Overcoming bubble formation in polydimethylsiloxane-made PCR chips: mechanism and elimination with a high-pressure liquid seal

聚二甲基硅氧烷 气泡 水蒸气 蒸发 材料科学 液体气泡 气泡 冷凝 印章(徽章) 起泡点 蒸汽压 化学工程 化学 分析化学(期刊) 纳米技术 复合材料 色谱法 热力学 机械 有机化学 工程类 艺术 视觉艺术 物理
作者
Shiyuan Gao,Tiegang Xu,Lei Wu,Xiaoyue Zhu,Xuefeng Wang,Xiao‐Hong Jian,Xinxin Li
出处
期刊:Microsystems & Nanoengineering [Springer Nature]
卷期号:10 (1)
标识
DOI:10.1038/s41378-024-00725-1
摘要

Abstract The thermal expansion of gas and the air permeability of polydimethylsiloxane (PDMS) were previously thought to be the main causes of bubbles and water loss during polymerase chain reaction (PCR), resulting in a very complex chip design and operation. Here, by calculating and characterizing bubble formation, we discovered that water vapor is the main cause of bubbling. During PCR, heat increases the volume of the bubble by a factor of only ~0.2 in the absence of water vapor but by a factor of ~6.4 in the presence of water vapor. In addition, the phenomenon of “respiration” due to the repeated evaporation and condensation of water vapor accelerates the expansion of bubbles and the loss of water. A water seal above 109 kPa can effectively prevent bubbles in a bare PDMS chip with a simple structure, which is significant for the wide application of PDMS chips.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
努力熊熊发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
似水流年发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
雪白巨人发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
打打应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
科研通AI5应助科研通管家采纳,获得30
5秒前
深情安青应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
FashionBoy应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
科研通AI5应助科研通管家采纳,获得30
6秒前
6秒前
领导范儿应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
李爱国应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
科目三应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
赘婿应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
852应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
6秒前
zho发布了新的文献求助10
7秒前
森崎发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
斑马发布了新的文献求助10
7秒前
丫丫完成签到,获得积分10
8秒前
10秒前
杨zhen完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
会思考的狐狸完成签到 ,获得积分10
11秒前
12秒前
12秒前
14秒前
不想学习发布了新的文献求助10
14秒前
113完成签到 ,获得积分10
14秒前
CC发布了新的文献求助10
15秒前
CodeCraft应助斑马采纳,获得10
17秒前
缓慢鼠标发布了新的文献求助10
17秒前
18秒前
明白将军发布了新的文献求助10
18秒前
李敏发布了新的文献求助10
18秒前
安详怜蕾发布了新的文献求助10
18秒前
高分求助中
Technologies supporting mass customization of apparel: A pilot project 600
Разработка метода ускоренного контроля качества электрохромных устройств 500
Chinesen in Europa – Europäer in China: Journalisten, Spione, Studenten 500
Arthur Ewert: A Life for the Comintern 500
China's Relations With Japan 1945-83: The Role of Liao Chengzhi // Kurt Werner Radtke 500
Two Years in Peking 1965-1966: Book 1: Living and Teaching in Mao's China // Reginald Hunt 500
Epigenetic Drug Discovery 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3818442
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3361570
关于积分的说明 10413504
捐赠科研通 3079852
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1693246
邀请新用户注册赠送积分活动 814550
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 768228