Acústica asistida por aptámeros para la separación microfluídica de bacterias gramnegativas

Tomemos un chip acústico microfluídico, un separador de partículas basado en ondas sonoras con dos entradas y dos salidas conectadas a tubos de plástico.

Inyecte bacterias gramnegativas y grampositivas, junto con microperlas recubiertas de aptámero, a través de la entrada de muestra.

Inyecte un tampón a través de la entrada del tampón a alta presión para mantener el flujo de lado a lado.

Dentro del microcanal, los lipopolisacáridos de la membrana bacteriana gramnegativa se unen a los aptámeros cortos de ADN monocatenario de las microperlas.

Las bacterias grampositivas, que carecen de lipopolisacáridos, no se unen.

A medida que el flujo continúa, active el transductor piezoeléctrico para generar ondas acústicas que creen nodos de presión a través del canal.

Estas ondas empujan grandes microperlas unidas a bacterias gramnegativas hacia el centro, donde se recogen en la salida objetivo.

Las bacterias grampositivas de pequeño tamaño no se ven afectadas y fluyen lateralmente hacia la salida de desechos.

Las imágenes microscópicas muestran una mayor señal de las perlas unidas a bacterias gramnegativas en la salida del objetivo, lo que confirma su separación selectiva por acustoforesis asistida por aptámeros.

Conecte los tubos de PEEK a las dos entradas para inyectar dos muestras y tampón, y las dos salidas para recoger y descargar residuos.

Con una jeringa de 10 mililitros, llene el canal de acuostoresis microfluídica con agua desmineralizada sin burbujas. Prepare un controlador de presión de precisión con dos o más canales de salida para controlar el flujo de fluido. Después de preparar el dispositivo, inyecte la muestra y el tampón aplicando una presión de dos kilopascales a la entrada de la muestra y cuatro kilopascales a la entrada del tampón utilizando el dispositivo de control de presión de precisión.

Con un microscopio, enfoque una perla y muévala al centro del canal microfluídico usando el PZT. Genere una frecuencia de resonancia de 3,66 megahercios utilizando un generador de funciones de un solo canal y amplifique una señal típica en 16 decibelios utilizando un amplificador de potencia. Observe los procesos de separación y enriquecimiento en el chip acústico con un microscopio de fluorescencia y una cámara de alta velocidad que funciona a 1.200 fotogramas por segundo.