디지털 마이크로유체학

Digital microfluidics

디지털 마이크로유체학(DMF)은 마이크로 드롭트(microdroplet)의 조작을 기반으로 하는 랩온어칩 시스템을 위한 플랫폼이다. 단열 전극 세트가 설치된 플랫폼에서 물방울을 분사, 이동, 저장, 혼합, 반응 또는 분석한다.[1][2] 디지털 마이크로유체학(digital microfluidics)은 질량분석, 색채분석, 전기화학, 전기화학, 전기화학 등의 분석 절차와 함께 사용할 수 있다.[1]

개요

단면뷰가 있는 열린 미세유체 시스템 상단에 있는 수성 방울. 기기 설계는 사용자의 요구(수정된 전극, 전극 패턴, 사용된 재료 등)에 맞게 조작할 수 있다.[3][4]

디지털 마이크로일렉트로닉스와 유사하게 디지털 마이크로유체 연산을 계층 설계 구조 내에서 결합 및 재사용할 수 있어 복잡한 절차(예: 화학 합성 또는 생물학적 분석)가 단계별로 구축될 수 있다. 그리고 연속 흐름 미세유체학과는 대조적으로 디지털 미세유체학은 기존의[3] 벤치탑 프로토콜과 동일한 방식으로 작동하며, 볼륨은 훨씬 작고 자동화도 훨씬 높다. 따라서 광범위한 확립된 화학적 절차와 프로토콜은 나노미터 드롭렛 형식으로 원활하게 이전될 수 있다. 디지털 마이크로 유체 소자에서 마이크로 드롭렛을 생성하고 조작하는 데 사용되어 온 세 가지 가장 흔히 사용되는 원리는 전기화, 유전체화, 불규칙한 유체 흐름은 디지털 유체 소자에서 마이크로 드롭렛을 생성하고 조작하는 데 사용되어 왔다.

디지털 마이크로유체(DMF) 장치 설정은 사용되는 기판, 전극, 전극의 구성, 유전 물질의 사용, 유전 물질의 두께, 소수성 층 및 적용된 전압에 따라 달라진다.[4][5]

일반적으로 사용되는 기질은 이런 종류의 시스템이 유리다. 시스템이 열려 있거나 닫혀 있는 경우에 따라, 한 층 또는 두 층의 유리가 있을 것이다. 기기의 하단 레이어에는 개별적으로 제어 가능한 전극의 패턴 배열이 포함되어 있다.[4] 닫힌 시스템을 보면 보통 인듐 주석 산화물(ITO)으로 만든 상층부를 통해 연속 접지 전극이 발견된다. 유전체층은 기기의 하단 층에 있는 전극 주변에서 발견되며 장치의 전하와 전기장 구배를 형성하는 데 중요하다.[5] 소수성 층은 우리가 실제로 접촉할 표면 에너지를 줄이기 위해 시스템의 상단 층에 적용된다.[5] 인가된 전압은 전극을 활성화하고 기기 표면에 있는 방울의 습윤성 변화를 허용한다. 방울을 이동하기 위해 방울에 인접한 전극에 제어전압을 가함과 동시에 방울 바로 아래의 전극이 비활성화된다. 전극의 선형 배열을 따라 전위를 변화시킴으로써 전기장치는 이 전극 라인을 따라 물방울을 이동시키는 데 사용될 수 있다.[6]

이 기초에 대한 수정도 기본 설계 구조로 제작할 수 있다. 인듐 주석 산화층(폐쇄 시스템의 접지 전극) 내에 전기화학 발광 검출기를 추가하는 것이 대표적인 예다.[7] 일반적으로, 기질에 유리 대신 PDMS를 사용하는 것과 같은 DMF 시스템의 기본 구성요소를 대체하기 위해 다른 재료를 사용할 수도 있다.[8] 밀폐된 시스템에 오일이나 다른 물질과 같은 액체 물질을 첨가하여 재료의 증발을 방지하고 표면 오염을 줄일 수 있다.[6][9] 또한 DMF 시스템은 폐쇄된 장치에 오일을 사용하거나 개방된 DMF 장치에 카테나(일정 와이어)를 사용하여 이온 액체 방울과 호환될 수 있다.[9]

디지털 마이크로유체학(microfidics)은 빛을 활성화할 수 있다. 광전자 증배는 패턴이 있는 복사기가 있는 표면 주위에 세실류 방울을 운반하는 데 사용될 수 있다.[10] 또한 패턴 있는 전극 없이 실리콘 웨이퍼로 드롭릿 이송을 달성하는 데 광전극 효과를[11] 사용할 수 있다.[12]

작업원리

물방울은 액체의 표면 장력 특성을 이용하여 형성된다. 예를 들어, 밀랍종이와 같은 소수성 표면에 놓인 물은 표면과의 접촉을 최소화하기 위해 구형 물방울을 형성할 것이다.[13] 표면 수질의 차이는 액체가 접촉 각도를 변경하여 표면을 퍼트리고 '세팅'하는 능력에 영향을 미친다.[14] 표면의 친수성이 증가함에 따라 접촉 각도가 증가하며, 물방울의 표면 적시는 능력이 감소한다. 접촉각의 변화, 따라서 습윤은 영-리프만 방정식에 의해 조절된다.[4][15][5]

EWOD unbold.pdf

여기서 은는 인가 전압 {\은(는) 전압이 없는 접촉 각도, ; 은 유전체의 상대적 허용률이며, 0{\은(는) 여유 공간의 허용률이고, 은(는) 액체/액체 매체 표면 장력이며, 은(는) 유전체 두께다.[5]

어떤 경우에는 전기장을 이용하여 기질의 친수성을 조절할 수 있다. 이것은 EWOD(Electroweting On Deelectric) 현상을 가리킨다.[3][4][5] 예를 들어 전극에 전기장을 적용하지 않을 때 표면은 소수성을 유지하며 액체 방울은 접촉각이 더 큰 구형 방울을 형성한다. 전기장을 적용하면 편광 수화면이 생성된다. 그러면 물방울은 납작해지고 접촉 각도는 감소한다. 이러한 양극화의 국소화를 제어함으로써 DMF 장치의 표면을 가로질러 방울의 변위를 제어하는 계면장력 구배를 만들 수 있다.[6]

방울 형성

디지털 미세유체 소자로 새로운 물방울을 만드는 방법에는 두 가지가 있다. 기존 방울을 둘로 분할하거나, 새 방울을 재료 저장소로 만들 수 있다.[16] 두 공정 모두 닫힌 장치에서만 작동하는 것으로 알려져 있지만,[15][17] DMF 장치의 상단 판은 일반적으로 분리할 수 있기 때문에 문제가 되지 않는 경우가 많으므로 임시로 닫을 수 있는 개방 장치가 있어야 한다.[18]

A droplet being split in a digital microfluidic device. Initially, the droplet's has a shape like a spherical section. The charged electrodes on either side pull the droplet in opposite directions, causing a bulb of liquid on either end with a thinner neck in the middle, not unlike a dumbbell. As the ends are pulled, the neck becomes thinner and when the two sides of the neck meet, the neck collapses, forming two discrete droplets, one on each of the charged electrodes.
DMF 장치에서 드롭게이트가 분할되는 측면 및 하향식 뷰로, 여기서 시간의 진행이 왼쪽에서 오른쪽으로 표시된다.

기존 드롭릿에서

방울은 충전되지 않은 전극에 방울의 반대편에 있는 두 개의 전극을 충전하여 분리할 수 있다. 충전되지 않은 전극의 방울이 인접한 충전된 전극 쪽으로 이동하는 것과 같은 방식으로,[6] 이 방울은 두 활성 전극을 향해 이동한다. 액체는 양쪽으로 이동하며, 이것은 방울의 중간을 목으로 만든다.[16] 전극과 같은 크기의 방울의 경우, 목이 가장 얇아지므로 / =- 이가) 대략적으로 분할될 것이다.[16] 는 목의 메니시 곡률 반경으로 오목곡선에 음이고, 는 드랍의 긴 끝에서 메니시 곡률 반경을 말한다. 이 과정은 간단하고 지속적으로 같은 부피의 두 방울을 낳는다.[16][19]

기존 방울을 쪼개서 쪼개기 전극을 켜거나 끄기만 하면 기존 방울을 분리하는 기존[20][16] 방식은 상대적으로 부피가 동일한 새로운 방울을 생산한다. 그러나 종래의 방법에 의해 형성된 새로운 물방울은 부피에서 상당한 차이를 보인다.[21][22] 이 차이는 급속한 대중 교통에 의한 국지적인 동요에 의해 발생한다.[22] 일부 용도에서는 차이가 미미하지만 면역측정[25], DNA 증폭 [23][24]등 부피 변화에 매우 민감한 용도에서는 여전히 문제가 될 수 있다.[26] 기존 방식의 한계를 극복하기 위해 기존의 방울을 단순히 켜고 끄는 대신 분할 영역에서 전극의 잠재력을 점진적으로 변화시켜 분리할 수 있다.[22] 이 방법을 사용하여 방울방울 부피 변동의 현저한 개선이 부피의 약 10% 변동에서 부피 변동 1% 미만으로 보고되었다.[22]

저장소에서

액체 저장소에서 새로운 물방울을 만드는 것은 물방울을 쪼개는 것과 비슷한 방식으로 이루어질 수 있다. 이 경우 저장소에서 액체를 끌어내기 위해 일련의 전극을 사용하는 동안 저장소는 정지 상태를 유지한다. 이 끌어온 액체와 저수지는 갈라지는 물방울의 목과 비슷하지만 더 긴 액체의 목을 형성하고, 이 목의 붕괴는 그 물체로부터 분사한 물방울을 형성한다.[16][27] 그러나 이러한 방식으로 물방울을 분사하는 것은 분할과 대조적으로 규모와 결과에서 일관성이 없다. 저수지로부터 믿을 만한 거리 액체를 끌어낼 필요가 없어 목까지 무너지면 무너진다.[28] 이 거리는 다르기 때문에 분무된 물방울의 부피도 동일한 기기 내에서 다양할 것이다.[28]

이러한 불일치로 인해, 보다 얇은 목을 강요하는 기하학적 구조의 저장소에서 액체를 끌어내고,[16][29][23] 지속적으로 보충되는 전기장난 채널을 사용하여 저장소를 모서리로 이동하여 저장소를 중앙으로 절단하는 등, 물방울을 분사하는 대체 기법이 사용 및 제안되어 왔다.[19][29] 후자를 여러 번 반복하면 보다 관리 가능한 크기의 방울이 생성될 수 있다.

