Fluorescence detection in microfluidics systems

Szczypiński, R.; Mik, Ł.; Kruk, J.; Baszczyk, M.; Dorosz, P.; Głąb, S.; Pijanowska, D. G.; Kucewicz, W.

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Fluorescence detection in microfluidics systems

Autorzy

Szczypiński R. , Mik Ł. , Kruk J. , Baszczyk M. , Dorosz P. , Głąb S. , Pijanowska D. G. , Kucewicz W.

Wybrane pełne teksty z tego czasopisma

http://pe.org.pl/

Identyfikatory

Warianty tytułu

Detekcja fluorescencji w układach mikrofluidycznych

Języki publikacji

Abstrakty

In this paper, two optical detection systems – first based on the tube and the second one on the silicon photomultiplier are described. The detection system was tested for fluorescent dyes - sodium fluoresceinate and resorufin excitated in two systems: static and dynamic i.e. in PMMA cuvettes and PDMS made microchannels, respectively. Sources of excitation light were 488 and 532 nm wavelength laser diodes and blue/green LEDs (light emitting diodes). In the experiment tube and silicon photomultipliers applied in the above-mentioned systems were compared.

Jako fotodetektory w układach mikroprzepływowych stosuje się urządzenia takie jak matryce CMOS, fotodiody lawinowe czy fotopowielacze lampowe. W ostatnim czasie prowadzone są intensywne badania nad zastosowaniem fotopowielaczy krzemowych jako fotodetektorów. Jest to spowodowane między innymi względami ekonomicznymi oraz dużo łatwiejszą ich mobilnością. W naszym artykule zaprezentowane zostały porównawcze wyniki badań dla dwóch fotopowielaczy – lampowego oraz krzemowego w zastosowaniach w układach mikrofluidycznych.

Słowa kluczowe

silicon photomultiplier fluorescence light detection PDMS microfluidic chip

fotopowielacz krzemowy detekcja fluorescencyjna PDMS układ mikroprzepływowy

Wydawca

Wydawnictwo SIGMA-NOT

Czasopismo

Przegląd Elektrotechniczny

Rocznik

2012

Tom

R. 88, nr 10b

Strony

88--91

Opis fizyczny

Bibliogr. 30 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Szczypiński R.

autor

Mik Ł.

autor

Kruk J.

autor

Baszczyk M.

autor

Dorosz P.

autor

Głąb S.

autor

Pijanowska D. G.

autor

Kucewicz W.

Nałęcz Institute of Biocybernetics and Biomedical Engineering Polish Academy of Sciences

