Microfluidic extraction using two phase laminar flow for chemical and biological applications

Korean Journal of Chemical Engineering

Volumn 28, Issue 3, 2011, Pages 633-642

  Huh, Yun Suk ^a   Jeon, Sang Jun ^b   Lee, Eun Zoo ^c   Park, Ho Seok ^d   Hong, Won Hi ^c  

^a Korea Basic Science Institute (KBSI)   (South Korea)

^b Biochemical team   (South Korea)

^c Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST)   (South Korea)

^d Kyung Hee University   (South Korea)

Author keywords

Cell; Extraction; Microfluidic Device; Protein; Separation; Two phase System

Indexed keywords

EID: 79952574456     PISSN: 02561115     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1007/s11814-010-0533-8     Document Type: Review

References (96)

1. P. A. Albertsson, Nature, 177, 771 (1956).
2. H. Walter and E. J. Krob, J. Chromatography, 479, 307 (1989).
3. H. Walter, E. J. Krob and D. E. Brooks, Biochemistry, 15, 2959 (1976).
4. M. Pinilla, J. Delafuente, A. I. Garciaperez, P. Jimeno, P. Sancho and J. Luque, J. Chromatography A, 668, 165 (1994).
5. J. Benavides, O. Aguilar, B. H. Lapizco-Encinas and M. Rito-Palomares, Chemical Engineering & Technology, 31, 838 (2008).
6. Y. Akama, M. Ito and S. Tanaka, Talanta, 53, 645 (2000).
7. Y. Akama and A. Sali, Talanta, 57, 681 (2002).
8. N. Yoshikuni, T. Baba, N. Tsunoda and K. Oguma, Talanta, 66, 40 (2005).
9. M. T. Cunha, M. J. L. Costa, C. R. C. Calado, L. P. Fonseca, M. R. Aires-Barros and J. M. S. Cabral, J. Biotechnology, 100, 55 (2003).
10. H. Everberg, U. Sivars, C. Emanuelsson, C. Persson, A. K. Englund, L. Haneskog, P. Lipniunas, M. Jornten-Karlsson and F. Tjerneld, J. Chromatography A, 1029, 113 (2004).
11. H. O. Johansson, M. Ishii, M. Minaguti, E. Feitosa, T. C. V. Penna and A. Pessoa, Sep. Purif. Technol., 62, 166 (2008).
12. P. A. J. Rosa, A. M. Azevedo, I. F. Ferreira, S. Sommerfeld, W. Backer and M. R. Aires-Barros, J. Chromatography A, 1216, 8741 (2009).
13. R. J. Meagher, Y. K. Light and A. K. Singh, Lab on a Chip, 8, 527 (2008).
14. A. Kumar, M. Kamihira, I. Y. Galaev, B. Mattiasson and S. Iijima, Biotechnol. Bioeng., 75, 570 (2001).
15. A. J. Bradley and M. D. Scott, J. Chromatography B-Analytical Technologies in the Biomedical and Life Sciences, 807, 163 (2004).
16. A. Frerix, M. Muller, M. R. Kula and J. Hubbuch, Biotechnol. Appl. Biochem., 42, 57 (2005).
17. C. Kepka, J. Rhodin, R. Lemmens, F. Tjerneld and P. E. Gustavsson, J. Chromatography A, 1024, 95 (2004).
18. S. C. Ribeiro, G. A. Monteiro, J. M. S. Cabral and D. M. F. Prazeres, Biotech. Bioen., 78, 376 (2002).
19. I. P. Trindade, M. M. Diogo, D. M. F. Prazeres and J. C. Marcos, J. Chromatography A, 1082, 176 (2005).
20. A. Frerix, M. Schonewald, P. Geilenkirchen, M. Muller, M. R. Kula and J. Hubbuch, Langmuir, 22, 4282 (2006).
21. A. Frerix, P. Geilenkirchen, M. Muller, M. R. Kula and J. Hubbuch, Biotechnol. Bioeng., 96, 57 (2007).
22. G. A. Gomes, A. M. Azevedo, M. R. Aires-Barros and D. M. F. Prazeres, Sep. Purif. Technol., 65, 22 (2009).
23. F. Mashayekhi, A. S. Meyer, S. A. Shiigi, V. Nguyen and D. T. Kamei, Biotechnol. Bioeng., 102, 1613 (2009).
24. F. Luechau, T. C. Ling and A. Lyddiatt, Process Biochem., 45, 1432 (2010).