드롭릿 조작

드롭릿 병합

기존 방울을 분할하여 전극을 사용하여 불연속 방울을 형성할 수 있으므로(기존 방울에서 참조),[20][16][30][16] 방울을 전극에 의해서도 하나의 방울로 병합할 수 있다. 기존 방울을 전극으로 쪼개 새로운 방울을 만드는 데 적용된 동일한 개념을 활용하면, 충전되지 않은 전극 위에 놓여 있는 수성 방울이 충전된 전극을 향해 이동할 수 있으며, 이 전극은 방울이 결합되어 하나의 방울로 합쳐진다.[30][16] 그러나 병합된 방울이 표면 장력으로 인해 병합 과정이 끝난 후에도 항상 원형 형태를 형성하지는 않을 수 있다.[16] 이 문제는 물방울과 전극 사이에 초저공포성 표면을 구현함으로써 해결할 수 있다.[30] 기름 방울도 같은 방법으로 혼합될 수 있지만, 기름 방울은 수성 방울과 달리 충전되지 않은 전극을 향해 이동할 것이다.[31]

드롭레트 운송

이산형 방울은 일련의 전극을 사용하여 고도로 제어된 방식으로 운반될 수 있다.[32][33][31] 방울이 충전되지 않은 전극에서 충전된 전극으로 이동하는 것과 같은 방식으로, 또는 그 반대로, 방울은 순차적으로 전극을 통전시켜 전극을 따라 지속적으로 운반될 수 있다.[34][31][16] 드롭릿 운송은 일련의 전극을 포함하므로, 여러 개의 물방울 운송을 보다 효과적으로 제어하기 위해 각 전극에 전압을 선택적으로 가하도록 다중 전극을 프로그래밍할 수 있다.[34]

정전기 작동에 의한 변위

폐쇄된 시스템을 구현함으로써 3차원 드롭릿 작동이 가능해졌다. 이 시스템에는 µL 크기의 드롭릿이 불규칙한 유체 매체에 포함되어 있다. 그런 다음 방울과 매체는 두 개의 전자파 판 사이에 끼워져 두 판 사이에 전자파장을 만든다.[35][36] 이 방법의 목적은 정전기력을 통해 하단 평면 표면에서 상부 평행 평면 표면으로 드롭트를 전달하고 다시 아래로 내려가는 것이다.[35][37] 그러한 입자 작동과 수직 이동 뒤의 물리학은 N. N. Lebedev와 I. P. Scal'skaya의 초기 작품에서 이해할 수 있다.[38] 그들의 연구에서, 그들은 완벽하게 전도되고 무한히 수축되는 표면에 의해 야기되는 균일한 자기장이 존재하는 곳에서 완벽하게 둥근 전도 입자에 의해 획득된 맥스웰 전기 전하를 모형화하려고 시도했다.[38] 이들의 모델은 마이크로 드롭에 작용하는 힘의 크기와 방향을 가리키기 때문에 장치 내 마이크로 드롭트의 Z 방향 움직임을 예측하는 데 도움이 된다. 이것은 원하지 않고 통제할 수 없는 입자 운동을 정확하게 예측하고 교정하는데 도움을 줄 수 있다. 모델은 두 표면 중 하나에 유전체 코팅을 적용하지 않으면 각 전극과 접촉 시 방울 내 전하 역전이 발생하고, 그 결과 물방울이 전극 사이에서 걷잡을 수 없이 튕겨지는 이유를 설명한다.

디지털 마이크로유체학(DMF)은 이미 많은 생물학 분야에서 쉽게 채택되었다.[39]</ref>[40][41] DMF 내에서 3차원 이동을 가능하게 함으로써 3-D 미세환경을 보다 정확하게 모방할 수 있기 때문에 생물학적 응용에서 이 기술을 더욱 광범위하게 사용할 수 있다. 이러한 유형의 방법을 사용하면 두 개의 서로 다른 환경에 드롭렛으로 접근할 수 있다는 것이 큰 장점이며, 두 표면 사이에 미세유체 작업을 분할하여 이점을 얻을 수 있다. 예를 들어, 하단 평면을 사용하여 물방울을 이동할 수 있지만, 상단 판은 필요한 화학적 및/또는 생물학적 과정을 수행할 수 있다.[35] 이러한 이점은 DNA 증폭과의 결합과 같은 생물학계의 실제 실험 프로토콜로 번역될 수 있다.[42][37] 이것은 또한 칩을 더 작게 만들고 마이크로 드롭 분석을 위한 플랫폼을 설계하는데 있어 연구자들에게 더 많은 자유를 줄 수 있게 해준다.[35]

올터레인 드롭릿 작동(ATDA)

올터레인 마이크로유체학(all-terrain microfidics)은 액체 방울을 비전통적인 표면 유형으로 운반하는 방법이다.[43] 일반적으로 평면과 수평 표면으로 제한되는 기존의 미세유체학 플랫폼과 달리 ATA는 곡선, 비수평, 반전 표면에서 드롭릿 조작이 가능하다.[43] 이것은 빠른 시제품 제작 방법을 통해 표면에 구리와 폴리이미드의 유연한 얇은 판을 통합함으로써 가능하다.[43][44] 이 장치는 수성 완충제, 단백질과 DNA 용액, 원액 소세럼을 포함한 많은 액체와 함께 매우 잘 작동한다.[43] ATDA는 단백질, 생물학적 세럼, DNA 등 생물학적 액체를 처리할 때 비특정 흡수 및 바이오풀링을 감소시키는 F-68과 같은 실리콘 오일이나 플루론적 첨가물과 호환된다.[43][45] 이와 같은 설정의 단점은 가속 드롭릿 증발이다.[43] ATDA는 개방형 디지털 마이크로유체학의 한 형태로서, 그처럼 방울 증발을 최소화하기 위해 가습된 환경에서 기기를 캡슐화할 필요가 있다.[46]

실행

1987년 사이토닉스에 의해 처음 조사되고 이후 어드밴스트 리퀴드 로직에 의해 상용화된 EWOD 기반 마이크로유체 바이오칩의 다양한 구현물 중 하나에는 두 개의 평행 유리판이 있다. 하단 플레이트에는 개별적으로 제어 가능한 전극의 패턴 배열이 들어 있으며 상단 플레이트는 연속 접지 전극으로 코팅되어 있다. 소수성으로 코팅된 유전 절연체를 플레이트에 추가하여 표면의 습윤성을 낮추고 드롭렛과 제어 전극 사이에 정전 용량을 추가한다. 생화학적 샘플과 실리콘 오일, 불소 오일 또는 공기와 같은 필러 매체가 들어 있는 방울은 플레이트 사이에 끼어 있고 방울은 필러 매질 내부로 이동한다. 방울을 이동하기 위해 방울에 인접한 전극에 제어전압을 가함과 동시에 방울 바로 아래의 전극이 비활성화된다. 전극의 선형 배열을 따라 전위를 변화시킴으로써 전기장치는 이 전극 라인을 따라 물방울을 이동시키는 데 사용될 수 있다.

적용들

분리 및 추출

디지털 미세유체학은 대상 분석 물질의 분리 및 추출에 사용될 수 있다. 이러한 방법에는 자분,[47][48][49][50][51][52][53][54] 액체-액체 추출,[55] 광학 핀셋,[56] 유체 역학 효과의 사용이 포함된다.[57]

자분입자

자분 분리의 경우 관심 분석 물질을 포함하는 용액 방울을 디지털 미세 유체 전극 어레이에 놓고 전극 전하의 변화에 따라 이동한다. 드롭렛은 분석 물질에 결합되도록 기능화된 자분이 있는 배열의 한쪽에 자석이 있는 전극으로 이동한다. 그런 다음 전극 위로 이동하고 자기장이 제거되며 입자가 방울에 매달린다. 전극 배열에서 방울이 회전하여 혼합을 보장한다. 자석이 다시 도입되고 입자가 고정되어 방울이 멀리 이동된다. 이 과정은 세척 버퍼와 용출 버퍼로 반복되어 분석물질을 추출한다.[47][48][49][50][51][52][53][54]

인간 혈청 알부민 항체로 코팅된 자기 입자는 디지털 미세유체학을 이용한 면역소독에 대한 개념 증명 작업으로 인간 혈청 알부민 분리를 위해 사용되어 왔다.5 전혈 샘플에서 DNA 추출도 디지털 미세유체학으로 수행되었다.3 이 절차는 자분으로서 일반적인 방법론을 따르지만, DNA 추출 전에 세포를 침전시키기 위한 디지털 마이크로 유체 플랫폼에서의 전처리를 포함한다.[49]

액체-액체 추출

액상 액상 추출은 디지털 마이크로 유체 소자에서 불규칙한 액체를 이용해 수행할 수 있다.9 두 개의 물방울, 하나는 수성상 분석물질을 포함하고 다른 하나는 전극 배열 위에 불변 이온성 액체가 있다. 두 개의 물방울이 혼합되어 이온성 액체가 분석물질을 추출해 내고, 물방울은 쉽게 분리할 수 있다.[55]

광학 핀셋

광학 핀셋은 또한 방울의 세포를 분리하는데 사용되었다. 두 개의 방울이 전극 배열 위에 섞이고, 하나는 세포를 포함하고, 다른 하나는 영양소나 약물을 함유하고 있다. 이 방울들은 섞이고 나서 광학 핀셋을 사용하여 세포가 쪼개지기 전에 큰 방울의 한쪽으로 세포들을 이동시킨다.[58][56] 기본 원리에 대한 자세한 설명은 광학 핀셋을 참조하십시오.

