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Fluigentの送液装置を使用した単分散粒子生成アプリケーション Fluigentは,圧力制御式送液装置Flow EZを中心とした,微小粒子生成アプリケーション向けのパッケージを御用意しています。アクセサリモジュールと組み合わせることで,以下のような幅広い用途に適した送液セットアップを構築することができます。

※以下,クリックで各セクションへジャンプ
▶ダブルエマルション(W/O/W,O/W/O)生成
▶リポソーム生成
▶PLGA粒子生成
▶アルギン酸ビーズ生成


単分散粒子生成

Flow EZは,圧力・流量の精密制御による脈動のない送液を長時間実施することが可能なため,極めて単分散な粒子生成が必要となるこれらのアプリケーションにも活用いただけます。圧力制御による粒子生成は,従来のバッチ法と比べ,粒子サイズの均一性だけでなく再現性や粒径制御にも優れています。
Fluigentでは,上記の各粒子生成アプリケーションに対応した装置類パッケージを御用意しております。全てのパッケージに装置の制御ソフトウェアが付属しており,送液プロトコルを自動化することができます。


Fluigent 単分散粒子生成パッケージの特長

特長 従来の手法 (バッチ法) Fluigent 単分散粒子生成パッケージ
粒径分布 不均一 極めて均一
再現性 低い 高い
粒径制御 不可能 高精度
生成プロトコルの自動制御 不可能 可能
長時間生成 不可能 可能

ダブルエマルション生成パッケージ ダブルルエマルションとは,液体中に分散している液滴の内部に,さらに微細な液滴が分散した系のことです。水中に分散している油滴の内部にさらに微細な水滴が分散した系は Water-in-Oil-in-Water (W/O/W)エマルション,逆に油中に分散している水滴の内部にさらに微細な油滴が分散した系はOil-in-Water-in-Oil (O/W/O)エマルションと呼ばれます。[1]

[1] 赤松憲樹 「単分散エマルション調製技術を利用した機能性微粒子の開発」 JXTG Technical Review 第62巻 第1号(2020年3月)

ダブルエマルション生成

Fluigentのダブルエマルション生成パッケージには,ダブルエマルションの生成に必要な装置類とアクセサリ類が含まれており,W/O/W,O/W/O等様々なパターンのエマルションを容易に生成することができます。圧力・流量を調整することで,液滴サイズや生成速度の制御が可能です。


ダブルエマルション生成パッケージ

ダブルエマルション生成パッケージ
ダブルエマルション生成に最適な装置構成となっており,すぐに実験を開始できる

ダブルエマルション

生成されたダブルエマルション例
送液の圧力や流量の変更によって,液滴サイズや生成速度を調整することができる

アプリケーション例 (W/O/W)

連続相 Water+1% Tween 20 Water+1% Tween 20 Water+1% PVA
シェル相 dSurf Mineral oil light + 2% Span 80 Ethyl Acetate
コア相 Water+0.5% Florescein Water+0.5% Florescein Water
液滴サイズ 120-155 µm 96-152 µm -

ダブルエマルション生成 関連資料

データシート


アプリケーションノート



アプリケーションノート コンテンツ (一部抜粋):
・Fluigent製品を使用したダブルエマルション生成方法
・使用する装置と試薬(dSurf,フルオレセイン,ミネラルオイル等)の紹介
・圧力と流量の調整による液滴サイズや生成速度の例

リポソーム生成パッケージ 創薬,バイオ,化粧品等の様々な分野で欠かせないリポソームの生成を目的としたパッケージです。従来のバッチ生産法では達成し得ない非常に均一なサイズのリポソーム粒子を,長時間にわたって安定的に生成することができます。


リポソーム生成パッケージセットアップ例

リポソーム生成パッケージのセットアップ例
リポソーム生成に必要な装置やアクセサリ類が全て含まれる (PC,試薬類除く)

粒径とPDIグラフ

流量比によるリポソームの粒径とPDCIの変化
生成されるリポソームの粒径: 30-150 nm
PDCI (多分散指数) = 0.07-0.15

リポソーム生成 関連資料

データシート


アプリケーションノート



アプリケーションノート コンテンツ (一部抜粋):
・Fluigent製品を使用したリポソーム生成方法
・従来の生成手法との比較
・生成したリポソームのサイズ分析

