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		前線的撓性油管系統(tǒng)已經(jīng)用于試劑和生物沉積

　　分發(fā)技術(shù)submicroliter范圍內(nèi)運作。第一步是選擇一個接觸和非接觸模式配制試劑。傳統(tǒng)contact-based銷印刷可以存款picoliter卷或更高版本根據(jù)銷類型。雖然使用毛細管硅銷比傳統(tǒng)的金屬針,允許更好的簡歷仍硅風(fēng)險損害了襯底表面接觸。另一個聯(lián)系方法是前線技術(shù)BioDot Inc .(歐文,CA),這是對襯底表面的危害較小。前線技術(shù)拖一個靈活的超小型電子管,半月板在襯底。

　　無觸點調(diào)劑選項包括聲學(xué)、壓電或噴墨配藥。聲滴調(diào)劑使用聚焦聲束噴射控制液滴從開放池的液體。當(dāng)聲束罷工液體表面時,壓力使液體上升液滴中斷。聲配藥支持分發(fā)量極低,小于1 pl /液滴。

　　壓電配藥100 pl低收益率卷只應(yīng)用在高頻電壓范圍的陶瓷或壓電元素接觸玻璃噴嘴。當(dāng)前導(dǎo)致陶瓷合同,合同也導(dǎo)致玻璃噴嘴。結(jié)果是單個液滴的噴射(見圖2 )。壓電配藥受到應(yīng)用電壓、脈沖寬度和頻率。這些參數(shù)的變化會影響分配的結(jié)果。例如,sciFlex壓電配藥系統(tǒng)Scienion AG(柏林)附近的壓電晶體安裝玻璃毛細管(參見圖3)。這附近的壓電元素分配統(tǒng)一行動和液滴噴射。

　　。

　　噴墨打印或發(fā)現(xiàn)涉及到使用一個壓力源(液壓或氣動)和microsolenoid閥前下降。閥門是打開和關(guān)閉程序在壓力源的壓力下,導(dǎo)致滴被驅(qū)逐。例如,BioJet加上BioDot是一個定量,修改噴墨打印液滴的機制只低微升范圍。 BioJet加上技術(shù)結(jié)合高分辨率的注射泵作為液壓源驅(qū)動配藥microsolenoid閥,和x - y運動耦合同步分配(見圖4 )。 5 - 8

　　BioJet加上技術(shù)還可以處理許多試劑,包括一系列的流體性質(zhì)。等生物傳感器生產(chǎn)、試劑包括緩沖區(qū)、抗體、酶和細胞。在一些新型傳感器、生物耦合的珠子,玻璃、高分子涂料作為保護劑或過濾表面。

　　表一( 點擊放大 )值是相對熒光單位(RFU)在96 - 96板,問fluorescein-labeled PBS的分配在一個分配程序。意味著活動為每一行顯示在右列。平均值,標(biāo)準(zhǔn)偏差(STD)和百分比變異系數(shù)(CV)對整個板底部顯示。統(tǒng)一的分配由小%表示簡歷。

　　BioJet加上不同的體積從10問4?l為一個單一的分配。由于它的非接觸大自然,它可以分發(fā)高密度板(如。 3456 - microwell板井距為1.125毫米)或?qū)Ｓ械纳飩鞲衅髂繕?biāo)microwells格式。 BioJet加上也可以存款試劑送氣音/分發(fā)或continuous-dispense模式。這個選項取決于應(yīng)用?陽離子和生產(chǎn)規(guī)模。典型的簡歷BioJet加20問小于10%;隨著分發(fā)體積的增加,簡歷減少到大約4%或更少(見表我和二世 )。

　　數(shù)量和位置精度

　　表二。 ( 點擊放大 CVs)相對熒光單位用來計算板和分配卷。

　　健壯的配藥的流體在低卷是一個技術(shù)要求的過程,需要嚴格控制多個變量。的主要因素和系統(tǒng)組件準(zhǔn)確和可再生的容量分配如下:分發(fā)器,環(huán)境,系統(tǒng)中的液體,目標(biāo)襯底,編程設(shè)計,流程設(shè)計,分發(fā)器清潔和維護。

　　脫氣液體是為確保一致的一個重要組成部分,高質(zhì)量的調(diào)劑。液壓驅(qū)動系統(tǒng),循環(huán)加壓和減壓(閥門開度)國家之間不斷產(chǎn)生泡沫。雖然脫機脫氣是有幫助的,但并不能阻止泡沫從改革。 9