유체역학적 분리

입자는 자석 분리 밖에서 사용하기 위해 적용되었으며, 물방울의 덩어리로부터 입자를 분리하기 위한 유체역학적 힘을 가지고 있다.[57] 이것은 중앙 전극과 그것을 둘러싸고 있는 전극의 '슬릭(slices)'을 가진 전극 배열에서 수행된다. 물방울은 배열 위에 추가되어 원형 패턴으로 소용돌이치며, 소용돌이치는 과정에서 발생하는 유체역학적 힘은 입자들이 중심 전극에 모여들게 한다.[57]

화학합성

디지털 마이크로유체학(DMF)은 액상 시약의 마이크로 스케일 부피 제어 능력 때문에 소규모 화학 합성 반응에서 정밀한 조작과 조정이 가능해 전체적으로 시약 사용과 폐기물을 줄일 수 있다.[59] 이 기술은 펩티도미메틱스, PET트레이서 등의 합성 화합물에 사용할 수 있다.[60][61][62] PET 추적기는 나노그램 수량을 필요로 하므로 DMF는 기존의 거시적 기술에 비해 90~95%의 효율로 추적기를 자동화하고 신속하게 합성할 수 있다.[61][63]

유기 시약은 DMF 장치를 적셔 홍수를 유발하는 경향이 있기 때문에 DMF에서는 일반적으로 사용되지 않지만, 유기 시약의 합성은 이온 액체 방울을 통해 유기 시약을 운반함으로써 DMF 기술을 통해 달성될 수 있어 유기 시약이 DMF 장치에 범람하는 것을 방지한다.[64] 물방울은 서로 반대 전하를 유도하여 서로 끌어당김으로써 결합된다.[65] 이것은 물방울의 자동 혼합을 가능하게 한다. 물방울의 혼합은 시약을 웰에 전달하고 결정 침적용액을 증발시켜 인쇄를 위한 MOF 결정체를 적치하는 데도 사용된다.[66] 이 MOF 결정 증착 방법은 비교적 저렴하며 광범위한 로봇 장비가 필요하지 않다.[66]

디지털 미세유체학(DMF)을 이용한 화학 합성은 주목할 만한 생물학적 반응에 많이 적용되었다. 여기에는 DNA와 펩타이드의 형성과 더불어 중합효소 연쇄반응(PCR)이 포함된다.[67][68] 감소, 알킬화, 효소 소화도 DMF를 활용한 강건성과 재현성을 보여 프로테오믹스의 합성 및 조작에 잠재력을 나타냈다.[69] 이러한 반응의 제품에서 얻은 스펙트럼은 종종 라이브러리 스펙트럼과 동일하지만 벤치 스케일 반응제의 작은 부분만 활용한다.[70] 따라서 이러한 합성을 마이크로스케일 방식으로 실시하면 바람직한 실험 결과를 도출하면서 시약과 생산된 폐기물을 구입하는 데 드는 비용을 제한할 수 있는 장점이 있다. 그러나 이러한 반응을 DMF를 통해 완성시키기 위해서는 수많은 난제를 극복해야 한다. 동일한 합성물의 벤치스케일 버전에 비해 화학반응의 효율성이 떨어진다는 보고가 있었는데, 이는 낮은 제품 수율을 관측했기 때문이다.[68] 또한 피콜레이터와 나노미터 크기 샘플을 분석해야 하기 때문에 분석에 사용되는 모든 계측기는 높은 민감도를 가질 필요가 있다. 또한 마이크로 채널과 저장소를 운용하는 데 필요한 배선과 펌프의 양이 방대하여 시스템 설정이 어려운 경우가 많다.[68] 마지막으로 샘플은 용제 증발에 노출되는 경우가 많아 반응물질의 부피와 농도에 변화가 생기기도 하고, 어떤 경우에는 완성에 이르지 않는 반응을 보이기도 한다.[71]

DMF에 의해 합성된 분자의 구성과 순도는 종종 고전적인 분석 기법을 이용하여 결정된다. 핵자기공명(NMR) 분광법을 적용, 해당 매개체, 제품, 반응동력학을 분석하는 데 성공했다.[70][72] NMR을 사용함으로써 발생할 수 있는 잠재적인 문제는 낮은 질량 민감도지만, 이것은 다른 질량의 분자를 구별하는 데 도움이 되는 마이크로코일을 사용함으로써 교정될 수 있다.[70] 이는 마이크로리터 대 나노리터 범위의 표본 크기의 신호 대 잡음 비율이 벤치 규모 표본 크기에 비해 현저히 감소하고 마이크로코일이 이를 해결하기 위한 것으로 나타났기 때문에 필요하다.[73] 질량분석(MS)과 고성능 액체크로마토그래피(HPLC)도 이 난제를 극복하기 위해 사용됐다.[67][70] MS는 DMF를 통해 달성한 반응의 산물을 구분하는 매력적인 분석 기법이지만 나름의 약점을 내포하고 있다. 매트릭스 보조 레이저 탈착 이온화(MALDI)와 전기자동 이온화(ESI) MS가 최근 미세유체 화학반응 분석과 짝을 이뤘다. 그러나 이러한 방법과 관련된 결정화 및 희석화는 종종 샘플 손실이나 부작용 발생과 같은 불리한 부작용을 초래한다.[74] DMF에서 MS의 사용은 이후 섹션에서 자세히 설명된다.

세포 배양

DMF 칩을 현장 또는 세계간 칩 인터페이스에 연결하는 작업은 장치에 미생물, 세포 및 미디어를 전달하는 수동 펌프와 저장소를 통해 수행되었다.[75] 광범위한 펌프와 밸브의 부족은 단순하고 컴팩트한 시스템에서 수행되는 셀과 관련된 정교한 다단계 적용을 가능하게 한다.[76] 한 애플리케이션에서, 미생물 배양균이 칩에 옮겨졌고, 미생물 배양에 필요한 살균 절차와 온도를 사용하면서 자랄 수 있게 되었다. 이것이 미생물 성장을 위한 실행 가능한 공간인지 검증하기 위해 기기에서 변환 검사를 수행했다.[75] 이것은 E.coli를 벡터에 노출시키고 박테리아가 DNA를 차지할 때까지 열을 가하는 것을 포함한다. 그리고 나서 DNA 젤을 작동시켜 원하는 벡터가 박테리아에 의해 흡수되었다는 것을 보장한다. 이 연구는 DNA가 실제로 박테리아에 의해 흡수되었고 예측한 대로 표현되었다는 것을 발견했다.

DMF 플랫폼이 배양되고 항체를 사용하여 세포 내 인산화 단백질을 표시하기 위해 항체를 사용하는 단일 세포(DISC)의 Digital Microfluidic Immonocyt화학에서도 인간 세포가 조작되었다.[77] 배양된 세포는 선별을 위해 제거되고 칩에서 제거된다. 또 다른 기술은 DMF 플랫폼 내에서 하이드로겔을 합성한다. 이 과정은 전극을 사용하여 하이드로겔을 생산하기 위한 시약을 전달하고, 젤에 흡수하기 위한 세포 배양 시약을 전달한다.[62][45] 하이드로겔은 3D 세포 배양으로 세포-세포 상호작용과 셀-엑스트라셀라 매트릭스 상호작용이 증가했기 때문에 2D 세포 배양보다 개선된 것이다.[45] 구면 세포 배양액은 세포에 물방울을 전달하는 DMF의 능력에 따라 개발된 또 다른 방법이다. 전위를 적용하면 매달린 세포 배양액에 직접 방울 전달을 자동화할 수 있다.[62]][78] 이것은 3차원 세포배양과 스피로이드들이 인체에서와 유사하게 세포외 기질에서 자라는 세포들을 가지고 있는 더 많은 생물학적으로 관련이 있는 문화를 허용함으로써 체내 조직을 더 잘 모방하기 때문에 유익하다.[78] 세포 배양에서 DMF 플랫폼의 또 다른 용도는 물방울 안에서 단일 분자 PCR을 사용하여 체외 세포 없는 복제를 수행할 수 있는 능력이다.[79] PCR 증폭 제품은 효모세포로 전이되고 Western Block 단백질 식별을 통해 검증된다.[79]

DMF를 이용한 세포 배양 애플리케이션에서 발생하는 문제에는 기기 바닥으로의 단백질 흡착, 세포에 대한 세포독성 등이 있다. 플랫폼 바닥에 단백질이 흡착되지 않도록 계면활성제인 안정 실리콘 오일이나 헥산을 사용하여 기기 표면을 코팅하고 오일이나 헥산 위에 방울을 조작했다.[77] 헥산느는 후에 세포 배양액에 대한 독성 효과를 막기 위해 배양액에서 빠르게 증발되었다.[80] 단백질 접착을 해결하기 위한 또 다른 접근방식은 장치의 물방울에 플루로닉 첨가물을 첨가하는 것이다.[81] 플루론적 첨가물은 일반적으로 세포독성이 없지만, 몇몇 첨가물은 세포 배양에 해로운 것으로 밝혀졌다.[46]

기기 설정의 생물학적 호환성은 생물학적 분석에 중요하다. 세포독성이 없는 플루론 첨가물을 찾는 것과 함께, 전압과 파괴적인 움직임이 세포 생존성에 영향을 미치지 않는 장치를 만들었다. 생사/죽은 검사의 판독을 통해 물방울을 이동시키는 데 필요한 전압이나 이동 문화의 움직임이 세포 생존성에 영향을 주지 않는다는 것을 보여주었다.[46]