Bibliografia

[1] Rahman M.: Introduction to Flow Cytometry, http://www.abdserotec.com
[2] Riley R.: Principles and Applications of Flow Cytometry, http://www.pathology.vcu.edu (Richmond: Department of Pathology Medical College of Virginia)
[3] Shapiro H.: Practical Flow Cytometry 4rd Edition (New Jersey: John Wiley & Sons), 2003
[4] Destandau E., Lefevre J., Eddine A., Desportes S., Jullien M., Hierle R., Leray .I, Valeur B., Delair J.: A novel microfluidic flow-injection analysis device with fluorescence detection for cation sensing. Application to potassium, Analytical and Bioanalitycal Chemistry 387 (2007) 2627-2632
[5] Wang L., Gaigalas A., Marti G., Abbasi F., Hoffman R.: Toward Quantitative Fluorescence Measurements with Multicolor Flow Cytometry, ISAC Cytometry Part A 73A (2008) 279-288
[6] Chen H., Wang Y.: Fluorescence detection in a micro flow cytometer without on-chip fibers, Microfluid Nanofluid 5 (2008) 689-694
[7] Tung Y., Zhang M., Lin C., Kurabayashi K., Skerlos S.: PDMSbased opto-fluidic micro flow cytometer with two-color, multiangle fluorescence detection capability using PIN photodiodes, Sensors and Actuators B 98 (2004) 356-367
[8] Meinhart C., Wereley S., Santiago J.: PIV measurements of a microchannel flow, Experiments in Fluids 27 (1999) 414-419
[9] Schonbrun E., Steinvurzel P., Crozier K.: A microfluidic fluorescence measurement system using an astigmatic diffractive microlens array, Optics Express 19 (2011) 1385-1394
[10] Grafton M., Maleki T., Zordan M., Reece L., Byrnes R., Jones A., Todd P., Leary J.: Microfluidic MEMS Hand-Held Flow Cytometer, Proceedings 79290C (2011) 1-10
[11] Leif R., Yang S., Jin D., Piper J., Vallarino L., Williams J., Zucker R.: Calibration Beads Containing Luminecent Lanthanide Ion Complexes, Journal of Biomedical Optics 14 (2009) 24-22
[12] Lee G., Lin C., Chang G.: Micro flow cytometers with buried SU-8/SOG optical waveguides, Sensors and Actuators A 103 (2003) 165–170
[13] Bernini R., De Nuccio E., Brescia F., Minardo A., Zeni L., Sarro P., Palumbo R., Scarfi M.: Development and characterization of an integrated silicon micro flow cytometer, Anal. Bioanal. Chem. 386 (2006) 1267–1272
[14] Arakawa T., Shirasaki Y., Aoki T., Funatsu T., Shoji S.: Threedimensional sheath flow sorting microsystem using thermosensitive hydrogel, Sensors and Actuators A 135 (2007) 99-105
[15] Hairer G., Pärr G., Svasek P., Jachimowicz A ., Vellekoop M.: Investigations of micrometer sample stream profiles in a threedimensional hydrodynamic focusing device, Sensors and Actuators B 132 (2008) 518–524
[16] Hou H., Tsai Ch., Fu L., Yang R.: Experimental and numerical investigation into micro-flow cytometer with 3-D hydrodynamic focusing effect and microweir structure, Electrophoresis 30 (2009) 2507–2515
[17] Thangawng A., Kim J., Golden J., Anderson G., Robertson K., Low V., Ligler F.: A hard microflow cytometer using groove-generated sheath flow for multiplexed bead and cell assays, Anal. Bioanal. Chem. 398 (2010) 1871-1881
[18] Rosenauer M., Buchegger W., Finoulst I., Verhaert P., Vellekoop M.: Miniaturized flow cytometer with 3D hydrodynamic particle focusing and integrated optical elements applying silicon photodiodes, Microfluid Nanofluid 10 (2011) 761-771
[19] Chen H., Wang Y.: Optical microflow cytometer for particle counting, sizing and fluorescence detection, Microfluid Nanofluid 6 (2009) 529–537
[20] Barat D., Benazzi G., Mowlemb M., Ruano J., Morgan H.: Design, simulation and characterisation of integrated optics for a microfabricated flow cytometer, Optics Communications 283 (2010) 1987-1992
[21] Lina Y., Leec G.: An integrated cell counting and continuous cell lysis device using an optically induced electric field, Sensors and Actuators B: Chemical 145 (2010) 854–860
[22] Sia S.: Microfluidic devices fabricated in poly(dimethylsiloxane) for biological studies, Electrophoresis 23 (2003) 3563-3576
[23] Dhulla V., Cheng L., Gudkov G., Tsupryk A., Tovkach I., Gorfinkel V.: Silicon Photomultiplier: Detector for Highly Sensitive Detection of Fluorescence Signals Optical Society of America, OCIS Codes: (040.5570) Quantum Detectors; (040.1345) Avalanche Photodiodes, 2008
[24] Mik Ł., Kucewicz W., Barszcz J., Sapor M., Głąb S.: Silicon Photomultiplier as Fluorescence Light Detector, Proceedings of the 18th International Conference, Gliwice (2011) 663-666
[25] Yu-Jen P., Yang R.: Fabrication of UV epoxy resin masters for the replication of PDMS-based microchips, Biomed. Microdev. 9 (2007) 555-563
[26] Duffy D., McDonald J., Schueller O., Whitesides G.: Rapid Prototyping of Microfluidic Systems in Polydimethylsiloxane, Analytical Chemistry 23 (1998) 4974-4984
[27] Lam E., Ngo T.: Manufacturing a PDMS microfluidic device via a Silicon Wafer Master, Harvard-MIT Division of Health Sciences and Technology, http://umech.mit.edu/HST410/devicefab.php
[28] McDonald J., Whitesides G.: Poly(dimethylsiloxane) as a Material for Fabricating Microfluidic Devices, Accounts of Chemical Research 7 (2002) 491-499
[29] Szczypiński R., Pijanowska D.: Technologia i zastosowanie mikroukładach analitycznych, Elektronika 11 (2008) 249-253
[30] Bargiel S., Górecka-Drzazga A., Dziuban J., Prokaryn P., Chudy M., Dybko A., Brzózka Z.: Nanoliter detectors for flow systems, Sensors and Actuators A 115 (2004) 245-251

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-article-BPS1-0049-0025