Investigation of Low-Voltage Pulse Parameters on Electroporation and Electrical Lysis Using a Microfluidic Device With Interdigitated Electrodes
Notice bibliographique
Résumé
Electroporation (EP) of biological cells leads to the exchange of materials through the permeabilized cell membrane, while electrical lysis (EL) irreversibly disrupts the cell membrane. We report a microfluidic device to study these two phenomena with low-voltage excitation for lab-on-a-chip (LOC) applications. For systematic study of EP, we have employed a quantification metric: flow Index (FI) of EP. Simulation and experimental results with the microfluidic device containing interdigitated, coplanar, integrated electrodes to electroporate, and rapidly lyse biological cells are presented. H&E stained human buccal cells were subjected to various pulse magnitudes, pulsewidths, and number of pulses. Simulations show that an electric field of 25 kV/cm with a 20 V applied potential produced 1.3 (°)C temperature rise for a 5 s of excitation. For a 20 V pulse-excitation with pulse-widths between 0.5 to 5 s, EL was observed, whereas for lower excitations, only EP was observed. FI of EP is found to be a direct function of pulse magnitudes, pulsewidths, and numbers of pulses. To release DNA from nucleus, excitation-pulses of 5 s were required. Quantification of EP would be useful for systematic study of EP toward optimization with various excitation pulses, while low-voltage requirement and high yield of EP and EL are critical to develop LOC for drug delivery and cell-sample preparation, respectively.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».