생물 추출

생물학적 분리는 보통 저농도 고량 검체를 포함한다. 이는 필요한 샘플 용적이 작기 때문에 디지털 마이크로유체학에는 문제가 될 수 있다.[50] 디지털 마이크로 유체 시스템은 샘플 용적을 줄이도록 설계된 매크로 유체 시스템과 결합하여 분석 물질 농도를 높일 수 있다.[50] 분리를 위한 자분 입자와 동일한 원리를 따르지만, 자분 입자 주위로 더 많은 양의 액체를 순환시키기 위해 방울을 펌핑하는 것을 포함한다.[50] 건조된 소변 샘플에서 약물 분석 물질을 추출하는 일도 보고되었다. 이 경우 메탄올 추출용제 한 방울이 건조된 소변 샘플 위로 반복적으로 흐른 다음 모세관을 통해 액체를 추출한 다음 질량 분광법을 사용하여 분석하는 최종 전극으로 이동한다.[82]

면역분석

디지털 마이크로유체학(DMF)의 고급 유체 처리 능력은 DMF 장치가 소량의 액체 시약을 정밀하게 조작할 수 있기 때문에 면역측정 플랫폼으로 DMF를 채택할 수 있게 한다. 이종 면역측정(고정화된 항체와 상호작용하는 항원)과 동질 면역측정(용액 내 항체와 상호작용하는 항원)은 모두 DMF 플랫폼을 사용해 개발됐다.[83] 이종 면역 측정과 관련하여 DMF는 기기 표면(온칩)에서 모든 전달, 혼합, 배양 및 세척 단계를 수행함으로써 확장되고 집약적인 절차 단계를 단순화할 수 있다. 또한, 자기 비드 기반 검사, ELISA, 전기화학적 검출과 같은 기존의 면역측정 기법과 방법이 DMF 면역측정 플랫폼에 통합되었다.[84][85][86][87]

자기 비드 기반 어세이들을 DMF 면역측정 플랫폼에 통합하는 것은 인간 인슐린, IL-6, 심장마커 트로포닌 I(cTnI), 갑상선 자극호르몬(TSH), sTNF-RI, 17β-estradiol과 같은 다중 분석 물질의 검출에 대해 입증되었다.[86][88][89][90] 예를 들어, 8분 이내에 전혈에서 cTnI를 검출하기 위해 자기 구슬 기반의 접근법을 사용하였다.[85] 간단히 말해서 1차 항체가 들어 있는 자석 구슬을 2차 항체와 섞어서 배양하고 세척 단계를 위해 자석으로 고정시켰다. 그리고 나서 방울을 화학적 발광 시약과 혼합하고 수반되는 효소 반응의 검출은 광전자 증배관을 사용하여 칩에서 측정했다.

면역측정 및 기타 효소 기반 생화학적 검사를 수행하는 데 일반적으로 사용되는 ELISA 템플릿은 IgE 및 IgG와 같은 분석 물질의 탐지를 위해 DMF 플랫폼과 함께 사용하도록 개조되었다.[91][92] 한 예에서는, IgE 검출에 대한 ELISA 기반 면역측정 등 DMF 기기의 정량화 능력을 확립하기 위한 일련의 생물측정이 실시되었다.[84] 초파라믹 나노입자는 항 IgE 항체와 형광 라벨로 부착된 압타머로 고정되어 ELISA 템플릿을 사용하여 IgE를 정량화하였다. 마찬가지로 IgG 검출의 경우, IgG를 DMF 칩에 고정시켜 HRP(Heradish-peroxidase, HRP) 라벨 IgG와 결합한 다음 HRP와 테트라메틸벤지딘 사이의 반응의 제품 형성과 관련된 색상 변화 측정을 통해 정량화할 수 있다.[91]

색도 검출(ELISA, 자석 비드 기반 검사)을 넘어 DMF 면역 측정의 기능과 응용을 더욱 확대하기 위해 TSH, 풍진 바이러스 등의 분석물질 탐지를 위한 전기화학 검출 툴(예: 마이크로 전극)을 DMF 칩에 통합했다.[87][93][94] 예를 들어, [93]Racus 등은 마이크로 전극체를 DMF 칩 표면에 통합하고 이전에 보고된 화학적 발광 IgG 면역측정법을[95] 전기 활성 종으로 대체하여 풍진 바이러스를 검출할 수 있게 했다. 그들은 자기 구슬에 풍진 바이러스, 항루벨라 IgG, 그리고 알칼리성 인산염과 결합된 반인간 IgG를 코팅했고, 이것은 온칩 미세전자가 검출한 전자전달 반응을 촉매화했다.

질량분석법

디지털 미세유체학(DMF)과 질량분석학(Mass Spectrometry)의 결합은 크게 간접 오프라인 분석, 직접 오프라인 분석, 인라인 분석으로[18] 분류할 수 있으며, 이 결합의 주요 장점은 용매 및 시약 사용 감소와 분석 시간 감소다.[96]

간접적 오프라인 분석은 DMF 장치를 사용하여 반응제를 결합하고 제품을 분리하는 것으로, 이 장치를 제거한 후 질량 분광계로 수동 전달한다. 이 접근방식은 검체 준비 단계에 DMF를 활용하지만 검체를 이송하기 위해 수동 개입이 필요하므로 오염의 기회를 제공한다. 이 기법의 한 예에서는 칩에 그리코 3성분 응결이 이루어졌고, 마이크로피펫에 의해 칩에서 제거되어 퀀치 및 추가 분석을 수행하였다.[64]

직접 오프라인 분석은 질량 분광계에 부분적으로 또는 완전히 통합된 DMF 장치의 사용이다. 그러나 일부 사후 대응 절차는 기기의 디지털 기능을 사용하지 않고 수동으로(단, 칩 위에서) 수행할 수 있기 때문에 이 프로세스는 오프라인으로 간주된다. 이러한 장치는 MALDI-MS와의 결합에 가장 많이 사용된다. MALDI 기반 직접 오프라인 장치에서는 종종 진공 챔버를 필요로 하는 동작인 매트릭스와 함께 드롭렛을 건조하고 재분할해야 한다.[18][97] 그런 다음, 결정화된 분석 물질이 있는 칩을 MALDI-MS에 넣어 분석한다. DMF에 MALDI-MS 커플링과 관련하여 제기된 한 가지 문제는 MALDI-MS에 필요한 매트릭스가 높은 산성을 가질 수 있어 온칩 반응을[98] 방해할 수 있다는 것이다.

인라인 분석은 질량 분광계에 직접 공급되는 장치를 사용하는 것으로, 이에 따라 수동 조작이 제거된다. 인라인 분석에는 특별히 제작된 장치와 기기와 질량 분광계 사이의 연결 하드웨어가 필요할 수 있다.[18] 인라인 분석은 흔히 전기회선 이온화와 결합된다. 한 예에서 DMF 칩은 마이크로 채널로[99] 이어지는 구멍으로 제작되었다. 이 마이크로 채널은 질량 분광계로 직접 방출되는 전기스프레이 이오나이저에 연결되었다. 이온이 DMF의 개방성 또는 반개방성 마이크로유체성과 잘 결합되지 않고 질량분석계 외부에 형성되는 통합 주변 이온화 기법. DMF와 MS 시스템 간에 인라인 쿠페어링이 용이하다. SAW(Surface Acoustic Wave) 이온화와 같은 주변 이온화 기술은 평평한 압전 표면에 표면파를 생성하여 액체 인터페이스에 충분한 음향 에너지를 전달하여 칩에서 질량 분석기로 이온을 제거한다.[100][18] 일부 연결 장치는 질량 분광계의 물리적 흡입구에서 외부 고전압 펄스원을 활용하지만 그러한 추가의 실제 역할은 불확실하다.[102]

질량 분광 분석과 DMF의 광범위한 통합에 대한 중요한 장벽은 생물학적 오염이며, 흔히 바이오 퓨링이라고 불린다.[103] 높은 정밀도 분석은 DMF 시스템 사용 시 상당한 이점이지만,[96] 실험 간 교차 오염에 특히 취약하다는 것을 의미한다. 결과적으로 질량 분광 분석과 DMF의 결합은 종종 다중 세척 단계,[104][105] 생물학적으로 호환 가능한 계면활성제,[106] 드롭렛 흡착을 방지하기 위한 초 소수성 표면과 같은 교차 오염을 방지하기 위한 다양한 방법의 통합을 필요로 한다.[107][108] 한 예에서, 아미노산의 특성화 중 교차 오염물질 신호의 감소는 오염 강도가 검출 한계 이하로 떨어지기 위해 각 샘플 드롭트 사이에 4-5단계의 세척 단계를 필요로 했다.[105]

미니어처 매스 스펙트로미터

기존의 질량 분광기는 종종 크기가 클 뿐만 아니라 엄청나게 비싸고 작동도 복잡하기 때문에 다양한 용도에 대한 소형 질량 분광기(MMS)의 매력을 증가시켰다. MMS는 종종 숙련된 기술자의 요구를 무시하고, 제조 비용이 낮으며, 실험실에서 현장으로의 데이터 수집을 허용할 만큼 크기가 작아서 저렴하고 간단한 작동에 최적화되어 있다.[109] 이러한 장점은 MMS 분해능과 검출 및 정량화의 한계가 전문화된 작업을 수행하기에 거의 충분하지 않은 경우 성능 저하의 비용에서 종종 발생한다. DMF와 MMS의 통합은 처리량, 분해능, 자동화를 증가시킴으로써 MMS 시스템을 크게 개선할 수 있는 가능성이 있는 반면 용제 비용은 감소시켜 훨씬 적은 비용으로 실험실 등급 분석을 가능하게 한다. 한 예에서 소변 약물 검사에 사용자 정의 DMF 시스템을 사용하면 표준 실험실 분석과 유사한 성능으로 25 kg의 계측기를 만들 수 있었다.[110]

핵자기공명분광기

핵자기공명(NMR) 분광법은 크기가 1mm 미만인 전자기 전도 코일인 NMR 마이크로코일을 이용해 디지털 마이크로유체학(DMF)과 함께 사용할 수 있다. 이러한 마이크로 코일은 크기 때문에 몇 가지 제한이 있어 내부에서 작동하는 기계의 감도에 직접적인 영향을 미친다.

