Digital microfluidics is an alterna

Digital microfluidics is an alternative paradigm for lab-on-a-chip systems based upon micromanipulation of discrete droplets. Microfluidic processing is performed on unit-sized packets of fluid which are transported, stored, mixed, reacted, or analyzed in a discrete manner using a standard set of basic instructions. In analogy to digital microelectronics, these basic instructions can be combined and reused within heirarchical design structures so that complex procedures (e.g. chemical synthesis or biological assays) can be built up step-by-step. And in contrast to continuous-flow microfluidics, digital microfluidics works much the same way as traditional bench-top protocols, only with much smaller volumes and much higher automation. Thus a wide range of established chemistries and protocols can be seamlessly transferred to a nanoliter droplet format.


Research in Dr. Richard Fair's laboratory at Duke University has focused on the use of electrowetting arrays to demonstrate the digital microfluidic concept. Electrowetting is essentially the phenomenon whereby an electric field can modify the wetting behavior of a droplet in contact with an insulated electrode. If an electric field is applied non-uniformly then a surface energy gradient is created which can be used to manipulate a droplet sandwiched between two plates. Electrowetting arrays allow large numbers of droplets to be independently manipulated under direct electrical control without the use of pumps, valves or even fixed channels.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ดิจิตอล Microfluidics เป็นกระบวนทัศน์ทางเลือกสำหรับระบบปฏิบัติการ-on-ชิปตาม micromanipulation จากหยดน้ำที่ไม่ต่อเนื่อง การประมวลผล microfluidic จะดำเนินการแพ็คเก็ตหน่วยขนาดของของเหลวที่มีการเคลื่อนย้ายที่เก็บไว้ผสมปฏิกิริยาตอบสนองหรือการวิเคราะห์ในลักษณะที่ไม่ต่อเนื่องโดยใช้ชุดมาตรฐานของการใช้งานเบื้องต้น ในคล้ายคลึงกับไมโครอิเล็กทรอนิกส์ดิจิตอลเหล่านี้คำแนะนำพื้นฐานที่สามารถนำมารวมกันและนำกลับมาใช้ภายในโครงสร้างการออกแบบ heirarchical เพื่อให้ขั้นตอนที่ซับซ้อน (เช่นสารเคมีสังเคราะห์หรือการตรวจทางชีวภาพ) สามารถสร้างขึ้นในขั้นตอนโดยขั้นตอน และในทางตรงกันข้ามกับ Microfluidics อย่างต่อเนื่องไหลด​​ิจิตอล Microfluidics ทำงานมากเช่นเดียวกับม้านั่งบนโปรโตคอลแบบดั้งเดิมเท่านั้นที่มีปริมาณมากขนาดเล็กและระบบอัตโนมัติมากขึ้นจึงหลากหลายของเคมีที่จัดตั้งขึ้นและโปรโตคอลที่สามารถถ่ายโอนได้อย่างลงตัวเป็นรูปแบบหยด nanoliter.


ในการวิจัย ดร. ห้องปฏิบัติการริชาร์ดธรรมที่มหาวิทยาลัยดุ๊กได้มุ่งเน้นในการใช้งานของอาร์เรย์ electrowetting แสดงให้เห็นถึงแนวคิด microfluidic ดิจิตอลelectrowetting เป็นหลักโดยปรากฏการณ์สนามไฟฟ้าสามารถปรับเปลี่ยนพฤติกรรมการปัสสาวะรดที่นอนของหยดในการติดต่อกับขั้วไฟฟ้าหุ้มฉนวน ถ้าสนามไฟฟ้าถูกนำไปใช้ที่ไม่สม่ำเสมอแล้วการไล่ระดับสีผิวพลังงานจะถูกสร้างขึ้นซึ่งสามารถใช้ในการจัดการหยดคั่นกลางระหว่างสองแผ่นอาร์เรย์ electrowetting ให้จำนวนมากที่มีหยดน้ำที่จะจัดการได้อย่างอิสระภายใต้การควบคุมไฟฟ้าโดยตรงโดยไม่ต้องใช้ปั๊ม, วาล์วหรือแม้กระทั่งช่องคงที่

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

Microfluidics ดิจิทัลเป็นกระบวนทัศน์การสำรองระบบปฏิบัติบนเป็นชิตาม micromanipulation หยดแยกกัน ดำเนินการประมวลผล Microfluidic ในหน่วยขนาดแพ็คเก็ตของเหลวที่จะขนส่ง จัดเก็บ ผสม ปฏิกิริยาที่เกิดขึ้น หรือวิเคราะห์ในลักษณะเดี่ยว ๆ ที่ใช้ชุดคำสั่งพื้นฐานมาตรฐาน ในการเปรียบเทียบการไมโครอิเล็กทรอนิกส์ดิจิตอล คำแนะนำพื้นฐานเหล่านี้สามารถรวมกัน และนำกลับมาใช้ภายในโครงสร้างออกแบบ heirarchical เพื่อให้กระบวนการซับซ้อน (เช่นการสังเคราะห์ทางเคมีหรือชีวภาพ assays) สามารถสร้างขึ้นทีละขั้นตอน และตรงข้ามอย่างต่อเนื่องไหล microfluidics, microfluidics ดิจิทัลทำงานมากแบบเดียวกับโปรโตบนม้านั่งแบบดั้งเดิม เฉพาะกับไดรฟ์ข้อมูลขนาดเล็กและสูงอัตโนมัติ จึง หลากหลาย chemistries สร้างและโปรโตคอลอย่างราบรื่นแล้วการ nanoliter หยดรูปได้


