Generation of sub-femtoliter droplet by T-junction splitting on microfluidic chips

Applied Physics Letters

Volumn 102, Issue 12, 2013, Pages

  Yang, Yu Jun ^a   Feng, Xuan ^a   Xu, Na ^a   Pang, Dai Wen ^a   Zhang, Zhi Ling ^a  

^a WUHAN UNIVERSITY   (China)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

CHANNEL GEOMETRY; DAUGHTER DROPLETS; DIFFERENT ORDER; DROPLET VOLUME; EXPENSIVE EQUIPMENTS; HIGH-ENERGY INPUT; MICROFLUIDIC CHIP; MONO-DISPERSED;

PHOTOLITHOGRAPHY;

DROPS;

EID: 84875957431     PISSN: 00036951     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1063/1.4798510     Document Type: Article

References (35)

1. H. Song and R. F. Ismagilov, J. Am. Chem. Soc. 125, 14613-14619 (2003). 10.1021/ja0354566
2. H. R. Sahoo, J. G. Kralj, and K. F. Jensen, Angew. Chem., Int. Ed. 46, 5704-5708 (2007). 10.1002/anie.200701434
3. A. B. Theberge, F. Courtois, Y. Schaerli, M. Fischlechner, C. Abell, F. Hollfelder, and W. T. S. Huck, Angew. Chem., Int. Ed. 49, 5846-5868 (2010). 10.1002/anie.200906653
4. E. Brouzes, M. Medkova, N. Savenelli, D. Marran, M. Twardowski, J. B. Hutchison, J. M. Rothberg, D. R. Link, N. Perrimon, and M. L. Samuels, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 106, 14195-14200 (2009). 10.1073/pnas.0903542106
5. J. J. Agresti, E. Antipov, A. R. Abate, K. Ahn, A. C. Rowat, J. C. Baret, M. Marquez, A. M. Klibanov, A. D. Griffiths, and D. A. Weitz, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 107, 4004-4009 (2010). 10.1073/pnas.0910781107
6. L. H. Hung, K. M. Choi, W. Y. Tseng, Y. C. Tan, K. J. Shea, and A. P. Lee, Lab Chip 6, 174-178 (2006). 10.1039/b513908b
7. A. B. Theberge, E. Mayot, A. El Harrak, F. Kleinschmidt, W. T. S. Huck, and A. D. Griffiths, Lab Chip 12, 1320-1326 (2012). 10.1039/c2lc21019c
8. T. Morrison, J. Hurley, J. Garcia, K. Yoder, A. Katz, D. Roberts, J. Cho, T. Kanigan, S. E. Ilyin, D. Horowitz, J. M. Dixon, and C. J. H. Brenan, Nucleic Acids Res. 34, e123 (2006). 10.1093/nar/gkl639
9. T. Thorsen, R. W. Roberts, F. H. Arnold, and S. R. Quake, Phys. Rev. Lett. 86, 4163-4166 (2001). 10.1103/PhysRevLett.86.4163
10. M. Joanicot and A. Ajdari, Science 309, 887-888 (2005). 10.1126/science.1112615
11. W. H. Wang, Z. L. Zhang, Y. N. Xie, L. Wang, S. Yi, K. Liu, J. Liu, D. W. Pang, and X. Z. Zhao, Langmuir 23, 11924-11931 (2007). 10.1021/la701170s
12. S. Y. Teh, R. Lin, L. H. Hung, and A. P. Lee, Lab Chip 8, 198-220 (2008). 10.1039/b715524g
13. R. M. Lorenz, J. S. Edgar, G. D. M. Jeffries, and D. T. Chiu, Anal. Chem. 78, 6433-6439 (2006). 10.1021/ac060748l
14. J. Y. Tang, A. M. Jofre, R. B. Kishore, J. E. Reiner, M. E. Greene, G. M. Lowman, J. S. Denker, C. C. C. Willis, K. Helmerson, and L. S. Goldner, Anal. Chem. 81, 8041-8047 (2009). 10.1021/ac9014319
15. S. Y. Jung, S. T. Retterer, and C. P. Collier, Lab Chip 10, 2688-2694 (2010). 10.1039/c0lc00120a
16. Y. Liu, S. Y. Jung, and C. P. Collier, Anal. Chem. 81, 4922-4928 (2009). 10.1021/ac900624h
