آزمایشگاه بر روی تراشه، فناوری میکروسیالی و کاربرد آن در زیست‌شناسی سلولی و مولکولی
آزمایشگاه بر روی تراشه، فناوری میکروسیالی و کاربرد آن در زیست‌شناسی سلولی و مولکولی
فناوری میکروسیالی یکی از فناوری‌های نوین است که توانسته با بهره‌گیری از خواصی ویژه‌ی سیالات در مقیاس میکرو و نانولیتر، همچنین با کاهش هزینه‌ها و زمان آزمایش،کاربردهای گسترده‌ای در بخش‌های تحقیقاتی و درمانی زیست‌شناسی و پزشکی به خود اختصاص دهد. یک دستگاه میکروسیالی، تراشه‌ای از جنس سیلیکون، شیشه یا الاستومر است که لوله‌هایی با ابعاد میکرونی در آن تعبیه شده و سیالات درون این لوله‌ها جریان پیدا می‌کنند. بر اساس نیاز می‌توان تراشه‌هایی طراحی کرد که عملیات مورد نظر در آزمایش‌های معمولی زیستی و پزشکی را در ابعاد کوچک انجام دهد. با توجه به مزایای فراوان سیستم‌های میکروسیالی و همچنین انعطاف‌پذیری بالای آن‌ها برای تولید ساختارهای جدید، آشنایی و ایجاد این فناوری در کشور امری ضروری به نظر می‌رسد.
این مقاله شامل سرفصل‌های زیر است:
1. مقدمه
2. تاریخچه
3. ساختمان و اجزای تراشه
1.3. ماده‌ی سازنده
2.3. خواص فیزیکی سیالات میکرولوله‌ها
3.3. اجزای دستگاه
4.3. روش ساخت
4. کاربرد فناوری میکروسیالی در زیست شناسی سلولی و مولکولی
1.4. مطالعات سلول‌های بنیادی
2.4. بررسی حرکت شیمیوتاکسی نوتروفیل
3.4. مطالعه‌ی بخشی از سلول: مطالعه‌ی اکسون‌ها
4.4. آنالیز اسیدهای نوکلئیک
5.4. مطالعات دارویی
6.4. بهداشت عمومی
5. جمع‌بندی
این مقاله شامل سرفصل‌های زیر است:
1. مقدمه
2. تاریخچه
3. ساختمان و اجزای تراشه
1.3. ماده‌ی سازنده
2.3. خواص فیزیکی سیالات میکرولوله‌ها
3.3. اجزای دستگاه
4.3. روش ساخت
4. کاربرد فناوری میکروسیالی در زیست شناسی سلولی و مولکولی
1.4. مطالعات سلول‌های بنیادی
2.4. بررسی حرکت شیمیوتاکسی نوتروفیل
3.4. مطالعه‌ی بخشی از سلول: مطالعه‌ی اکسون‌ها
4.4. آنالیز اسیدهای نوکلئیک
5.4. مطالعات دارویی
6.4. بهداشت عمومی
5. جمع‌بندی
لطفا برای مشاهده متن کامل مقاله ابتدا وارد سایت شوید
منابـــع و مراجــــع
۱ - Whitesides GM, The originsfuture of microfluidics, Nature, 442, 2006
۲ - Jessica MelinStephen R. Quake, Microfluidic Large-Scale Integration: The Evolution of Design Rules for Biological Automation, Annu. Rev. Biophys. Biomol. Struct.,36, 2007
۳ - Squires TM, Quake SR, Microfluidics: fluid physics at the nanoliter scale. Rev. Mod. Phys. 77, 2005
۴ - Paula Gould, Microfluidics realize potential, materials today, July/August 2004
۵ - Brivio M., Verboom W., Reinhoudt D.N, Miniturized countiniuos flow reaction vessels: influence on chemical reactions, Lab on a Chip, 6, 2006
۶ - George M.Whitesides, Emanuele Ostuni, Shuichi Takayama, Xingyu Jiang,Donald E. Ingber, SOFT LITHOGRAPHY IN BIOLOGYBIOCHEMISTRY, Annu. Rev. Biomed. Eng., 3, 2001
۷ - Schmid H, Michel B., Siloxane polymers for high-resolution, high-accuracy soft lithography. Macromolecules 33, 2000
۸ - Chaudhury MK, Whitesides GM.. Direct measurement of interfacial interactions between semispherical lensesflat sheets of polydimethylsiloxanetheir chemical derivatives. Langmuir 7,1991
۹ - Peterson SL, McDonald A, Gourley PL, Sasaki DY., Poly (dimethylsiloxane) thin films as biocompatible coatings for microfluidic devices: cell cultureflow studies with glial cells. J Biomed Materi Res Part A;72A (1) , 2005
۱۰ - Johan Pihl, Jon Sinclair, Mattias Karlsson,Owe Orwar, Microfluidics for cell-based assays. Materials today, 8 (12) : 46- 51, 2005
۱۱ - Pong Yu (Peter) Huang “ElectroOsmotic Mixing in Microchannels” Sc. M. theses At Brown, May 2003
۱۲ - URL: http://www.egr.msu.edu/liao/BE825/lecture20.pdf
۱۳ - Duffy DC, Schueller OJA, Brittain ST, Whitesides GM., Rapid prototyping of microfluidic switches in poly (dimethyl siloxane)their actuation by electroosmotic flow. J. Micromech. Microeng. 9: 211–17, 1999
۱۴ - Handique K, BurkeDT, Mastrangelo CH, Burns MA., Nanoliter liquid metering in microchannels using hydrophobic patterns. Anal. Chem., 72: 4100–9, 2000
۱۵ - Kovacs GTA. Micromachined transducers sourcebook. In Valves, McGraw-Hill, 1998
۱۶ - Unger MA, Chou HP, Thorsen T, Scherer A, Quake SR, Monolithic microfabricated valvespumps by multilayer soft lithography. Science 288: 113–16, 2000.