25. C. Kepka, R. Lemmens, J. Vasi, T. Nyhammar and P. E. Gustavsson, J. Chromatography A, 1057, 115 (2004).
26. E. Z. Lee, Y. S. Huh, Y. S. Jun, H. J. Won, Y. K. Hong, T. J. Park, S. Y. Lee and W. H. Hong, J. Chromatography A, 1187, 11 (2008).
27. J. R. SooHoo and G. M. Walker, Biomedical Microdevices, 11, 323 (2009).
28. M. Tsukamoto, S. Taira, S. Yamamura, Y. Morita, N. Nagatani, Y. Takamura and E. Tamiya, Analyst, 134, 1994 (2009).
29. K. H. Nam, W. J. Chang, H. Hong, S. M. Lim, D. I. Kim and Y. M. Koo, Biomedical Microdevices, 7, 189 (2005).
30. G. D. Rodrigues, L. R. de Lemos, L. H. M. da Silva, M. D. H. da Silva, L. A. Minim and J. S. D. Coimbra, Talanta, 80, 1139 (2010).
31. P. J. Flory, J. Chem. Phys., 10 (1942).
32. M. L. Huggins, J. Chem. Phys., 46 (1942).
33. H. Walter, D. E. Brooks and D. Fisher, Partitioning in Aqueous Two Phase Systems; Theory, Methods, Uses, and Applications to Biotechnology, Academic Press, Inc. (1985).
34. E. Edmond and A. G. Ogston, Biochem. J., 109 (1968).
35. C. A. Haynes, R. V. Beynon, R. S. King, H. W. Blanch and J. M. Prausnitz, J. Phys. Chem., 93, 5612 (1989).
36. R. S. King, H. W. Blanch and J. M. Prausnitz, AIChE J., 34, 1585 (1988).
37. H. J. Cabezas, M. Kabiri-Badr and D. C. Szlag, Bioseparation, 1, 227 (1990).
38. H. Walter, G. Johansson and D. E. Brooks, Anal. Biochem., 197, 1 (1991).
39. P. D. Grossman and J. L. Gainer, Biotechnol. Progress, 4, 6 (1988).
40. C. W. Kim, Vol. Ph. D., MIT (1987).
41. C. H. Kang and S. I. Sandler, Fluid Phase Equilib., 38 (1987).
42. R. Hatti-Kaul, Ed., Aqueous Two-Phase Systems, Methods and Protocols, Humana Press Inc., Totowa (2000).
43. J. N. Baskir, T. A. Hatton and U. W. Suter, Macromolecules, 20, 1300 (1987).
44. G. Johansso, Acta Chemica Scandinavica Series B-Organic Chemistry and Biochemistry B, 28, 873 (1974).
45. B. A. Andrews and J. A. Asenjo, Sep. Sci. Technol., 45, 2165 (2010).
46. H. Xiao, D. Liang, G. C. Liu, M. Guo, W. L. Xing and J. Cheng, Lab on a Chip, 6, 1067 (2006).
47. M. Yamada, V. Kasim, M. Nakashima, J. Edahiro and M. Seki, Biotechnol. Bioeng., 88, 489 (2004).
48. M. Surmeian, M. N. Slyadnev, H. Hisamoto, A. Hibara, K. Uchiyama and T. Kitamori, Anal. Chem., 74, 2014 (2002).
49. G. Munchow, F. Schonfeld, S. Hardt and K. Graf, Langmuir, 24, 8547 (2008).
50. X. A. Mu, Q. L. Liang, P. Hu, K. N. Ren, Y. M. Wang and G. A. Luo, Microfluidics and Nanofluidics, 9, 365 (2010).
51. X. J. Feng, W. Du, Q. M. Luo and B. F. Liu, Analytica Chimica Acta, 650, 83 (2009).
52. Y. Feng and M. Wang, Progress Chem., 18, 966 (2006).
53. T. Maruyama, H. Matsushita, J. Uchida, F. Kubota, N. Kamiya and M. Goto, Anal. Chem., 76, 4495 (2004).
54. A. Hibara, M. Nonaka, H. Hisamoto, K. Uchiyama, Y. Kikutani, M. Tokeshi and T. Kitamori, Anal. Chem., 74, 1724 (2002).
55. T. Maruyama, J. Uchida, T. Ohkawa, T. Futami, K. Katayama, K. Nishizawa, K. Sotowa, F. Kubota, N. Kamiyaa and M. Goto, Lab on a Chip, 3, 308 (2003).
56. A. Hibara, M. Tokeshi, K. Uchiyama, H. Hisamoto and T. Kitamori, Anal. Sci., 17, 89 (2001).
57. A. Smirnova, K. Shimura, A. Hibara, M. A. Proskurnin and T. Kitamori, Anal. Sci., 23, 103 (2007).
58. V. Reddy and J. D. Zahn, J. Colloid Interf. Sci., 286, 158 (2005).
