Controlled Interfaces as Lab-on-a-chip Components
Notice bibliographique
Résumé
This thesis is devoted to the study and application of controlled two-phase interfaces in the context of microfluidic and lab-on-a-chip systems. Spontaneous emergence and presence of unwanted gas-liquid interfaces (i.e. bubbles) in microfluidic devices are often problematic. In this thesis it is shown through experimentation, numerical, and analytical modeling that precisely controlled gas-liquid interfaces may be exploited as effective microfluidic components to perform functions such as valving, sampling and liquid routing within microfluidic devices or even manipulate layers of pulmonary cells to recapitulate alveolar function. Flow control strategies presented in this thesis include the bubble gate for valving and sampling and the bubble pump for liquid routing in microchannels. Flow control and actuation in the devised techniques are done by controlled gas bubbles and therefore, their function is independent of the elasticity of substrate material and requires only a single layer fabrication unlike the majority of available microfluidic flow control techniques. In this thesis, the application of controlled two-phase interfaces is further extended by introduction and characterization of a microfluidic tensiometer that can readily measure interfacial tension between pairs of immiscible fluids both gas-liquid and liquid-liquid. Additionally, it is shown that controlled gas-liquid interfaces within a surface modified capillary plate may be used as cell culture platforms for in vitro modeling of the alveolar epithelium function. In order to do so, it is investigated in this thesis whether pulmonary epithelial cells can be cultured atop a controlled air-liquid interface and form a confluent layer with functional tight junctions that can serve as a model for alveolar epithelium. Finally a number of further extensions and applications for the techniques developed in this thesis are presented in form of preliminary designs and calculation as groundwork for future continuation of this thesis.
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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 | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,002 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,006 | 0,003 |
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 ».