PLGA生成パッケージ このパッケージでは,薬剤成分キャリアとして使用されるPLGA(乳酸・グリコール酸共重合体)粒子を,従来のジクロロメタンより安全性の高いエチルアセテートを溶媒として生成することができます。 均一性の高いPLGA粒子を連続的に生成できることから,APIカプセル化等のDDS研究に適しています。


PLGA生成パッケージアイテム

PLGA生成パッケージに含まれるアイテム例
付属するソフトウェアにて,圧力や流量を自動制御することが可能

PLGA粒径分布グラフ

本パッケージを使用したPLGA粒径分布
粒径15-50 µmにおいて,極めて単分散(CV< 2%)な粒径のPLGA粒子を生成することができる

PLGA生成 関連資料

データシート


アプリケーションノート



アプリケーションノート コンテンツ(一部抜粋):
・Fluigent製品を使用したPLGA生成方法
・使用する装置と試薬(エチルアセテート,ポリビニルアルコール等)の紹介
・生成したPLGAのサイズ分析

アルギン酸ビーズ生成パッケージ アルギン酸ビーズは,細胞カプセル化素材として広く研究されているだけでなく,再生医療や3D細胞培養にも利用されています。本パッケージを用いることで,粒子サイズや生成速度を制御しながらアルギン酸ビーズを生成することが可能です。


アルギン酸ビーズ生成パッケージセットアップ例

アルギン酸ビーズ生成パッケージセットアップ例
送液装置類はコンパクトなサイズのため,限られた面積のラボベンチにも設置可能


Fluigent製品を使用したアルギン酸ビーズ生成アプリケーションの紹介動画 (日本語字幕あり)

アルギン酸ビーズ生成 関連資料

データシート


アプリケーションノート



アプリケーションノート コンテンツ(一部抜粋):
・Fluigent製品を使用したアルギン酸ビーズ生成方法
・ビーズ回収(エマルション破壊)方法
・生成したビーズのサイズ分析

Publication list
Fluigentの送液システムを用いた成果抜粋 (クリックで展開)
[液滴生成]
▶Microfluidic Generation of All-Aqueous Double and Triple Emulsions. M Jeyhani et al., small, Vol. 16, Issue 7, 2020, 1906565 (Keywords: Aqueous two-phase systems, Dextran, Double emulsions)
▶Responsive Janus and Cerberus emulsions via temperature-induced phase separation in aqueous polymer mixtures. M Pavlovic et al., Journal of Colloid and Interface Science Vol. 575, 2020, 88-95 (Keywords: Complex emulsions, Aqueous two-phase systems, Janus particles)
▶Microfluidic droplet generation based on non-embedded co-flow-focusing using 3D printed nozzle. A Dewandre et al., Sci Rep 10, 21616 (2020) (Keywords: Fluid dynamics, Microfluidics, Droplet generation)
▶High-Throughput Aqueous Two-Phase System Droplet Generation by Oil-Free Passive Microfluidics. M Mastiani et al., ACS Omega 2018, 3, 8, 9296–9302 (Keywords: Surface tension, Lipids, Liquids)
▶A microfluidic needle for sampling and delivery of chemical signals by segmented flows. S Feng et al., Appl. Phys. Lett. 111, 183702 (2017) (Keywords: Microfluidic needle, Chemical signals)
▶pH-Responsive liquid crystal double emulsion droplets prepared using microfluidics. J Y Kwon et al., RSC Adv., 2016,6, 55976-55983 (Keywords: Nematic liquid crystal, Double emulsion)