17. H. Kim, D. Luo, D. Link, D. A. Weitz, M. Marquez, and Z. Cheng, Appl. Phys. Lett. 91, 133106 (2007). 10.1063/1.2790785
18. F. Malloggi, N. Pannacci, R. Attia, F. Monti, P. Mary, H. Willaime, P. Tabeling, B. Cabane, and P. Poncet, Langmuir 26, 2369-2373 (2010). 10.1021/la9028047
19. L. Shui, E. S. Kooij, D. Wijnperlé, A. van den Berg, and J. C. T. Eijkel, Soft Matter 5, 2708-2712 (2009). 10.1039/b908498c
20. M. Najah, A. D. Griffiths, and M. Ryckelynck, Anal. Chem. 84, 1202-1209 (2012). 10.1021/ac202645m
21. B. J. Hindson, K. D. Ness, D. A. Masquelier, P. Belgrader, N. J. Heredia, A. J. Makarewicz, I. J. Bright, M. Y. Lucero, A. L. Hiddessen, T. C. Legler, T. K. Kitano, M. R. Hodel, J. F. Petersen, P. W. Wyatt, E. R. Steenblock, P. H. Shah, L. J. Bousse, C. B. Troup, J. C. Mellen, D. K. Wittmann, N. G. Erndt, T. H. Cauley, R. T. Koehler, A. P. So, S. Dube, K. A. Rose, L. Montesclaros, S. Wang, D. P. Stumbo, S. P. Hodges, S. Romine, F. P. Milanovich, H. E. White, J. F. Regan, G. A. Karlin-Neumann, C. M. Hindson, S. Saxonov, and B. W. Colston, Anal. Chem. 83, 8604-8610 (2011). 10.1021/ac202028g
22. V. Bert and W. K. Kenneth, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 96, 9236-9241 (1999). 10.1073/pnas.96.16.9236
23. M. M. Kiss, L. Ortoleva-Donnelly, N. R. Beer, J. Warner, C. G. Bailey, B. W. Colston, J. M. Rothberg, D. R. Link, and J. H. Leamon, Anal. Chem. 80, 8975-8981 (2008). 10.1021/ac801276c
24. D. R. Link, S. L. Anna, D. A. Weitz, and H. A. Stone, Phys. Rev. Lett. 92, 054503 (2004). 10.1103/PhysRevLett.92.054503
25. L. Wu, M. Tsutahara, L. S. Kim, and M. Ha, Int. J. Multiphase Flow 34, 852-864 (2008). 10.1016/j.ijmultiphaseflow.2008.02.009
26. C. A. Stan, S. K. Y. Tang, and G. M. Whitesides, Anal. Chem. 81, 2399-2402 (2009). 10.1021/ac8026542
27. D. Kim, N. C. Chesler, and D. J. Beebe, Lab Chip 6, 639-644 (2006). 10.1039/b517054k
28. S. Xiong, L. K. Chin, Y. F. Yu, J. Q. Yu, Y. Chen, G. J. Zhang, G. Q. Lo, D. L. Kwong, and A. Q. Liu, in 14th International Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Sciences, Groningen, The Netherlands, 2010, pp. 1109-1111.
29. K. W. Oh, K. Lee, B. Ahn, and E. P. Furlani, Lab Chip 12, 515-545 (2012). 10.1039/c2lc20799k
30. R. J. Cornish, Proc. R. Soc. Lond. A 120, 691-700 (1928). 10.1098/rspa.1928.0175
31. D. J. Beebe, G. A. Mensing, and G. M. Walker, Annu. Rev. Biomed. Eng. 4, 261-286 (2002). 10.1146/annurev.bioeng.4.112601.125916
32. C. Zhang and X. Da, Chem. Rev. 110, 4910-4947 (2010). 10.1021/cr900081z
33. J. Weiss, Ph.D. dissertation, University of Massachusetts, Amherst, 1999.
34. J. Weiss, Current Protocols in Food Analytical Chemistry (John Wiley Sons, Inc., 2002), pp. D 3.4.1-D 3.4.17.
35. See supplementary material at http://dx.doi.org/10.1063/1.4798510 E-APPLAB-102-066313 for the influence of flow rate on daughter droplet periods and bead quantification with digital analysis.