디지털 마이크로유체학 이전의 마이크로채널/마이크로코일 인터페이스는 많은 양의 용제 폐기물이 생성되고 쉽게 오염되는 등 여러 가지 단점이 있었다.[111][112] 이런 식으로 디지털 미세유체학의 사용과 싱클레트 방울을 조작할 수 있는 능력이 유망하다.

디지털 미세유체학 및 NMR 이완측정학 사이의 인터페이스는 DMF 장치가 NMR 검출 사이트로 방울을 유도하는 2단계 프로세스를 사용하는 일부 시스템을 사용하여 현미경에서[112] 특정 분자의 농도를 검출하고 정량화하는 데 사용되는 시스템과 같은 시스템을 만들게 했다.[113] 마이크로유체학(micro fluidics)과 연계한 하이필드 NMR, 2D NMR의 도입 시스템도 개발되었다.[111] 이 시스템은 NMR 마이크로코일이 있는 단일 플레이트 DMF 장치를 두 번째 플레이트 대신 사용한다. 최근에 이 인터페이스의 추가 수정 버전에는 이 플랫폼이 보다 정교한 NMR 측정을 수행할 수 있도록 하는 펄스장 그라데이션(PFG) 장치가 포함되었다(예: NMR 디퓨소메트리, 그라데이션 인코딩 펄스 측정).[114] 이 시스템은 빠른 유기반응 감시에 성공적으로 적용되었다.[115]

