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Micro-droplet arrays for micro-compartmentalization using an air/water interface†
Lab on a Chip ( IF 6.1 ) Pub Date : 2018-08-13 00:00:00 , DOI: 10.1039/c8lc00608c Andreas H. Kunding 1, 2, 3, 4, 5 , Louise L. Busk 4, 5, 6, 7 , Helen Webb 4, 5, 6, 7 , Hans W. Klafki 8, 9, 10, 11 , Markus Otto 11, 12, 13, 14 , Jörg P. Kutter 4, 15, 16, 17 , Martin Dufva 4, 5, 6, 7
Lab on a Chip ( IF 6.1 ) Pub Date : 2018-08-13 00:00:00 , DOI: 10.1039/c8lc00608c Andreas H. Kunding 1, 2, 3, 4, 5 , Louise L. Busk 4, 5, 6, 7 , Helen Webb 4, 5, 6, 7 , Hans W. Klafki 8, 9, 10, 11 , Markus Otto 11, 12, 13, 14 , Jörg P. Kutter 4, 15, 16, 17 , Martin Dufva 4, 5, 6, 7
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Here we present a water-in-air droplet platform for micro-compartmentalization for single molecule guided synthesis and analysis consisting of a flow-system hosting dense arrays of aqueous microdroplets on a glass surface surrounded by air. The droplets are formed in a few seconds by passing a waterfront over the array of hydrophilic spots surrounded by a hydrophobic coating, thus forming a micro-droplet array (MDA). The droplet volumes are tunable from approximately 50 femtoliter to 20 picoliter by adjusting the size of the hydrophilic spots. MDAs consisting of femtoliter volume droplets were stable for more than 24 hours in air at 37 °C in a reversibly sealed flow-system, thus allowing us to perform assays that require long incubations in the droplets. Using differently fluorescing liquids, it was further shown that droplets can be reformed on the same MDA several times by passing a new liquid plug over the surface, and that fluorescence from one reaction can be washed away with little to no carry-over, hence allowing for multistep reactions to be carried out on the system. The MDA created by an air/water interface supported digital immunoassays as was demonstrated by measuring the Aβ42 peptide in cerebrospinal fluid of Alzheimers patients and control patients. To demonstrate a two step droplet assay, first, histidine tagged peptides were expressed in the droplets and bound to the droplet-enclosed surface. Subsequently, the his-tagged peptides were detected using enzyme-conjugated antibodies in a second droplet generation step. As such, the chip demonstrates features necessary for library preparations for high throughput screening applications.
中文翻译：
使用空气/水界面进行微隔间的微滴阵列†
在这里，我们提出了一种用于微隔室化的单分子制导合成和分析用的空气中水液滴平台，该平台由一个流动系统组成，该流动系统在被空气包围的玻璃表面上容纳了水性微滴的密集阵列。通过使水边经过由疏水涂层包围的亲水点阵列上方，在几秒钟内形成液滴，从而形成微滴阵列（MDA）。通过调节亲水点的大小，液滴体积可从大约50飞升调整到20皮升。由飞升体积的液滴组成的MDA在可逆密封的流动系统中于37°C的空气中稳定超过24小时，因此使我们能够进行需要长时间在液滴中孵育的测定。使用发荧光的液体 进一步表明，通过在表面上通过新的液体塞，可以在同一MDA上多次重整液滴，并且可以将一个反应产生的荧光洗掉而几乎没有残留，因此可以进行多步反应。在系统上进行。通过空气/水界面创建的MDA支持数字免疫测定，通过测量Aβ可以证明阿尔茨海默氏症患者和对照患者脑脊液中的42肽。为了证明两步液滴测定，首先，在液滴中表达组氨酸标签的肽并结合到液滴封闭的表面。随后，在第二个液滴生成步骤中，使用酶结合抗体检测了带有组氨酸标签的肽。这样，该芯片展示了用于高通量筛选应用的文库制备所必需的功能。
更新日期：2018-08-13
中文翻译：
使用空气/水界面进行微隔间的微滴阵列†
在这里，我们提出了一种用于微隔室化的单分子制导合成和分析用的空气中水液滴平台，该平台由一个流动系统组成，该流动系统在被空气包围的玻璃表面上容纳了水性微滴的密集阵列。通过使水边经过由疏水涂层包围的亲水点阵列上方，在几秒钟内形成液滴，从而形成微滴阵列（MDA）。通过调节亲水点的大小，液滴体积可从大约50飞升调整到20皮升。由飞升体积的液滴组成的MDA在可逆密封的流动系统中于37°C的空气中稳定超过24小时，因此使我们能够进行需要长时间在液滴中孵育的测定。使用发荧光的液体 进一步表明，通过在表面上通过新的液体塞，可以在同一MDA上多次重整液滴，并且可以将一个反应产生的荧光洗掉而几乎没有残留，因此可以进行多步反应。在系统上进行。通过空气/水界面创建的MDA支持数字免疫测定，通过测量Aβ可以证明阿尔茨海默氏症患者和对照患者脑脊液中的42肽。为了证明两步液滴测定，首先，在液滴中表达组氨酸标签的肽并结合到液滴封闭的表面。随后，在第二个液滴生成步骤中，使用酶结合抗体检测了带有组氨酸标签的肽。这样，该芯片展示了用于高通量筛选应用的文库制备所必需的功能。
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