液滴微流控是微流控芯片的一个分支,通过采用不混溶的多相流体流动来创建和操纵离散体积的液体。与连续流系统相比,液滴微流控能够在单独的隔室中分离和操作样品。生成的大小和形状均匀的液滴微球为生化反应提供了稳定的微环境,且并行处理大量液滴有助于实现超高吞吐量,此外,将单个靶标限制在独立的液滴微球内,并对每个靶标进行独立处理,从而实现高精度分析。
液滴微球产生的连续油相通常采用含氟表面活性剂氟油HFE7500、TSH7500、FC40、FO135或FO200。在细胞生物学、药学、基因治疗、空间转录、ddPCR等领域。连续油相里面通常有含氟表面活性剂如 Surf、RAN 008、PicoSurf、FluoSurf 或者 PFPE-PEG-PFPE 等。其中,PFPE-PEG-PFPE含氟表面活性剂的分子结构如下所示:

参考文献:
C. Holtze, A. C. Rowat, J. J. Agresti, D. Pisignanoc and D. A. Weitz et al. Biocompatible surfactants for water-in-fluorocarbon emulsions. Lab on a Chip. 2008 Oct;8(10):1632-1639. DOI: 10.1039/b806706f.
Sarah Köster, Francesco E. Angilè, Honey Duan, Jeremy J. Agresti, Andrew D. Griffithsc and David A. Weitz et al. Drop-based microfluidic devices for encapsulation of single cells. Lab on a Chip. 2008 Jul;8(7):1110-1115. DOI: 10.1039/b802941e.
Surf-DG7500 液滴生成油是直接将PFPE-PEG-PFPE含氟表面活性剂溶解在氟油3M HFE7500、TSH7500和FC40中,且经过多次蒸馏、调配而成,呈现液体状态,可直接使用。
主要特点:
1,用于油包水W/O类型液滴微球产生的连续油相
2,产生稳定且一致性的4至400μm直径的液滴微球
3,批量重复性和长期稳定性
4,液体状态,即开即用。
应用领域:
1,细胞和分子生物学实验
2,细胞生长和分泌的分析研究
3,油包水W/O液滴微球制备
4,单细胞分析和分离
5,数字液滴PCR
6,细胞、基因或生物大分子的筛选
7,合成生物学
8,化学和生物反应控制
9,DNA扩增
10,液滴微球内的3D细胞培养
11,海藻酸盐微珠水凝胶/聚丙烯酰胺微珠/琼脂糖微珠
12,液滴微球或细胞的包封制备/分选/融合/Picoinjection微注射
13,类器官包封微球
14,GUV囊泡合成
Surf-DG7500 液滴生成油的规格有10mL、50mL和100mL包装形式,参考示例照片如下:




Surf-DG7500 Pro 液滴生成油的规格有10mL、50mL和100mL包装形式,参考示例照片如下:


003 含氟表面活性剂2wt%油相HFE7500或TSH7500的规格有10mL和50mL包装形式,参考示例照片如下:

疏水试剂HR通常用于将PDMS、PMMA/COC和玻璃的沟道表面处理成疏水状态,增加油包水W/O液滴微球产生的稳定性及阻止液滴微球团聚融合,同时降低细胞、Beads、蛋白等黏附到微沟道表面或沟道壁上。
疏水试剂HR每瓶10mL,室温下避光保存。

Surf 系列含氟表面活性剂氟油HFE7500、TSH7500、FC40提供标准的规格形式有10mL、30mL、50mL和100mL规格的包装形式。同时,我们提供定制体积量版本形式。
请根据您的实验或项目需求,并结合下表列出的规格,把您需要的货物名称、货号、期望收货时间和收货地址+联系人信息发给我们,我们将在 7 天内发货到您指定的地址。同时,我们也可以根据您提供的发货日期进行发货,以满足您接收货物的便捷性并及时确保您实验的及时性与连续性。


测试示例:
用到的组件:
1、PDMS液滴发生器芯片(直径范围:25-30μm,REF: MCN-G4)
2、三通道压力控制器OB1 MK3+,量程范围:0到2bar
3、MFS2热式流量传感器和BFS1+科式流量计
4、2mL储液池和PTFE导管(内径0.30mm)以及1/4-28螺纹接头若干
5、倒置光学显微镜MShot
液滴微球的产生步骤:
1、清洗储液池2.0mL、PTFE毛细导管和螺纹接头等
2、连接压力控制器OB1 MK3+、BFS1+科式流量计、MFS2热式流量传感器和2mL储液池。
3、在两个2mL储液池内分别添加Surf-DG7500液滴生成油和客户内相样品试剂溶液
4、在恒定压力模式下,OB1压力通道1驱动Surf-DG7500液滴生成油流动,BFS1+科式流量计用于监测油相的实时流量;OB1压力通道2驱动样品试剂溶液的流动,MFS2流量传感器用于监测样品溶液的实时流量。直到看到两路导管的出口有3-5滴液滴或液体流出后,停止施加压力。
5、连接PDMS液滴发生器芯片
6、把Surf-DG7500液滴生成油注入到PDMS沟道内并填充满整个沟道,随后注入样品溶液到芯片沟道内。
7、调节两相溶液的相对压力,直到得到所需要直径的液滴微球产生。
8、保持设置参数不变,连续运行6个小时。
9、结束实验并等待24小时后,取一点产物液滴微球,放在显微镜下观察。
装置连接图:

结果:

Surf-DG7500液滴生成油在EP管内经过振荡,然后静置几分钟后,可以观察到液滴乳液明显的分层现象。
产生的液滴乳液微球样品的观察:
1、用Fluo-ST3疏水试剂的操作步骤处理2个标准的显微镜载玻片或显微镜载玻片和盖玻片
2、用内径1/32英寸的PTFE导管吸取一点液滴乳液并滴落在其中一个显微镜载玻片上
3、用另一个显微镜载玻片覆盖住液滴乳液微球,并将载玻片放在显微镜载物台上;

4、用显微镜的4倍、10倍和20倍物镜随机找一些液滴微球进行拍照,聚焦清晰并保存照片。

普通国产倒置光学显微镜拍摄的Surf-DG7500液滴生成油产生的液滴微球照片






4倍物镜观察






10倍物镜观察






20倍物镜观察
结论:
1、Surf-DG7500液滴生成油可用于产生稳定的油包水类型的液滴微球
2、PDMS液滴发生器入口连接用1.2-1.3mm外径的硬质导管是没有液体泄漏的
3、使用高质量的光学显微镜如Olympus、Nikon、Zeiss等可拍摄到更加清晰的液滴微球照片。
4、优先建议使用恒定的流量控制模式(气动压力控制器或压力泵设备 – 高稳定性的压力控制),其次选用稳定精密的注射泵并优化液体流动管路。
Fluo-ST3亲氟疏水试剂的介绍链接,请点击这里查看 Here 。