MRI: Development of Fluorescence-Based Spectroscopy and Imaging Microfluidics System for Surface Chemical and Geometric Optimization
MRI:开发基于荧光的光谱和成像微流体系统,用于表面化学和几何优化
基本信息
- 批准号:0320548
- 负责人:
- 金额:$ 10.64万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:Standard Grant
- 财政年份:2003
- 资助国家:美国
- 起止时间:2003-09-01 至 2004-08-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
ABSTRACTProposal No. CTS-0320548Principal Investigator: J. Schneider, Carnegie Mellon UniversityThis grant is to develop a fluorescence-based instrument for the visualization of flow and adsorption in microfluidic systems. The instrument consists of an inverted epifluorescence microscope, a solid-state laser, a high-speed CCD camera, a low-noise DC power supply, and some smaller equipment. Measurement of adsorption will be accomplished by total internal reflection fluorescence (TIRF). Microfluidic devices will be constructed using standard soft lithography methods, allowing for control of microchannel geometry and surface chemistry. Fluid flow will be induced either by electroosmosis or a syringe pump, depending on the application.Three research projects, representative of those to be supported by this equipment, are as follows: The first is an assessment of the contribution of lateral diffusion to the kinetics of DNA hybridization to surface-bound probes as means to improve the performance of biosensors. The second is the development of a microscale chromatography system that utilizes DNA-binding surfactants to isolate target DNA from complex mixtures. The third is the development and validation of numerical algorithms for improved computer-aided design of lab-on-a-chip systems.The impact of the instrumentation will be on many fronts. This is perhaps the first microfluidic visualization instrument that includes on-line TIRF, supplying surface adsorption information critical to the above research. In addition, the many groups on campus involved with microfluidics and MEMS would have this instrument as a shared resource. We will also perform a series of microfluidics experiments (available as a web-based resource) to serve as examples and problem sets for transport courses. We will also develop hands on projects for high school students participating in the Summer Academy for Minority Students at Carnegie Mellon University. This would serve as an introduction to an exciting field and familiarize students with state-of-the-art lab equipment.
摘要提案编号 CTS-0320548 首席研究员:卡内基梅隆大学 J. Schneider 这项资助旨在开发一种基于荧光的仪器,用于微流体系统中流动和吸附的可视化。该仪器由倒置落射荧光显微镜、固体激光器、高速CCD相机、低噪声直流电源和一些较小的设备组成。吸附的测量将通过全内反射荧光(TIRF)来完成。 微流体装置将使用标准软光刻方法构建,从而可以控制微通道几何形状和表面化学。根据应用,流体流动将由电渗或注射泵引起。代表该设备支持的三个研究项目如下:第一个是评估横向扩散对动力学的贡献DNA 与表面结合探针的杂交作为提高生物传感器性能的手段。第二个是开发微型色谱系统,该系统利用 DNA 结合表面活性剂从复杂混合物中分离目标 DNA。第三是开发和验证数值算法,以改进片上实验室系统的计算机辅助设计。仪器的影响将涉及多个方面。这可能是第一个包含在线 TIRF 的微流体可视化仪器,提供对上述研究至关重要的表面吸附信息。 此外,校园内许多涉及微流体和 MEMS 的小组都会将此仪器作为共享资源。 我们还将进行一系列微流体实验(作为基于网络的资源提供)作为运输课程的示例和问题集。我们还将为参加卡内基梅隆大学少数族裔学生暑期学院的高中生开发实践项目。 这将作为对一个令人兴奋的领域的介绍,并使学生熟悉最先进的实验室设备。
项目成果
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