グラム陰性菌のマイクロ流体分離のためのアプタマー支援音響泳動

マイクロ

流体音響泳動チップ、プラスチックチューブに接続された2つの入口と2つの出口を備えた音波ベースの粒子分離器を考えてみましょう。

グラム陰性菌とグラム陽性菌を、アプタマーでコーティングされたマイクロビーズとともに、サンプル入口から注入します。

バッファー

入口からバッファーを高圧で注入し、サイドバイサイドフローを維持します。

マイクロチャネル内では、グラム陰性菌膜上のリポ多糖類がマイクロビーズ上の短い一本鎖DNAアプタマーに結合します。

リポ多糖類を欠いているグラム陽性菌は結合しません。

流れが続くと、圧電トランスデューサーを作動させて音波を生成し、チャネル全体に圧力ノードを作成します。

これらの波は、グラム陰性菌に結合した大きなマイクロビーズを中心に向かって押し出し、そこでターゲットの出口に集められます。

結合していない小型グラム陽性菌は影響を受けず、廃棄物出口に横向きに流れます。

顕微鏡イメージングでは、標的出口でグラム陰性菌結合ビーズからのシグナルの増加が示され、アプタマー支援音響泳動による選択的分離が確認されました。

PEEKチューブを2つのサンプルとバッファーを注入するための2つの入口と、廃棄物の収集と排出のための2つの出口に接続します。

10ミリリットルのシリンジを使用して、マイクロ流体音響泳動チャネルに気泡のない脱塩水で満たします。流体の流れを制御するために、2つ以上の出力チャネルを備えた精密圧力コントローラーを準備します。装置を準備した後、精密圧力制御装置を使用して、サンプル入口に2キロパスカル、バッファー入口に4キロパスカルの圧力を加えて、サンプルとバッファーを注入します。

顕微鏡を使用してビーズに焦点を合わせ、PZTを使用してマイクロ流体チャネルの中心に移動します。シングルチャンネルファンクションジェネレータを使用して3.66メガヘルツの共振周波数を生成し、パワーアンプを使用して標準信号を16デシベル増幅します。蛍光顕微鏡と毎秒1, 200フレームで動作する高速カメラで、音響流体チップ上の分離および濃縮プロセスを観察します。