۱۷ - Andrew J. Demello, Controldetection of chemical reactions in microfluidic systems. Nature 442, 394-402, 2006
۱۸ - Ottino, J. M., Wiggins, S. Introduction: mixing in microfluidics. Phil. Trans. R. Soc. Lond. A 362, 923–935, 2004
۱۹ - D J LaserJ G Santiago, A review of micropumps. J. Micromech. Microeng, 14 R35–R64, 2004
۲۰ - Xia Y, Whitesides GM, Soft lithography, Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 37: 550–75,1998
۲۱ - Mrksich M, Whitesides GM, Using self-assembled monolayers to understand the interactions of man-made surfaces with proteinscells, Annu. Rev. Biophys. Biomol. Struct, 25: 55–78, 1996
۲۲ - Bain CD, Whitesides GM, Modelling organic surfaces with self-assembled monolayers, Angew. Chem. Int. Ed. Engl,. 28: 506–16,198
۲۳ - Noo Li Jeon, Harihara Baskaran, Stephan K. W. Dertinger, George M. Whitesides, Livingston Van De Water & Mehmet Toner, Neutrophil chemotaxis in linearcomplex gradients of interleukin-8 formed in a microfabricated device, Nature Biotechnology 20, 826–830, 2002
۲۴ - Dertinger SKW, Jiang XY, Li ZY, Murthy VN, Whitesides GM. Gradients of substrate-bound laminin orient axonal specification of neurons. Proc Natl Acad Sci USA, 99 (20) , 2002
۲۵ - El-Ali, J. et al., Cells on chips, Nature 442, 403–411, 2006
۲۶ - Danny van Noort, Siew Min Ong, Chi Zhang, Shufang Zhang, Talha Arooz, Hanry Yu, Stem Cells in Microfluidics, Biotechnol. Prog., Vol. 25, No.1, 2009
۲۷ - Bong Geun Chung, Lisa A. Flanagan, Seog Woo Rhee, Philip H. Schwartz, Abraham P. Lee, Edwin S. MonukiNoo Li Jeon, Human neural stem cell growthdifferentiation in a gradientgenerating microfluidic device, Lab Chip, 5, 401–406, 2005
۲۸ - Taylor AM, Rhee SW, Tu CH, Cribbs DH, Cotman CW, Jeon NL. Microfluidic multicompartment device for neuroscience research. Langmuir,19 (5) : 1551–6. 2003
۲۹ - Robin Hui Liu, Jianing Yang, Ralf Lenigk, Justin Bonanno,Piotr Grodzinski, Self-Contained, Fully Integrated Biochip for Sample Preparation, Polymerase Chain Reaction Amplification,DNA Microarray Detection, Anal. Chem., 76 (7) , 1824–1831, 2004
۳۰ - . Lifeng Kang, Bong Geun Chung, Robert Langer,Ali Khademhosseini, Microfluidics for drug discoverydevelopment: target ion to product lifecycle management. Drug Discovery Today, 13 (1/2) : 1-13, 2008
۳۱ - Huang, B. et al., Counting low-copy number proteins in a single cell, Science 315, 81–84, 2007
۳۲ - Gustafsson, M., D. Hirschberg, C. Palmberg, H. Jornvall,T. Bergman, Integrated sample preparationMALDI mass spectrometry on a microfluidic compact disk. Anal. Chem. 76: 345-350, 2004
۳۳ - Lau, B.T. et al., A complete microfluidic screening platform for rational protein crystallization, J. Am. Chem. Soc. 129, 454– 455,2007
۳۴ - Mitchell, M.C. et al., Microchip-based synthesisanalysis: control of multi component reaction productsintermediates, Analyst 126, 24–27, 2001
۳۵ - Khamsi, R, Labs on a chip: meet the stripped down rat, Nature 435, 12–13, 2005
۳۶ - Wu, H.M. et al., In vivo quantization of glucose metabolism in mice using small-animal PETa microfluidic device. J. Nucl. Med. 48, 837–845, 2007
۳۷ - . Groisman, A. et al. Microfluidic memorycontrol devices. Science 300, 955–958, 2003
۳۸ - Brazil M, Nat. Rev. Drug Discov, 2, 2003Brazil M, Nat. Rev. Drug Discov, 2, 2003
۳۹ - Paul Yager, Thayne Edwards, Elain Fu, Kristen Helton, Kjell Nelson, Milton R. Tam2 & Bernhard H. Weigl, NATURE,Vol 442, 27, 2006
