Design automation of microfluidic single and double emulsion droplets with machine learning

微流控 自动化 计算机科学 吞吐量 概化理论 乳状液 产量(工程) 工艺工程 纳米技术 流量(数学) 材料科学 机械工程 机械 化学工程 工程类 数学 复合材料 电信 统计 物理 无线
作者
Ali Lashkaripour,David McIntyre,Suzanne G. K. Calhoun,Karlheinz Krauth,Douglas Densmore,Polly M. Fordyce
出处
期刊:Nature Communications [Nature Portfolio]
卷期号:15 (1) 被引量:7
标识
DOI:10.1038/s41467-023-44068-3
摘要

Abstract Droplet microfluidics enables kHz screening of picoliter samples at a fraction of the cost of other high-throughput approaches. However, generating stable droplets with desired characteristics typically requires labor-intensive empirical optimization of device designs and flow conditions that limit adoption to specialist labs. Here, we compile a comprehensive droplet dataset and use it to train machine learning models capable of accurately predicting device geometries and flow conditions required to generate stable aqueous-in-oil and oil-in-aqueous single and double emulsions from 15 to 250 μm at rates up to 12000 Hz for different fluids commonly used in life sciences. Blind predictions by our models for as-yet-unseen fluids, geometries, and device materials yield accurate results, establishing their generalizability. Finally, we generate an easy-to-use design automation tool that yield droplets within 3 μm (<8%) of the desired diameter, facilitating tailored droplet-based platforms and accelerating their utility in life sciences.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

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
许诺发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
科研通AI5应助显隐采纳,获得10
刚刚
yydx完成签到,获得积分20
1秒前
科研通AI2S应助lexa采纳,获得10
1秒前
ZhaoYu完成签到,获得积分10
2秒前
雾霭迷茫发布了新的文献求助10
3秒前
企鹅乌云发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
bkagyin应助玩命的纸鹤采纳,获得10
4秒前
杳霭流玉完成签到,获得积分10
5秒前
落寞映易发布了新的文献求助20
5秒前
YOUGIANT关注了科研通微信公众号
6秒前
pengcheng发布了新的文献求助10
6秒前
烟花应助阿巴阿巴采纳,获得10
6秒前
6秒前
无花果应助坚定醉蓝采纳,获得10
6秒前
彭于晏应助用户0921coins采纳,获得10
6秒前
kittency完成签到 ,获得积分10
6秒前
7秒前
8秒前
英姑应助是小王ya采纳,获得10
8秒前
Lucas应助黑色幽默采纳,获得10
9秒前
王王完成签到 ,获得积分10
10秒前
10秒前
欣欣发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
CAOHOU应助yydx采纳,获得10
11秒前
11秒前
jennywqs完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
12秒前
可爱的函函应助ee采纳,获得10
12秒前
12秒前
尹尹尹发布了新的文献求助10
12秒前
mc发布了新的文献求助10
13秒前
滴滴发布了新的文献求助10
13秒前
14秒前
给我一颗糖完成签到,获得积分10
14秒前
王珩安发布了新的文献求助10
14秒前
高分求助中
Thinking Small and Large 500
Algorithmic Mathematics in Machine Learning 500
Getting Published in SSCI Journals: 200+ Questions and Answers for Absolute Beginners 300
Parallel Optimization 200
Deciphering Earth's History: the Practice of Stratigraphy 200
New Syntheses with Carbon Monoxide 200
Quanterion Automated Databook NPRD-2023 200
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 3835634
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3378015
关于积分的说明 10501548
捐赠科研通 3097632
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1705876
邀请新用户注册赠送积分活动 820756
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 772245