　　維護所需的穩(wěn)態(tài)壓力BioJet技術(shù)需要,BioDot集成方法實現(xiàn)高效脫氣flow-thru真空室,或脫氣裝置。該室包含一個非晶全氟共聚物(聚四氟乙烯房顫)脫氣膜。透氣型薄膜受到外力作用,不斷排放minivacuum酉聚四氟乙烯隔膜泵。這種脫氣方法減少了水的溶解氧從7 - 8 ppm完全充氣后3 - 4 ppm解決方案通過脫氣室。幾個真空脫氣模塊可以安裝在一個系統(tǒng)并行。這種脫氣技術(shù)也消除了脫氣離線之前任何所需的時間分配實驗。

　　圖5。 ( 點擊放大 )(一)生物傳感器的結(jié)果表印有BioJet加上技術(shù)。 (b)特寫照片的生物傳感器。 (c)生物傳感器的放大照片表強調(diào)現(xiàn)場形態(tài)和排列。

　　表我基于相對熒光顯示了簡歷數(shù)據(jù)單元(RFU)96分配100問的熒光素鈉。表二世和圖5 顯示從288000年生產(chǎn)運行的分配結(jié)果。使用十30×40-cm表,該生產(chǎn)運行在每個分配表28800年phosphate-buffered鹽水滴藍色染料(100 nl)。圖5一個在一張顯示28800年分配; 圖5 b 是表的一個象限的特寫鏡頭,然后呢圖5 c 進一步的細節(jié)特寫鏡頭顯示一列分配突出點的一致性。

　　分配每個表上的28800點后,drop-to-drop簡歷和平均量測量基于RFUs(見表二世 )。 288000年調(diào)劑后,整個簡歷很低(1.94%),和它改變了僅略從開始到完成的生產(chǎn)運行。 card-to-card變異性也統(tǒng)計方差分析顯示的無意義(P = 0.01)板的簡歷。此外,平均測量值體積密切匹配目標(biāo)100 - nl體積。確認的準(zhǔn)確性是來自與熒光素的標(biāo)準(zhǔn)曲線。標(biāo)準(zhǔn)品

　　除了精密,準(zhǔn)確數(shù)量,生物傳感器生產(chǎn)需要位置精度高。展示的位置精度和準(zhǔn)確性BioJet加上技術(shù)、50點的數(shù)組產(chǎn)生的一系列20-nl分配進行了分析(見圖6 )。產(chǎn)生這一形象,20問的去離子水分發(fā)水敏襯底。未經(jīng)處理的黃滑轉(zhuǎn)藍,當(dāng)流體接觸襯底。該襯底掃描在600點每英寸平板掃描儀,和由此產(chǎn)生的圖像與ImageJ軟件分析了由美國國立衛(wèi)生研究院(馬里蘭州貝塞斯達)。

　　點的分析質(zhì)心(x和y坐標(biāo))可以確定位置精度和準(zhǔn)確性。重復(fù)性的中心也與直徑均勻度和圓度的指數(shù)。數(shù)組的數(shù)據(jù) 圖6 平均標(biāo)準(zhǔn)偏差(SD)的位置19?m x方向的數(shù)組,和12?m在y方向。平均每個點的絕對位置在12?m程序分發(fā)的位置。圖像分析程序還表明,液滴均勻區(qū)域和循環(huán)。在高密度陣列形態(tài)學(xué)特征往往更重要,而不是具體的體積,本身。

　　生物傳感器生產(chǎn)的最終要求是一個平臺,能夠滿足生產(chǎn)和分配數(shù)量和位置精度和精度的要求。例如,根據(jù)不同的生產(chǎn)方式和吞吐量需求,BioJet加上技術(shù)可以整合各種可用的平臺。等系統(tǒng)BioDot AD3400和連續(xù)在線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),如BioDot RR4500可以用于研究和開發(fā)和擴展到生產(chǎn)(見圖7和8)。組件(如航天飛機機制、視覺檢測系統(tǒng)和條形碼的讀者也可以集成提供一個功能齊全的生產(chǎn)系統(tǒng)。

　　顯示了典型的生產(chǎn)能力為一系列BioDot平臺將BioJet加分發(fā)技術(shù)。例如,使用中的AD3400批量生產(chǎn)模式,一個試管制造商可以預(yù)期大約?imately每年7000萬個零件。使用相同的分配技術(shù),而是在一個在線連續(xù)生產(chǎn)模式,部分數(shù)量的增加,每年大約有2.4億個零件。在從研究和premanufacturing過渡到全面生產(chǎn),唯一的變化是能力而不是核心配藥技術(shù)平臺。這減少了擴大驗證問題,使用相同的技術(shù)研究和生產(chǎn)。

　　本文解決的一些主要挑戰(zhàn)生物傳感器的開發(fā)和生產(chǎn)。這些挑戰(zhàn)的關(guān)鍵在于生產(chǎn)過程的可靠性和可伸縮性,反過來取決于產(chǎn)品的設(shè)計和制造。與設(shè)備制造商從產(chǎn)品設(shè)計的早期階段確保流程需求和生產(chǎn)設(shè)備匹配。

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