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Posted in | Nanofluidics

Utilisant Microfluidics Pour Effectuer Microdroplets Contenant les Molécules Uniques d'Intérêt

Published on September 22, 2009 at 7:51 PM

Inventant un outil neuf utile pour produire des réactions chimiques entre les molécules uniques, les scientifiques au National Institute of Standards and Technology (NIST) ont employé la manipulation de microfluidics-the des liquide au microscopique échelle-à effectuent les microdroplets qui contiennent les molécules uniques d'intérêt. En combinant cette méthode microfluidic neuve de « gouttelette-sur-exigence » avec « les brucelles optiques » qui pourraient fusionner les gouttelettes multiples et font réagir leurs teneurs moléculaires, la recherche peut éventuel mener à un contrat, à une installation intégrée pour obtenir l'information d'unique-molécule sur la structure et à un fonctionnement des matières organiques importantes, telles que des protéines, des enzymes, et l'ADN.

Le distributeur « sur demande » de goutte d'unique-molécule de NIST : Les Écoulements d'eau par un tunnel microfluidic, approximativement 35 microns de large, et écrit une constriction étroite où il se décompose des gouttelettes. La Variation de la largeur de la constriction change la taille des gouttes et de lacer l'eau avec les molécules désirées juste des bonnes causes de concentration les gouttelettes donnantes droit de sélectionner les molécules uniques d'intérêt 99 pour cent du temps. Crédit : C. López-Mariscal et K. Helmerson, NIST

À l'aide du Centre du NIST pour la Science et Technologie de Nanoscale, les physiciens Carlos López-Mariscal et le Kristian Helmerson ont produit un dispositif microfluidic minuscule avec un tunnel par lequel l'eau peut circuler. Serré dans un flot étroit par un mélange de pétroles dont la viscosité, ou la résistance au flux, exerce la pression là-dessus, l'eau puis écrit une constriction étroite. La pression brusque de l'eau goutte-a accompagné par un tableau de bord des détergent-ruptures sa tension superficielle, la coupant en petites gouttelettes. (Cet même effet se produit quand un courant d'eau mince tombant d'un robinet se décompose de petites gouttes.)

Les tailles de gouttelette sont hautement uniformes et peuvent être ajustées en réglant la largeur de la constriction. Avec cette technique, les chercheurs ont effectué à des gouttelettes environ un micromètre dedans diamètre-ou la moitié d'un attoliter (moitié un milliardième d'un milliardième d'un litre) en volume.

Dans le tunnel microfluidic, l'eau est lacée avec les molécules désirées juste de la bonne concentration, de sorte que les gouttelettes donnantes droit chaque captent en moyenne juste une molécule d'intérêt. À L'intérieur de chaque gouttelette, les différentes molécules d'intérêt trempent autour librement dans la sphère relativement spacieuse, avec les molécules d'eau qui composent la partie de chaque gouttelette.

À l'aide des faisceaux lasers, les chercheurs peuvent déménager deux gouttelettes unique-molécule-contenantes ou plus, les faire fusionner, et observer les réactions par des méthodes optiques. Pour leurs premières réactions, les chercheurs mélangent les molécules fluorescentes qui émettent différentes couleurs, mais à l'avenir, ils envisagent des réactions chimiques plus intéressantes, de ce type entre un agent infectieux et un anticorps, ou un chromosome et un médicament. Les chercheurs peuvent former un faisceau laser dans n'importe quelle configuration désirée et enfermer de ce fait non seulement des gouttes uniques, mais des choix de eux, ouvrant des possibilités neuves pour la spectroscopie d'unique-molécule.

C. López-Mariscal et K. Helmerson. Piégeage Optique des hydrosomes. Proc. SPIE, Vol. 7400, 740026 (2009).

Last Update: 13. January 2012 17:25

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