science >> Wetenschap >  >> nanotechnologie

Micropipetsonde voor het afstemmen van het volume en de deeltjesconcentratie van vloeistoffen

Credit:Technische Universiteit Delft

Op de afdeling PME, er is een micropipetsonde ontwikkeld voor het hanteren van meerdere vloeistoffen. Het is de eerste keer dat zo'n kleine sonde vloeistofvolume kan doseren, en tegelijkertijd de concentratie van deeltjes in de vloeistof regelen. Deze nieuwe tool opent toepassingen op het gebied van eencellige biologie en gelokaliseerde chemie. Stel je voor dat je een enkele cel kunt manipuleren met hetzelfde detailniveau als elk ander grootschalig object! Bijvoorbeeld, men zou verschillende concentraties van een geneesmiddel in afzonderlijke cellen kunnen injecteren, en vergelijk vervolgens welke concentratie het beste werkt om de cel te beschermen tegen een virusinfectie. Eleonoor Verlinden, Murali Ghatkesar en Urs Staufer hebben onlangs hun onderzoek naar zo'n sonde gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift nanoschaal .

Gelokaliseerde biochemische reacties vormen de basis van alle processen die relevant zijn voor het cellulaire leven. Daarom, het is zeer waardevol om een ​​hulpmiddel te hebben voor het doseren van meerdere reagentia op een gedefinieerde locatie op microschaal. Een apparaat dat vloeistofvolumes van picoliter of kleiner kan manipuleren (1 pl =10 -12 l =1000 m 3 ), zal ongekende toegang geven om reacties dichtbij of zelfs binnen enkele cellen uit te voeren. Omdat voor biochemische reacties vaak grote hoeveelheden dure chemicaliën nodig zijn, kosten kunnen drastisch worden verlaagd wanneer de vloeistofvolumes kunnen worden verminderd.

In de gepubliceerde krant, een tweekanaals microfluïdische AFM (Atomic Force Microscopy) cantilever werd gepresenteerd. Elk vloeistofkanaal was verbonden met een ander reservoir, maar dosering/aspiratie werd uitgevoerd vanuit openingen aan het vrije uiteinde van de cantilever. Door de druk op de reservoirs te regelen, femto (10 .) -15 ) tot picoliter volume aan vloeistoffen werden gedoseerd. De concentratie van de afgegeven vloeistof werd afgestemd door twee vloeistoffen in de pipetkanalen te mengen tot de gewenste verhouding. Een delicaat evenwicht tussen de diffusie van analyten en convectie van de vloeistofstroom maakte een nauwkeurige dosering van het vloeistofvolume en de analytconcentratie mogelijk. De onderzoekers konden de concentratie van een afgegeven fluorescerende vloeistof afstemmen op 17,5 tot 90% van de oorspronkelijke waarde.