참조

  1. ^ a b Shamsi MH, Choi K, Ng AH, Chamberlain MD, Wheeler AR (March 2016). "Electrochemiluminescence on digital microfluidics for microRNA analysis". Biosensors & Bioelectronics (Submitted manuscript). 77: 845–52. doi:10.1016/j.bios.2015.10.036. PMID 26516684.
  2. ^ "Duke Microfluidics Lab". microfluidics.ee.duke.edu. Retrieved 2017-05-22.
  3. ^ Kim CJ (November 2001). Micropumping by Electrowetting. Proc. ASME Int. Mechanical Engineering Congress and Exposition. New York, NY. IMECE2001/HTD-24200.
  4. ^ a b c Jain V, Devarasetty V, Patrikar R (June 2017). "Effect of electrode geometry on droplet velocity in open EWOD based device for digital microfluidics applications". Journal of Electrostatics. 87: 11–18. doi:10.1016/j.elstat.2017.02.006.
  5. ^ a b c d e f Choi K, Ng AH, Fobel R, Wheeler AR (2012). "Digital microfluidics". Annual Review of Analytical Chemistry. 5: 413–40. Bibcode:2012ARAC....5..413C. doi:10.1146/annurev-anchem-062011-143028. PMID 22524226.
  6. ^ a b c d Fair RB, Khlystov A, Tailor TD, Ivanov V, Evans RD, Srinivasan V, et al. (2007-01-01). "Chemical and Biological Applications of Digital-Microfluidic Devices". IEEE Design and Test of Computers. 24 (1): 10–24. CiteSeerX 10.1.1.559.1440. doi:10.1109/MDT.2007.8. S2CID 10122940.
  7. ^ Shamsi MH, Choi K, Ng AH, Chamberlain MD, Wheeler AR (March 2016). "Electrochemiluminescence on digital microfluidics for microRNA analysis". Biosensors & Bioelectronics. 77: 845–52. doi:10.1016/j.bios.2015.10.036. PMID 26516684.
  8. ^ Zhao Y, Xu T, Chakrabarty K (2011-07-01). "Broadcast Electrode-Addressing and Scheduling Methods for Pin-Constrained Digital Microfluidic Biochips". IEEE Transactions on Computer-Aided Design of Integrated Circuits and Systems. 30 (7): 986–999. doi:10.1109/TCAD.2011.2116250. ISSN 0278-0070. S2CID 4159209.
  9. ^ a b Berthier J (2008). Microdrops and digital microfluidics. William Andrew Pub. ISBN 9780815515449. OCLC 719878673.
  10. ^ Chiou PY, Moon H, Toshiyoshi H, Kim CJ, Wu MC (May 2003). "Light actuation of liquid by optoelectrowetting". Sensors and Actuators A: Physical. 104 (3): 222–8. doi:10.1016/S0924-4247(03)00024-4.
  11. ^ Arscott S (2011). "Moving liquids with light: photoelectrowetting on semiconductors". Scientific Reports. 1: 184. arXiv:1108.4935. Bibcode:2011NatSR...1E.184A. doi:10.1038/srep00184. PMC 3240946. PMID 22355699.
  12. ^ Palma C, Deegan RD (March 2018). "Droplet Translation Actuated by Photoelectrowetting". Langmuir: The ACS Journal of Surfaces and Colloids. 34 (10): 3177–3185. doi:10.1021/acs.langmuir.7b03340. PMID 29457909.
  13. ^ Goodman J. "Water Drops: Cohesion and Adhesion of Water". www.appstate.edu. Retrieved 2017-05-21.
  14. ^ "Wetting". web.mit.edu. Retrieved 2017-05-21.
  15. ^ a b Berthier J (2008). Microdrops and digital microfluidics. William Andrew Pub. ISBN 9780815515449. OCLC 719878673.
  16. ^ a b c d e f g h i j k l Cho SK, Moon H, Kim CJ (February 2003). "Creating, transporting, cutting, and merging liquid droplets by electrowetting-based actuation for digital microfluidic circuits" (PDF). Journal of Microelectromechanical Systems. 12 (1): 70–80. doi:10.1109/JMEMS.2002.807467.
  17. ^ Chang J, Kim D, Pak JJ (2011-05-02). "Simplified Ground-type Single-plate Electrowetting Device for Droplet Transport". Journal of Electrical Engineering & Technology. 6 (3): 402–407. doi:10.5370/JEET.2011.6.3.402. ISSN 1975-0102.
  18. ^ a b c d e Kirby AE, Wheeler AR (July 2013). "Digital microfluidics: an emerging sample preparation platform for mass spectrometry". Analytical Chemistry. 85 (13): 6178–84. doi:10.1021/ac401150q. PMID 23777536.
  19. ^ a b Teh SY, Lin R, Hung LH, Lee AP (February 2008). "Droplet microfluidics". Lab on a Chip. 8 (2): 198–220. doi:10.1039/B715524G. PMID 18231657.
  20. ^ a b Pollack, Michael G.; Fair, Richard B.; Shenderov, Alexander D. (2000-09-11). "Electrowetting-based actuation of liquid droplets for microfluidic applications". Applied Physics Letters. 77 (11): 1725–1726. Bibcode:2000ApPhL..77.1725P. doi:10.1063/1.1308534. ISSN 0003-6951.
  21. ^ Nikapitiya, N. Y. Jagath B.; Nahar, Mun Mun; Moon, Hyejin (2017-06-16). "Accurate, consistent, and fast droplet splitting and dispensing in electrowetting on dielectric digital microfluidics". Micro and Nano Systems Letters. 5 (1): 24. Bibcode:2017MNSL....5...24N. doi:10.1186/s40486-017-0058-6. ISSN 2213-9621.
  22. ^ a b c d Banerjee, Ananda; Liu, Yuguang; Heikenfeld, Jason; Papautsky, Ian (2012). "Deterministic splitting of fluid volumes in electrowetting microfluidics". Lab on a Chip. 12 (24): 5138–5141. doi:10.1039/c2lc40723j. ISSN 1473-0197. PMID 23042521.
  23. ^ a b Liu, Yuguang; Banerjee, Ananda; Papautsky, Ian (2014-01-10). "Precise droplet volume measurement and electrode-based volume metering in digital microfluidics". Microfluidics and Nanofluidics. 17 (2): 295–303. doi:10.1007/s10404-013-1318-2. ISSN 1613-4982. S2CID 16884950.
  24. ^ Vergauwe, Nicolas; Witters, Daan; Atalay, Yegermal T.; Verbruggen, Bert; Vermeir, Steven; Ceyssens, Frederik; Puers, Robert; Lammertyn, Jeroen (2011-01-26). "Controlling droplet size variability of a digital lab-on-a-chip for improved bio-assay performance". Microfluidics and Nanofluidics. 11 (1): 25–34. doi:10.1007/s10404-011-0769-6. ISSN 1613-4982. S2CID 93039641.
  25. ^ Shamsi, Mohtashim H.; Choi, Kihwan; Ng, Alphonsus H. C.; Wheeler, Aaron R. (2014). "A digital microfluidic electrochemical immunoassay". Lab Chip. 14 (3): 547–554. doi:10.1039/c3lc51063h. ISSN 1473-0197. PMID 24292705.
  26. ^ Chang, Yi-Hsien; Lee, Gwo-Bin; Huang, Fu-Chun; Chen, Yi-Yu; Lin, Jr-Lung (2006-05-20). "Integrated polymerase chain reaction chips utilizing digital microfluidics". Biomedical Microdevices. 8 (3): 215–225. doi:10.1007/s10544-006-8171-y. ISSN 1387-2176. PMID 16718406. S2CID 21275449.
  27. ^ Shih-Kang Fan, Hashi C, Chang-Jin Kim (2003). "Manipulation of multiple droplets on N/spl times/M grid by cross-reference EWOD driving scheme and pressure-contact packaging". IEEE the Sixteenth Annual International Conference on Micro Electro Mechanical Systems, 2003. MEMS-03 Kyoto: 694–697. doi:10.1109/MEMSYS.2003.1189844. S2CID 108612930.
  28. ^ a b Elvira KS, Leatherbarrow R, Edel J, Demello A (June 2012). "Droplet dispensing in digital microfluidic devices: Assessment of long-term reproducibility". Biomicrofluidics. 6 (2): 22003–2200310. doi:10.1063/1.3693592. PMC 3360711. PMID 22655007.
  29. ^ a b Nikapitiya NJ, You SM, Moon H (2014). "Droplet dispensing and splitting by electrowetting on dielectric digital microfluidics". 2014 IEEE 27th International Conference on Micro Electro Mechanical Systems (MEMS): 955–958. doi:10.1109/MEMSYS.2014.6765801. ISBN 978-1-4799-3509-3. S2CID 45003766.
  30. ^ a b c Accardo, Angelo; Mecarini, Federico; Leoncini, Marco; Brandi, Fernando; Di Cola, Emanuela; Burghammer, Manfred; Riekel, Christian; Di Fabrizio, Enzo (2013). "Fast, active droplet interaction: coalescence and reactive mixing controlled by electrowetting on a superhydrophobic surface". Lab Chip. 13 (3): 332–335. doi:10.1039/c2lc41193h. ISSN 1473-0197. PMID 23224020.
  31. ^ a b c Wang, W; Jones, T B (2011-06-23). "Microfluidic actuation of insulating liquid droplets in a parallel-plate device". Journal of Physics: Conference Series. 301 (1): 012057. Bibcode:2011JPhCS.301a2057W. doi:10.1088/1742-6596/301/1/012057. ISSN 1742-6596.
  32. ^ Shih-Kang Fan; Hashi, C.; Chang-Jin Kim (2003). "Manipulation of multiple droplets on N×M grid by cross-reference EWOD driving scheme and pressure-contact packaging". The Sixteenth Annual International Conference on Micro Electro Mechanical Systems, 2003. MEMS-03 Kyoto. IEEE. IEEE: 694–697. doi:10.1109/memsys.2003.1189844. ISBN 0-7803-7744-3. S2CID 108612930.
  33. ^ Fair, Richard B.; Khlystov, Andrey; Tailor, Tina D.; Ivanov, Vladislav; Evans, Randall D.; Srinivasan, Vijay; Pamula, Vamsee K.; Pollack, Michael G.; Griffin, Peter B.; Zhou, Jack (January 2007). "Chemical and Biological Applications of Digital-Microfluidic Devices". IEEE Design & Test of Computers. 24 (1): 10–24. doi:10.1109/MDT.2007.8. hdl:10161/6987. ISSN 0740-7475. S2CID 10122940.
  34. ^ a b Banerjee, Ananda; Noh, Joo; Liu, Yuguang; Rack, Philip; Papautsky, Ian (2015-01-22). "Programmable Electrowetting with Channels and Droplets". Micromachines. 6 (2): 172–185. doi:10.3390/mi6020172. ISSN 2072-666X.
  35. ^ a b c d Roux JM, Fouillet Y, Achard JL (March 2007). "3D droplet displacement in microfluidic systems by electrostatic actuation" (PDF). Sensors and Actuators A: Physical. 134 (2): 486–93. doi:10.1016/j.sna.2006.05.012.
  36. ^ Fouillet Y, Achard JL (June 2004). "Microfluidique discrète et biotechnologie" (PDF). Comptes Rendus Physique. 5 (5): 577–88. Bibcode:2004CRPhy...5..577F. doi:10.1016/j.crhy.2004.04.004.
  37. ^ a b Kolar P, Fair RB (2001). Non-contact electrostatic stamping for DNA microarray synthesis (poster). Proceedings of the SmallTalk2001. San Diego, USA.
  38. ^ a b Lebedev NN, Skal'skaya IP (1962). "Force acting on a conducting sphere in the field of a parallel plate condenser". Soviet Phys. Tech. Phys. 7: 268–270.
  39. ^ Velev OD, Prevo BG, Bhatt KH (December 2003). "On-chip manipulation of free droplets". Nature. 426 (6966): 515–6. Bibcode:2003Natur.426..515V. doi:10.1038/426515a. PMID 14654830. S2CID 21293602.
  40. ^ Gascoyne PR, Vykoukal JV, Schwartz JA, Anderson TJ, Vykoukal DM, Current KW, McConaghy C, Becker FF, Andrews C (August 2004). "Dielectrophoresis-based programmable fluidic processors". Lab on a Chip. 4 (4): 299–309. doi:10.1039/b404130e. PMID 15269795.
  41. ^ Taniguchi T, Torii T, Higuchi T (February 2002). "Chemical reactions in microdroplets by electrostatic manipulation of droplets in liquid media". Lab on a Chip. 2 (1): 19–23. doi:10.1039/b108739h. PMID 15100855.
  42. ^ Coelho, Beatriz; Veigas, Bruno; Fortunato, Elvira; Martins, Rodrigo; Águas, Hugo; Igreja, Rui; Baptista, Pedro V. (2017). "Digital Microfluidics for Nucleic Acid Amplification". Sensors. 17 (7): 1495. Bibcode:2017Senso..17.1495C. doi:10.3390/s17071495. PMC 5539496. PMID 28672827.