59. A. Hibara, S. Iwayama, S. Matsuoka, M. Ueno, Y. Kikutani, M. Tokeshi and T. Kitamori, Analy. Chem., 77, 943 (2005).
60. Y. S. Huh, K. Yang, Y. K. Hong, Y. S. Jun, W. H. Hong and D. H. Kim, Process Biochem., 42, 649 (2007).
61. Y. S. Huh, T. J. Park, K. Yang, E. Z. Lee, Y. K. Hong, S. Y. Lee, D. H. Kim and W. H. Hong, Ultramicroscopy, 108, 1365 (2008).
62. A. Negrete, T. C. Ling and A. Lyddiatt, J. Chromatography B-Analytical Technologies in the Biomedical and Life Sci., 854, 13 (2007).
63. Y. T. Wu and Z. Q. Zhu, Chem. Eng. Sci., 54, 433 (1999).
64. T. Tagawa, S. Aljbour, M. Matouq and H. Yamada, Chem. Eng. Sci., 62, 5123 (2007).
65. T. Maruyama, T. Kaji, T. Ohkawa, K. Sotowa, H. Matsushita, F. Kubota, N. Kamiya, K. Kusakabe and M. Goto, Analyst, 129, 1008 (2004).
66. T. Yamakawa, H. Oshite, K. Katayama, T. Futami, T. Ohkawa and K. Nishizawa, Kagaku Kogaku Ronbunshu, 30, 95 (2004).
67. A. A. S. Bhagat, S. S. Kuntaegowdanahalli and I. Papautsky, Microfluidics and Nanofluidics, 7, 217 (2009).
68. Y. C. Zhao, G. W. Chen and Q. Yuan, AIChE J., 53, 3042 (2007).
69. Y. S. Huh, C. M. Jeong, H. N. Chang, S. Y. Lee, W. H. Hong and T. J. Park, Biomicrofluidics, 4 (2010).
70. J. H. Liu, X. Chen, Z. Z. Shao and P. Zhou, J. Appl. Polymer Sci., 90, 1108 (2003).
71. H. Walter, E. J. Krob and A. Pedram, Cell Biophysics, 4, 273 (1982).
72. D. F. Gerson and D. Scheer, Biochimica Et Biophysica Acta, 602, 506 (1980).
73. D. Huh, J. H. Bahng, Y. B. Ling, H. H. Wei, O. D. Kripfgans, J. B. Fowlkes, J. B. Grotberg and S. Takayama, Anal. Chem., 79, 1369 (2007).
74. M. Yamada, M. Nakashima and M. Seki, Anal. Chem., 76, 5465 (2004).
75. X. L. Zhang, J. M. Cooper, P. B. Monaghan and S. J. Haswell, Lab on a Chip, 6, 561 (2006).
76. M. Yamada and M. Seki, Lab on a Chip, 5, 1233 (2005).
77. M. Yamada and M. Seki, Analy. Chem., 78, 1357 (2006).
78. R. D. Jaggi, R. Sandoz and C. S. Effenhauser, Microfluidics and Nanofluidics, 3, 47 (2007).
79. S. Yang, A. Undar and J. D. Zahn, Lab on a Chip, 6, 871 (2006).
80. S. S. Shevkoplyas, T. Yoshida, L. L. Munn and M. W. Bitensky, Anal. Chem., 77, 933 (2005).
81. K. Ueno, H. B. Kim and N. Kitamura, Anal. Sci., 19, 391 (2003).
82. K. Hannig, J. Chromatography, 159, 183 (1978).
83. D. E. Raymond, A. Manz and H. M. Widmer, Analy. Chem., 66, 2858 (1994).
84. D. E. Raymond, A. Manz and H. M. Widmer, Analy. Chem., 68, 2515 (1996).
85. B. R. Fonslow, V. H. Barocas and M. T. Bowser, Anal. Chem., 78, 5369 (2006).
86. C. X. Zhang and A. Manz, Anal. Chem., 75, 5759 (2003).
87. Y. Xu, C. X. Zhang, D. Janasek and A. Manz, Lab on a Chip, 3, 224 (2003).
88. K. Macounova, C. R. Cabrera and P. Yager, Anal. Chem., 73, 1627 (2001).
89. C. R. Cabrera and P. Yager, Electrophoresis, 22, 355 (2001).
90. H. Lu, S. Gaudet, M. A. Schmidt and K. F. Jensen, Anal. Chem., 76, 5705 (2004).
91. G. Munchow, S. Hardt, J. P. Kutter and K. S. Drese, Lab on a Chip, 7, 98 (2007).
92. W. M. Clark, Chemtech, 22, 425 (1992).
93. M. A. Marando and W. M. Clark, Sep. Sci. Technol., 28, 1561 (1993).
94. C. W. Theos and W. M. Clark, Appl. Biochem. and Biotechnol., 54, 143 (1995).
95. M. L. Levine and M. Bier, Electrophoresis, 11, 605 (1990).
96. M. L. Levine, H. Cabezas and M. Bier, J. Chromatography, 607, 113 (1992).