[液滴生成 (バイオ分野)]
▶Monosized Polymeric Microspheres Designed for Passive Lung Targeting: Biodistribution and Pharmacokinetics after Intravenous Administration. M Agnoletti et al., ACS Nano 2020, 14, 6, 6693–6706 (Keywords: Levofloxacin, PLGA, Microspheres)
▶Direct transfection of clonal organoids in Matrigel microbeads: a promising approach toward organoid-based genetic screens. B Laperrousaz et al., Nucleic Acids Research, 2018, Vol. 46, No. 12 (Keywords: Cell biology, DNA-Mediated Cell Transformation and Nucleic Acids Transfer)
▶Cell-free extract based optimization of biomolecular circuits with droplet microfluidics. Y Hori et al., Lab Chip, 2017,17, 3037-3042 (Keywords: Biomolecular circuits, Biocircuits, Droplets)
▶High throughput single cell counting in droplet-based microfluidics. H Lu et al., Scientific Report 7, 2017, 1366 (Keywords: Engineering, Lab-on-a-chip)

[がん関連アプリケーション]
▶The cancer glycocalyx mediates intravascular adhesion and extravasation during metastatic dissemination. G Offeddu et al., Communications Biology Vol. 4, 255 (2021) (Keywords: Cancer models, Glycobiology, Metastasis)
▶Microfluidic Organoids-on-a-Chip: Quantum Leap in Cancer Research. F Duzagac et al., Cancers 2021, 13(4), 737 (Keywords: OOAC, Organoids, Cancer models)
▶Flow-Induced Transport of Tumor Cells in a Microfluidic Capillary Network: Role of Friction and Repeated Deformation. N Kamyabi et al., Cel. Mol. Bioeng. (2017) 10: 563 (Keywords: Tumor cells, Microfluidics, Capillary)
▶FISH-in-CHIPS: A Microfluidic Platform for Molecular Typing of Cancer Cells. K Perez-Toralla et al., Methods in molecular biology (Clifton, N.J.): 211-220 (Keywords: FISH, Gene amplification, Microfluidic)

[血液関連アプリケーション]
▶A Microfluidic Model of Hemostasis Sensitive to Platelet Function and Coagulation. R M Schoeman et al., Cel. Mol. Bioeng. (2017) 10: 3 (Keywords: Biorheology, Biotransport, Platelet)
▶Direct Tracking of Particles and Quantification of Margination in Blood Flow. E J Carboni et al., Biophys. Journal, Vol 111, 7, 1487-1495 (2016) (Keywords: Margination, Drug delivery, Blood flow)

[セルソーティング]
▶Cell Sorting Using Electrokinetic Deterministic Lateral Displacement. B Ho et al., Micromachines 2021, 12(1), 30 (Keywords: Cell sorting, DLD, Electrokinetics)
▶A 3D hydrodynamic flow-focusing device for cell sorting. X Yuan et al., , Microfluidics and Nanofluidics Vol. 25, 23 (2021) (Keywords: 3D flow-focusing, Multilayer structures, Cell sorting)

[ハイスループットスクリーニング]
▶Crossed flow microfluidics for high throughput screening of bioactive chemical–cell interactions. Z Tong et al., Lab Chip, 2017, 17, 501-510 (Keywords: High throughput screening, Selective cell capture, Crossed laminar flow)

[マイクロピペット吸引法]
▶Micropipette aspiration: A unique tool for exploring cell and tissue mechanics in vivo. K Guevorkian et al., Methods in cell biology 139 (Keywords: Actomyosin contractility, Cell adhesion, Cell and tissue mechanics)
Webinar list
Fluigentによるウェビナー / オンラインワークショップ (クリックで展開)
[液滴生成]
▶Master the production of double emulsions, 2021年4月
▶Double emulsion production made easy, 2020年11月
▶RayDrop, a universal droplet generator based on a non-embedded co-flow-focusing, 2020年6月
▶Drug encapsulation in biocompatible microparticle, 2020年4月

[ライフサイエンス]
▶How to turn your fluorescence microscope into a spatial omics platform, 2020年12月
▶Automate cellular studies with ARIA, 2020年4月

[送液制御 / マイクロ流体]
▶Fast electrical impedance spectroscopy for single-cell characterization and counting, 2021年3月
▶LineUp series, the new generation of microfludic controllers, 2020年9月
▶Concepts of microfluidics, 2020年5月
X線光学製品と微細加工技術LIGA
X-ray optics and micro fabrication (LIGA)


マイクロ流体デバイス
Microfluidic devices


医療産業バーコードHIBC