液滴生成 / Droplet generation

マイクロ流体デバイス

Microfluidic Devices

液滴(ドロップレット)の生成は，マイクロ流路が特に有効な分野です。高精度なノズルを持つマイクロ流体チップを用いることで，大量の液滴を均一なサイズで作ることができます。液滴の中身がチップ流路の壁に触れないので，コンタミネーションや液滴から他の液滴へのキャリーオーバーは生じません。

[動画] 液滴生成チップ[719] 液滴保管機能付き

液滴生成チップ[719] 液滴保管機能付き

アプリケーション例

･液滴ベースのフローサイトメトリーと単一細胞タンパク質の絶対定量
･渦鞭毛藻の単一細胞内の種間および種内アルカリホスファターゼ活性の変動研究
･寄生性原虫の液滴内封じ込めによる分裂率の変動解明
･糸状菌に対する抗真菌分析
･マルチプレックスデジタルマイクロRNA検出
･液滴ベースのマイクロ流体における酵素活性のための細菌発現システム
･デジタルバイオアッセイ(digital droplet PCR) 等 (クリックで関連動画にジャンプ)

液滴生成チップ

液滴生成とチップの関係

液滴の生成にはノズルと呼ばれる高精度のマイクロ流路の構造が必要です。ノズルでは，分散相と連続相の2つの非混和性相が交わり液滴が生成されます。通常，連続相の流量は分散相の流量よりも大きくなります。ノズル幅及び分散相と連続相の流量の比率によって液滴のサイズが決まり，各相の流量によってスループットが決まります。

microfluidic ChipShop製液滴生成チップの特徴

microfluidic ChipShopは，顕微鏡スライドガラス型の液滴生成チップを提供しています。デザインや機能が異なる多数のチップを用意していますので，主に以下の観点から最適なものをお選びいただけます。

液滴のサイズと流路デザイン
液滴のサイズを決定する要因に，流量，流路幅，ノズル(マイクロ流路の液滴生成部分)幅が挙げられます。ノズル幅は，最小10 µmから最大140 µmまでお選びいただけます。交差流路の形状は，T字型，シングルクロス，ダブルクロスがあります。

液滴生成チップ[285]
ノズル幅4種類 (50〜100 µm)，シングルクロスタイプ，液滴生成ユニット5個搭載。
· P/C 10000175: Topas (COC)
· P/C 10000176: PC

液滴生成チップ[440]
ノズル幅4種類 (50〜80 µm)，シングルクロスタイプ，液滴生成ユニット8個搭載。
· P/C 10000040: Topas (COC)
· P/C 10000174: PC

液滴生成 (W/O, water in oil)
液滴生成チップ[440]のシングルクロス流路。ノズル幅は50，60，70，80 µmの4種類がある。

液滴生成 (W/W/O, water in water in oil)
液滴生成チップ[163]のダブルクロス流路。ノズル幅は140 µm。

観察チャンバ / 液滴保管機能
液滴生成機能に加え，液滴の捕獲キャビティや観察チャンバを備えたチップもあります。生成した液滴をチップの外に出すことなく観察することが可能です。

液滴生成チップ[1114]
ノズル幅2種類 (50 µm，60 µm)，シングルクロスタイプ，チャンバ付き液滴生成ユニット8個搭載。
· P/C 10001753: Topas (COC)
· P/C 10001776: PC

液滴生成チップ(保管機能付き)[488]
ノズル幅74 µm，ダブルクロスタイプ，24の観察ユニット(それぞれ108個の液滴を保持可能)搭載。
· P/C 10000510: Topas (COC)
· P/C 10000511: PC

液滴生成資料: Droplet Generation (2020年10月発行)

液滴生成セットアップ

マイクロ流体チップを使用した液滴生成では，送液時の圧力・流量制御が重要です。microfluidic ChipShopの液滴生成チップに最適な，Fluigentの精密送液システムを組み合わせたセットアップを紹介します。
このセットアップは，液滴生成パッケージとして販売しております。チップから装置類まで必要なアイテムが全て含まれているため，購入後すぐに液滴生成実験を開始いただけます。

セットアップ模式図

microfluidic ChipShopの液滴生成チップ(droplet generator)と，Fluigentの圧力制御式送液システムFlow EZ，流量センサFlow Unitのセットアップ

液滴生成パッケージ (P/C: O-SE-DCS-PCK-A)

下記の[1]送液システム，[2]マイクロ流体チップ，サーファクタントの両方を含んだ，ASICONオリジナルの液滴生成パッケージです。水相と油相の流量を制御･測定し，マイクロ流体チップ上でoil in waterやwater in oil等の微小液滴(ドロップレット)を生成できます。

[1] Fluigentの液滴生成用送液システムキット (P/C: O-SE-DCS-PCK-J)
圧力制御式送液システムFlow EZ，流量センサFlow Uni等を含んだ，microfluidic ChipShopのチップを使用した液滴生成に特化したシステム構成のキットです。チップとの接続に必要なチューブ等も全て含まれています。

▶液滴生成用送液システムキット詳細 (クリックで展開)

プロダクトコード	製品名	説明	個数
LU-FEZ-1000	Flow EZ (1 bar)	圧力制御式送液システム	2
LU-LNK-0002	LINK Module	Flow EZとPCの接続ハブ	1
LU-SUPPKIT2	Supply Kit for Flow EZ	電源ケーブル等	1
FLU-M-D-B	Flow Unit (M)	流量センサ	2
CTQ-KIT-LQ	Tubing & Connector Kit for Flow Unit	Flow Unit用アクセサリ	2
P-CAP2-HP	P-Cap 2 mL	エアタイトリザーバホルダ	2
CTQ-KIT-PCAP2	Tubing & Connection Kit for P-CAP 2 mL	P-Cap用アクセサリ	2
-	PEEK tubing 1/32" (793 µm) OD, 127 µm ID, 2 m	チューブ	1
-	PEEK tubing 1/32" (793 µm) OD, 254 µm ID, 2 m	チューブ	1
-	Tubing cutter	チューブ用カッター	1

[2] microfluidic ChipShopの液滴生成用チップキット (P/C: 10001653)
マイクロ流体チップとコネクタ，チューブ等のキットです。様々な流路形状を搭載したチップを含んでいるため，アプリケーションに適合したマイクロ流路の形状を模索する用途に適しています。また，安定した液滴生成に寄与するサーファクタントとして，FluigentのdSurf (濃度2%)を含んでいます。

▶液滴生成用チップキット詳細 (クリックで展開)

プロダクトコード	製品名	個数
10000174	液滴生成チップマルチチャネルデザイン，FL0440，PC	2
10000176	液滴生成チップマルチチャネルデザイン，FL0285，PC	2
DR-RE-SU-12	dSurf from Fuigent: 4mL × 3本 (3M Novec 7500 Engineered Fluid with 2% surfactant)	1
10001188	チップ保管ボックス小型，FL0832，水色	1
10000041	操作フレーム(1536ウェル間隔)，短ワーキングディスタンス，オレンジ	1
10000116	Mini Luerコネクタ (単体，半透明)，10個入り，FL0331，TPE	4
10000054	Mini Luerプラグ (単体，半透明)，10個入り，FL0334，TPE	1
10000031	シリコーンチューブ (内径:0.76 mm，外径:1.65 mm) 1 m	1
10000032	PTFEチューブ (内径:0.5 mm，外径:1 mm) 1 m	2