  43. ^ a b c d e f Abdelgawad M, Freire SL, Yang H, Wheeler AR (May 2008). "All-terrain droplet actuation". Lab on a Chip. 8 (5): 672–7. doi:10.1039/b801516c. PMID 18432335.
  44. ^ Abdelgawad M, Wheeler AR (January 2007). "Rapid prototyping in copper substrates for digital microfluidics". Advanced Materials. 19 (1): 133–7. doi:10.1002/adma.200601818.
  45. ^ a b c George SM, Moon H (March 2015). "Digital microfluidic three-dimensional cell culture and chemical screening platform using alginate hydrogels". Biomicrofluidics. 9 (2): 024116. doi:10.1063/1.4918377. PMC 4401805. PMID 25945142.
  46. ^ a b c Barbulovic-Nad I, Yang H, Park PS, Wheeler AR (April 2008). "Digital microfluidics for cell-based assays". Lab on a Chip. 8 (4): 519–26. doi:10.1039/b717759c. PMID 18369505.
  47. ^ a b Wang Y, Zhao Y, Cho SK (1 October 2007). "Efficient in-droplet separation of magnetic particles for digital microfluidics". Journal of Micromechanics and Microengineering. 17 (10): 2148–2156. Bibcode:2007JMiMi..17.2148W. doi:10.1088/0960-1317/17/10/029.
  48. ^ a b Vergauwe N, Vermeir S, Wacker JB, Ceyssens F, Cornaglia M, Puers R, Gijs MA, Lammertyn J, Witters D (June 2014). "A highly efficient extraction protocol for magnetic particles on a digital microfluidic chip". Sensors and Actuators B: Chemical. 196: 282–291. doi:10.1016/j.snb.2014.01.076.
  49. ^ a b c Seale B, Lam C, Rackus DG, Chamberlain MD, Liu C, Wheeler AR (October 2016). "Digital Microfluidics for Immunoprecipitation". Analytical Chemistry. 88 (20): 10223–10230. doi:10.1021/acs.analchem.6b02915. PMID 27700039.
  50. ^ a b c d e Shah GJ, Kim CC (April 2009). "Meniscus-Assisted High-Efficiency Magnetic Collection and Separation for EWOD Droplet Microfluidics". Journal of Microelectromechanical Systems. 18 (2): 363–375. doi:10.1109/JMEMS.2009.2013394. S2CID 24845666.
  51. ^ a b Jebrail MJ, Sinha A, Vellucci S, Renzi RF, Ambriz C, Gondhalekar C, et al. (April 2014). "World-to-digital-microfluidic interface enabling extraction and purification of RNA from human whole blood". Analytical Chemistry. 86 (8): 3856–62. doi:10.1021/ac404085p. PMID 24479881.
  52. ^ a b Hung P, Jiang P, Lee E, Fan S, Lu Y (April 2015). "Genomic DNA extraction from whole blood using a digital microfluidic (DMF) platform with magnetic beads". Microsystem Technologies. 23 (2): 313–320. doi:10.1007/s00542-015-2512-9. S2CID 137531469.
  53. ^ a b Choi K, Ng AH, Fobel R, Chang-Yen DA, Yarnell LE, Pearson EL, et al. (October 2013). "Automated digital microfluidic platform for magnetic-particle-based immunoassays with optimization by design of experiments". Analytical Chemistry. 85 (20): 9638–46. doi:10.1021/ac401847x. PMID 23978190.
  54. ^ a b Choi K, Boyacı E, Kim J, Seale B, Barrera-Arbelaez L, Pawliszyn J, Wheeler AR (April 2016). "A digital microfluidic interface between solid-phase microextraction and liquid chromatography-mass spectrometry". Journal of Chromatography A. 1444: 1–7. doi:10.1016/j.chroma.2016.03.029. PMID 27048987.
  55. ^ a b Wijethunga PA, Nanayakkara YS, Kunchala P, Armstrong DW, Moon H (March 2011). "On-chip drop-to-drop liquid microextraction coupled with real-time concentration monitoring technique". Analytical Chemistry. 83 (5): 1658–64. doi:10.1021/ac102716s. PMID 21294515.
  56. ^ a b Shah GJ, Ohta AT, Chiou EP, Wu MC, Kim CJ (June 2009). "EWOD-driven droplet microfluidic device integrated with optoelectronic tweezers as an automated platform for cellular isolation and analysis". Lab on a Chip. 9 (12): 1732–9. doi:10.1039/b821508a. PMID 19495457.
  57. ^ a b c Nejad HR, Samiei E, Ahmadi A, Hoorfar M (2015). "Gravity-driven hydrodynamic particle separation in digital microfluidic systems". RSC Adv. 5 (45): 35966–35975. Bibcode:2015RSCAd...535966N. doi:10.1039/C5RA02068A.
  58. ^ Neuman KC, Block SM (September 2004). "Optical trapping". The Review of Scientific Instruments. 75 (9): 2787–809. Bibcode:2004RScI...75.2787N. doi:10.1063/1.1785844. PMC 1523313. PMID 16878180.
  59. ^ Geng H, Feng J, Stabryla LM, Cho SK (March 2017). "Dielectrowetting manipulation for digital microfluidics: creating, transporting, splitting, and merging of droplets". Lab on a Chip. 17 (6): 1060–1068. doi:10.1039/c7lc00006e. PMID 28217772.
  60. ^ Jebrail MJ, Assem N, Mudrik JM, Dryden MD, Lin K, Yudin AK, Wheeler AR (2012-08-01). "Combinatorial Synthesis of Peptidomimetics Using Digital Microfluidics". Journal of Flow Chemistry. 2 (3): 103–107. doi:10.1556/JFC-D-12-00012. S2CID 34049157.
  61. ^ a b Chen S, Javed MR, Kim HK, Lei J, Lazari M, Shah GJ, et al. (March 2014). "Radiolabelling diverse positron emission tomography (PET) tracers using a single digital microfluidic reactor chip". Lab on a Chip. 14 (5): 902–10. doi:10.1039/c3lc51195b. PMID 24352530.
  62. ^ a b c Javed MR, Chen S, Kim HK, Wei L, Czernin J, Kim CJ, et al. (February 2014). "Efficient radiosynthesis of 3'-deoxy-3'-18F-fluorothymidine using electrowetting-on-dielectric digital microfluidic chip". Journal of Nuclear Medicine. 55 (2): 321–8. doi:10.2967/jnumed.113.121053. PMC 4494735. PMID 24365651.
  63. ^ Keng PY, Chen S, Ding H, Sadeghi S, Shah GJ, Dooraghi A, et al. (January 2012). "Micro-chemical synthesis of molecular probes on an electronic microfluidic device". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 109 (3): 690–5. Bibcode:2012PNAS..109..690K. doi:10.1073/pnas.1117566109. PMC 3271918. PMID 22210110.
  64. ^ a b Dubois P, Marchand G, Fouillet Y, Berthier J, Douki T, Hassine F, et al. (July 2006). "Ionic liquid droplet as e-microreactor". Analytical Chemistry. 78 (14): 4909–17. doi:10.1021/ac060481q. PMID 16841910.
  65. ^ Um T, Hong J, Im do J, Lee SJ, Kang IS (August 2016). "Electrically Controllable Microparticle Synthesis and Digital Microfluidic Manipulation by Electric-Field-Induced Droplet Dispensing into Immiscible Fluids". Scientific Reports. 6 (1): 31901. Bibcode:2016NatSR...631901U. doi:10.1038/srep31901. PMC 4989170. PMID 27534580.
  66. ^ a b Witters D, Vergauwe N, Ameloot R, Vermeir S, De Vos D, Puers R, et al. (March 2012). "Digital microfluidic high-throughput printing of single metal-organic framework crystals". Advanced Materials. 24 (10): 1316–20. doi:10.1002/adma.201104922. PMID 22298246.
  67. ^ a b Dubois, Philippe; Marchand, Gilles; Fouillet, Yves; Berthier, Jean; Douki, Thierry; Hassine, Fatima; Gmouh, Said; Vaultier, Michel (July 2006). "Ionic Liquid Droplet as e-Microreactor". Analytical Chemistry. 78 (14): 4909–4917. doi:10.1021/ac060481q. ISSN 0003-2700. PMID 16841910.
  68. ^ a b c Jebrail, Mais J.; Ng, Alphonsus H. C.; Rai, Vishal; Hili, Ryan; Yudin, Andrei K.; Wheeler, Aaron R. (2010). "Synchronized Synthesis of Peptide-Based Macrocycles by Digital Microfluidics". Angewandte Chemie International Edition. 49 (46): 8625–8629. doi:10.1002/anie.201001604. ISSN 1521-3773. PMID 20715231.
  69. ^ Luk, Vivienne N.; Wheeler, Aaron R. (2009-06-01). "A Digital Microfluidic Approach to Proteomic Sample Processing". Analytical Chemistry. 81 (11): 4524–4530. doi:10.1021/ac900522a. hdl:1807/34790. ISSN 0003-2700. PMID 19476392.
  70. ^ a b c d Jebrail, Mais J.; Assem, Naila; Mudrik, Jared M.; Dryden, Michael D. M.; Lin, Kaixiang; Yudin, Andrei K.; Wheeler, Aaron R. (2012-09-14). "Combinatorial Synthesis of Peptidomimetics Using Digital Microfluidics". Journal of Flow Chemistry. 2 (3): 103–107. doi:10.1556/jfc-d-12-00012. ISSN 2063-0212. S2CID 34049157.
  71. ^ Sadeghi, Saman; Ding, Huijiang; Shah, Gaurav J.; Chen, Supin; Keng, Pei Yuin; Kim, Chang-Jin “CJ”; van Dam, R. Michael (2012-02-21). "On Chip Droplet Characterization: A Practical, High-Sensitivity Measurement of Droplet Impedance in Digital Microfluidics". Analytical Chemistry. 84 (4): 1915–1923. doi:10.1021/ac202715f. ISSN 0003-2700. PMID 22248060.
  72. ^ Wu, Bing; Ecken, Sebastian von der; Swyer, Ian; Li, Chunliang; Jenne, Amy; Vincent, Franck; Schmidig, Daniel; Kuehn, Till; Beck, Armin; Busse, Falko; Stronks, Henry (2019). "Rapid Chemical Reaction Monitoring by Digital Microfluidics-NMR: Proof of Principle Towards an Automated Synthetic Discovery Platform". Angewandte Chemie International Edition. 58 (43): 15372–15376. doi:10.1002/anie.201910052. ISSN 1521-3773. PMID 31449724.
  73. ^ Peck, T.L.; Magin, R.L.; Lauterbur, P.C. (1995-08-01). "Design and Analysis of Microcoils for NMR Microscopy". Journal of Magnetic Resonance, Series B. 108 (2): 114–124. doi:10.1006/jmrb.1995.1112. ISSN 1064-1866. PMID 7648010.
  74. ^ Kirby, Andrea E.; Wheeler, Aaron R. (2013-07-02). "Digital Microfluidics: An Emerging Sample Preparation Platform for Mass Spectrometry". Analytical Chemistry. 85 (13): 6178–6184. doi:10.1021/ac401150q. ISSN 0003-2700. PMID 23777536.
  75. ^ a b Moazami E, Perry JM, Soffer G, Husser MC, Shih SC (April 2019). "Integration of World-to-Chip Interfaces with Digital Microfluidics for Bacterial Transformation and Enzymatic Assays". Analytical Chemistry. 91 (8): 5159–5168. doi:10.1021/acs.analchem.8b05754. PMID 30945840.
  76. ^ Ng AH, Li BB, Chamberlain MD, Wheeler AR (2015-12-07). "Digital Microfluidic Cell Culture". Annual Review of Biomedical Engineering. 17 (1): 91–112. doi:10.1146/annurev-bioeng-071114-040808. PMID 26643019.
  77. ^ a b Ng AH, Dean Chamberlain M, Situ H, Lee V, Wheeler AR (June 2015). "Digital microfluidic immunocytochemistry in single cells". Nature Communications. 6 (1): 7513. Bibcode:2015NatCo...6.7513N. doi:10.1038/ncomms8513. PMC 4491823. PMID 26104298.
  78. ^ a b Aijian AP, Garrell RL (June 2015). "Digital microfluidics for automated hanging drop cell spheroid culture". Journal of Laboratory Automation. 20 (3): 283–95. doi:10.1177/2211068214562002. PMID 25510471. S2CID 23720265.
  79. ^ a b Ben Yehezkel T, Rival A, Raz O, Cohen R, Marx Z, Camara M, et al. (February 2016). "Synthesis and cell-free cloning of DNA libraries using programmable microfluidics". Nucleic Acids Research. 44 (4): e35. doi:10.1093/nar/gkv1087. PMC 4770201. PMID 26481354.