วิจัยในห้องปฏิบัติการของดร.ริชาร์ดแฟร์ที่มหาวิทยาลัยดุ๊กได้เน้นการใช้อาร์เรย์ electrowetting แสดงให้เห็นถึงแนวคิด microfluidic ดิจิทัลได้ Electrowetting จะเป็นปรากฏการณ์โดยสนามไฟฟ้าสามารถปรับเปลี่ยนพฤติกรรมที่เปียกหยดกับอิเล็กโทรดเป็นฉนวน ชาวถ้าใช้สนามไฟฟ้าสม่ำเสมอเมื่อเทียบไม่เคียง แล้วไล่พลังงานพื้นผิวสร้างขึ้นซึ่งสามารถใช้เพื่อจัดการกับ การหยดลาวอระหว่างสองแผ่น Electrowetting อาร์เรย์ให้จำนวนมากของหยดที่จะจัดการได้อย่างอิสระภายใต้การควบคุมไฟฟ้าโดยตรงโดยไม่ต้องใช้ปั๊ม วาล์ว หรือช่องถาวรแม้

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

microfluidics

แบบดิจิตอลเป็นแบบอย่างทางเลือกสำหรับระบบห้องปฏิบัติการ - บน - a - Chip ซึ่งขึ้นอยู่กับ micromanipulation ของมีน้ำหยดออกแบบแยกต่างหาก การประมวลผล microfluidic จะมีการดำเนินการในแพ็คเกตชุด - ขนาดกลางที่มีจำนวนน้ำยาที่จะได้รับการไปส่งยังจัดเก็บแบบผสมเกิดปฏิกิริยาหรือวิเคราะห์ข้อมูลในลักษณะแยกต่างหากที่ใช้ตั้งค่ามาตรฐานของคำสั่งพื้นฐาน ในสถานการณ์ในไมโครอิเล็กทรอนิกส์แบบดิจิตอลคำแนะนำพื้นฐานเหล่านี้จะสามารถนำมาผสมผสานและนำกลับมาใช้ใหม่ได้ ภายใน โครงสร้างการออกแบบ heirarchical เพื่อให้ขั้นตอนคอมเพล็กซ์(เช่น assays เคมีหรือ ชีวภาพ การสังเคราะห์การ)สามารถสร้างขึ้นได้แบบทีละขั้นตอน และในทางตรงกันข้ามกับ microfluidics อย่างต่อเนื่อง - การไหลของ microfluidics ดิจิตอลทำงานมากขึ้นเหมือนกับโปรโตคอลที่นั่ง - ด้านบนแบบดั้งเดิมเพียงแห่งเดียวมีขนาดเล็กมากพร้อมด้วยมีปริมาณสูงกว่านี้มากและระบบการทำงานแบบอัตโนมัติดังนั้นทางเลือกที่หลากหลายของโปรโตคอลดังกล่าวเป็นกิจการและจัดตั้งขึ้นจะสามารถโอนไปยังรูปแบบพลเถลิง nanoliter .


การวิจัยในห้องปฏิบัติการของดร.ริชาร์ด Fair ที่มหาวิทยาลัย Duke ได้ให้ความสำคัญในการใช้งานได้ของอาเรย์ electrowetting เพื่อแสดงให้เห็นถึงแนวคิด microfluidic ดิจิตอลelectrowetting จำเป็นต้องมีปรากฏการณ์ที่ซึ่งฟิลด์ไฟฟ้าที่สามารถปรับเปลี่ยนพฤติกรรมที่เปียกของพลเถลิงในการติดต่อกับลวดเชื่อมตัวกล้องหุ้มด้วยฉนวน หากฟิลด์ไฟฟ้าที่จะถูกนำมาใช้แบบไม่เสมอกันทั่วพื้นที่แล้วการไล่ระดับสีใช้พลังงานบนพื้นผิวที่จะถูกสร้างขึ้นซึ่งสามารถใช้ในการปรับเปลี่ยนพลเถลิงที่ประกบระหว่างสองแผ่นทำความร้อนอาเรย์ electrowetting ช่วยให้ตัวเลขขนาดใหญ่ของมีน้ำหยดออกทำงานอย่างเป็นอิสระอยู่ ภายใต้ การควบคุมแก้ไขไฟฟ้าโดยตรงโดยไม่จำเป็นต้องใช้ที่ปั๊มวาล์วหรือแม้แต่ช่องสัญญาณแบบคงที่