validated by the high-speed microscopy, our technology can accurately analyze dense cell populations all electronically without the need for an external instrument. As such, the Microfluidic CODES can potentially enable low-cost integrated lab-on-a-chip devices that are well suited for the point-of-care testing of biological samples.

We demonstrate a microfluidic platform with an integrated surface electrode network that combines resistive pulse sensing (RPS) with code division multiple access (CDMA), to multiplex detection and sizing of particles in multiple microfluidic channels.

Parçacıkların Mekansal Takip için Çoklanmış Elektronik Algılama ile mikroakışkan Platformu

Microfluidic processing of biological samples typically involves differential manipulations of suspended particles under various force fields in order to ...

Generation of Dynamical Environmental Conditions using a High-Throughput Microfluidic Device

Mimicking in vivo environmental conditions is crucial for in vitro studies on complex life machinery. However, current techniques targeting live cells and organs are either highly expensive, like robotics, or lack nanoliter volume and millisecond time accuracy in liquid manipulation. We herein present the design and fabrication of a microfluidic system, which consists of 1,500 culture units, an array of enhanced peristaltic pumps and an on-site mixing modulus. To demonstrate the capacities of the microfluidic device, neural stem cell (NSC) spheres are maintained in the proposed system. We observed that when the NSC sphere is exposed to CXCL in day 1 and EGF in day 2, the round-shaped conformation is well maintained. Variation in the input order of 6 drugs causes morphological changes to the NSC sphere and the expression level representative marker for NSC stemness (i.e., Hes5 and Dcx). These results indicate that dynamic and complex environmental conditions have great effects on NSC differentiation and self-renewal, and the proposed microfluidic device is a suitable platform for high throughput studies on the complex life machinery.

We present a microfluidic system for high throughput studies on complex life machinery, which consists of 1500 culture units, an array of enhanced peristaltic pumps and an on-site mixing modulus. The microfluidic chip allows for the analysis of the highly complex and dynamic micro-environmental conditions in vivo.

Yüksek Verimli Mikroakışkan Cihaz Kullanarak Dinamik ÇevreSel Koşulların Üretilmesi

Mimicking in vivo environmental conditions is crucial for in vitro studies on complex life machinery. However, current techniques targeting live cells and ...

Kombinatoryal Plug Üretimi için Mikroakışkan Bir Cihazın Kurulumu

Bilayer Microfluidic Device for Combinatorial Plug Production

Droplet microfluidics is a versatile tool that allows the execution of a large number of reactions in chemically distinct nanoliter compartments. Such systems have been used to encapsulate a variety of biochemical reactions - from incubation of single cells to implementation of PCR reactions, from genomics to chemical synthesis. Coupling the microfluidic channels with regulatory valves allows control over their opening and closing, thereby enabling the rapid production of large-scale combinatorial libraries consisting of a population of droplets with unique compositions. In this paper, protocols for the fabrication and operation of a pressure-driven, PDMS-based bilayer microfluidic device that can be utilized to generate combinatorial libraries of water-in-oil emulsions called plugs are presented. By incorporating software programs and microfluidic hardware, the flow of desired fluids in the device can be controlled and manipulated to generate combinatorial plug libraries and to control the composition and quantity of constituent plug populations. These protocols will expedite the process of generating combinatorial screens, particularly to study drug response in cells from cancer patient biopsies.

Yazar Spotlight: Hesaplamalı ve Deneysel Yaklaşımları Hassas Onkolojiye Entegre Etme

The fabrication of a polydimethylsiloxane (PDMS)-based bilayer device for the production of combinatorial libraries in water-in-oil emulsions (plugs) is presented here. The necessary hardware and software required to automate plug production are detailed in the protocol, and the production of a quantitative library of fluorescent plugs is also demonstrated.

Kombinatoryal Fiş Üretimi için İki Katmanlı Mikroakışkan Cihaz

Droplet microfluidics is a versatile tool that allows the execution of a large number of reactions in chemically distinct nanoliter compartments. Such ...