  80. ^ Fan SK, Hsu YW, Chen CH (August 2011). "Encapsulated droplets with metered and removable oil shells by electrowetting and dielectrophoresis". Lab on a Chip. 11 (15): 2500–8. doi:10.1039/c1lc20142e. PMID 21666906.
  81. ^ "Millipore and HyClone form bioprocessing alliance". Membrane Technology. 2004 (3): 1. March 2004. doi:10.1016/s0958-2118(04)00087-4. ISSN 0958-2118.
  82. ^ Kirby AE, Lafrenière NM, Seale B, Hendricks PI, Cooks RG, Wheeler AR (June 2014). "Analysis on the go: quantitation of drugs of abuse in dried urine with digital microfluidics and miniature mass spectrometry". Analytical Chemistry. 86 (12): 6121–9. doi:10.1021/ac5012969. PMID 24906177.
  83. ^ Ng AH, Uddayasankar U, Wheeler AR (June 2010). "Immunoassays in microfluidic systems. Analytical and bioanalytical chemistry". Analytical and Bioanalytical Chemistry. 397 (3): 991–1007. doi:10.1007/s00216-010-3678-8. PMID 20422163. S2CID 30670634.
  84. ^ a b Vergauwe N, Witters D, Ceyssens F, Vermeir S, Verbruggen B, Puers R, Lammertyn J (April 2011). "A versatile electrowetting-based digital microfluidic platform for quantitative homogeneous and heterogeneous bio-assays". Journal of Micromechanics and Microengineering. 21 (5): 054026. Bibcode:2011JMiMi..21e4026V. doi:10.1088/0960-1317/21/5/054026.
  85. ^ a b Sista R, Hua Z, Thwar P, Sudarsan A, Srinivasan V, Eckhardt A, Pollack M, Pamula V (December 2008). "Development of a digital microfluidic platform for point of care testing". Lab on a Chip. 8 (12): 2091–104. doi:10.1039/b814922d. PMC 2726010. PMID 19023472.
  86. ^ a b Ng AH, Choi K, Luoma RP, Robinson JM, Wheeler AR (October 2012). "Digital microfluidic magnetic separation for particle-based immunoassays". Analytical Chemistry. 84 (20): 8805–12. doi:10.1021/ac3020627. PMID 23013543.
  87. ^ a b Shamsi MH, Choi K, Ng AH, Wheeler AR (February 2014). "A digital microfluidic electrochemical immunoassay". Lab on a Chip. 14 (3): 547–54. doi:10.1039/c3lc51063h. PMID 24292705.
  88. ^ Sista RS, Eckhardt AE, Srinivasan V, Pollack MG, Palanki S, Pamula VK (December 2008). "Heterogeneous immunoassays using magnetic beads on a digital microfluidic platform". Lab on a Chip. 8 (12): 2188–96. doi:10.1039/b807855f. PMC 2726047. PMID 19023486.
  89. ^ Tsaloglou MN, Jacobs A, Morgan H (September 2014). "A fluorogenic heterogeneous immunoassay for cardiac muscle troponin cTnI on a digital microfluidic device". Analytical and Bioanalytical Chemistry. 406 (24): 5967–76. doi:10.1007/s00216-014-7997-z. PMID 25074544. S2CID 24266593.
  90. ^ Huang CY, Tsai PY, Lee IC, Hsu HY, Huang HY, Fan SK, Yao DJ, Liu CH, Hsu W (January 2016). "A highly efficient bead extraction technique with low bead number for digital microfluidic immunoassay". Biomicrofluidics. 10 (1): 011901. doi:10.1063/1.4939942. PMC 4714987. PMID 26858807.
  91. ^ a b Zhu L, Feng Y, Ye X, Feng J, Wu Y, Zhou Z (September 2012). "An ELISA chip based on an EWOD microfluidic platform". Journal of Adhesion Science and Technology. 26 (12–17): 2113–24. doi:10.1163/156856111x600172. S2CID 136668522.
  92. ^ Miller EM, Ng AH, Uddayasankar U, Wheeler AR (January 2011). "A digital microfluidic approach to heterogeneous immunoassays". Analytical and Bioanalytical Chemistry. 399 (1): 337–45. doi:10.1007/s00216-010-4368-2. PMID 21057776. S2CID 2809777.
  93. ^ a b Rackus DG, Dryden MD, Lamanna J, Zaragoza A, Lam B, Kelley SO, Wheeler AR (2015). "A digital microfluidic device with integrated nanostructured microelectrodes for electrochemical immunoassays". Lab on a Chip. 15 (18): 3776–84. doi:10.1039/c5lc00660k. PMID 26247922.
  94. ^ Dixon C, Ng AH, Fobel R, Miltenburg MB, Wheeler AR (November 2016). "An inkjet printed, roll-coated digital microfluidic device for inexpensive, miniaturized diagnostic assays" (PDF). Lab on a Chip. 16 (23): 4560–4568. doi:10.1039/c6lc01064d. PMID 27801455.
  95. ^ Ng AH, Lee M, Choi K, Fischer AT, Robinson JM, Wheeler AR (February 2015). "Digital microfluidic platform for the detection of rubella infection and immunity: a proof of concept". Clinical Chemistry. 61 (2): 420–9. doi:10.1373/clinchem.2014.232181. PMID 25512641.
  96. ^ a b Wang X, Yi L, Mukhitov N, Schrell AM, Dhumpa R, Roper MG (February 2015). "Microfluidics-to-mass spectrometry: a review of coupling methods and applications". Journal of Chromatography A. Editors' Choice IX. 1382: 98–116. doi:10.1016/j.chroma.2014.10.039. PMC 4318794. PMID 25458901.
  97. ^ Chatterjee D, Ytterberg AJ, Son SU, Loo JA, Garrell RL (March 2010). "Integration of protein processing steps on a droplet microfluidics platform for MALDI-MS analysis". Analytical Chemistry. 82 (5): 2095–101. doi:10.1021/ac9029373. PMID 20146460.
  98. ^ Küster SK, Fagerer SR, Verboket PE, Eyer K, Jefimovs K, Zenobi R, Dittrich PS (February 2013). "Interfacing droplet microfluidics with matrix-assisted laser desorption/ionization mass spectrometry: label-free content analysis of single droplets". Analytical Chemistry. 85 (3): 1285–9. doi:10.1021/ac3033189. PMID 23289755.
  99. ^ Jebrail MJ, Yang H, Mudrik JM, Lafrenière NM, McRoberts C, Al-Dirbashi OY, et al. (October 2011). "A digital microfluidic method for dried blood spot analysis". Lab on a Chip. 11 (19): 3218–24. doi:10.1039/c1lc20524b. PMID 21869989.
  100. ^ Yeo LY, Friend JR (January 2009). "Ultrafast microfluidics using surface acoustic waves". Biomicrofluidics. 3 (1): 12002. doi:10.1063/1.3056040. PMC 2717600. PMID 19693383.
  101. ^ Heron SR, Wilson R, Shaffer SA, Goodlett DR, Cooper JM (May 2010). "Surface acoustic wave nebulization of peptides as a microfluidic interface for mass spectrometry". Analytical Chemistry. 82 (10): 3985–9. doi:10.1021/ac100372c. PMC 3073871. PMID 20364823.
  102. ^ Ho J, Tan MK, Go DB, Yeo LY, Friend JR, Chang HC (May 2011). "Paper-based microfluidic surface acoustic wave sample delivery and ionization source for rapid and sensitive ambient mass spectrometry". Analytical Chemistry. 83 (9): 3260–6. doi:10.1021/ac200380q. PMID 21456580.
  103. ^ Kirby, Andrea E.; Wheeler, Aaron R. (2013-06-18). "Digital Microfluidics: An Emerging Sample Preparation Platform for Mass Spectrometry". Analytical Chemistry. 85 (13): 6178–6184. doi:10.1021/ac401150q. ISSN 0003-2700. PMID 23777536.
  104. ^ Zhao, Yang; Chakrabarty, Krishnendu (June 2010). "Synchronization of washing operations with droplet routing for cross-contamination avoidance in digital microfluidic biochips". Design Automation Conference: 635–640.
  105. ^ a b Shih, Steve C. C.; Yang, Hao; Jebrail, Mais J.; Fobel, Ryan; McIntosh, Nathan; Al-Dirbashi, Osama Y.; Chakraborty, Pranesh; Wheeler, Aaron R. (2012-03-13). "Dried Blood Spot Analysis by Digital Microfluidics Coupled to Nanoelectrospray Ionization Mass Spectrometry". Analytical Chemistry. 84 (8): 3731–3738. doi:10.1021/ac300305s. ISSN 0003-2700. PMID 22413743.
  106. ^ Aijian, Andrew P.; Chatterjee, Debalina; Garrell, Robin L. (2012-06-19). "Fluorinated liquid-enabled protein handling and surfactant-aided crystallization for fully in situ digital microfluidic MALDI-MS analysis". Lab on a Chip. 12 (14): 2552–2559. doi:10.1039/C2LC21135A. ISSN 1473-0189. PMID 22569918.
  107. ^ Samiei, Ehsan; Tabrizian, Maryam; Hoorfar, Mina (2016-06-22). "A review of digital microfluidics as portable platforms for lab-on a-chip applications". Lab on a Chip. 16 (13): 2376–2396. doi:10.1039/C6LC00387G. ISSN 1473-0189. PMID 27272540.
  108. ^ Lapierre, Florian; Piret, Gaëlle; Drobecq, Hervé; Melnyk, Oleg; Coffinier, Yannick; Thomy, Vincent; Boukherroub, Rabah (2011-05-07). "High sensitive matrix-free mass spectrometry analysis of peptides using silicon nanowires-based digital microfluidic device". Lab on a Chip. 11 (9): 1620–1628. doi:10.1039/C0LC00716A. ISSN 1473-0189. PMID 21423926.
  109. ^ Ouyang, Zheng; Cooks, R. Graham (2009-07-19). "Miniature Mass Spectrometers". Annual Review of Analytical Chemistry. 2 (1): 187–214. Bibcode:2009ARAC....2..187O. doi:10.1146/annurev-anchem-060908-155229. ISSN 1936-1327. PMID 20636059.
  110. ^ Kirby, Andrea E.; Lafrenière, Nelson M.; Seale, Brendon; Hendricks, Paul I.; Cooks, R. Graham; Wheeler, Aaron R. (2014-06-17). "Analysis on the Go: Quantitation of Drugs of Abuse in Dried Urine with Digital Microfluidics and Miniature Mass Spectrometry". Analytical Chemistry. 86 (12): 6121–6129. doi:10.1021/ac5012969. ISSN 0003-2700. PMID 24906177.
  111. ^ a b Swyer I, Soong R, Dryden MD, Fey M, Maas WE, Simpson A, Wheeler AR (November 2016). "Interfacing digital microfluidics with high-field nuclear magnetic resonance spectroscopy". Lab on a Chip. 16 (22): 4424–4435. doi:10.1039/c6lc01073c. PMID 27757467.
  112. ^ a b Lei KM, Mak PI, Law MK, Martins RP (August 2015). "A palm-size μNMR relaxometer using a digital microfluidic device and a semiconductor transceiver for chemical/biological diagnosis". The Analyst. 140 (15): 5129–37. Bibcode:2015Ana...140.5129L. doi:10.1039/c5an00500k. PMID 26034784.
  113. ^ Lei KM, Mak PI, Law MK, Martins RP (December 2014). "NMR-DMF: a modular nuclear magnetic resonance-digital microfluidics system for biological assays". The Analyst. 139 (23): 6204–13. Bibcode:2014Ana...139.6204L. doi:10.1039/c4an01285b. PMID 25315808.
  114. ^ Swyer I, von der Ecken S, Wu B, Jenne A, Soong R, Vincent F, Schmidig D, Frei T, Busse F, Stronks HJ, Simpson AJ, Wheeler AR (January 2019). "Digital microfluidics and nuclear magnetic resonance spectroscopy for in situ diffusion measurements and reaction monitoring". Lab on a Chip. 19 (4): 641–653. doi:10.1039/C8LC01214H. PMID 30648175.
  115. ^ Wu B, von der Ecken S, Swyer I, Li CL, Jenne A, Vincent F, Schmidig D, Kuehn T, Beck A, Busse F, Stronks HJ, Soong R, Wheeler AR, Simpson AJ (October 2019). "Rapid Chemical Reaction Monitoring by Digital Microfluidics-NMR: Proof of Principle Towards an Automated Synthetic Discovery Platform". Angewandte Chemie International Edition. 58 (43): 15372–15376. doi:10.1002/anie.201910052. PMID 31449724.