An acoustofluidic micromixer via bubble inception and cavitation from microchannel sidewalls

Analytical Chemistry

Volumn 86, Issue 10, 2014, Pages 5083-5088

  Ozcelik, Adem ^a   Ahmed, Daniel ^a   Xie, Yuliang ^a   Nama, Nitesh ^a   Qu, Zhiguo ^b   Nawaz, Ahmad Ahsan ^a   Huang, Tony Jun ^a  

^a The Pennsylvania State University   (United States)

^b XI'AN JIAOTONG UNIVERSITY   (China)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ACOUSTICS; CAVITATION; LITHOGRAPHY; MIXERS (MACHINERY); MIXING; POLYETHYLENE GLYCOLS; REYNOLDS NUMBER; SILICONES; VISCOSITY;

BUBBLE CAVITATION; DEEP REACTIVE ION ETCHING; HIGH VISCOSITY FLUIDS; MIXING EFFICIENCY; PDMS MICROCHANNELS; POLYDIMETHYLSILOXANE PDMS; SOFT LITHOGRAPHY; WAVY STRUCTURES;

MICROCHANNELS;

MACROGOL DERIVATIVE;

CHEMISTRY; DEVICES; MICROFLUIDIC ANALYSIS; PROCEDURES; VISCOSITY;

CHEMISTRY; MICROFLUIDIC ANALYTICAL TECHNIQUES; POLYETHYLENE GLYCOLS; VISCOSITY;

EID: 84901281613     PISSN: 00032700     EISSN: 15206882     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ac5007798     Document Type: Article

References (73)

1. Song, Y.; Hormes, J.; Kumar, C. S. S. R. Small 2008, 4, 698-711
2. Dendukuri, D.; Pregibon, D. C.; Collins, J.; Hatton, T. A.; Doyle, P. S. Nat. Mater. 2006, 5, 365-369
3. Yang, S.; Guo, F.; Kiraly, B.; Mao, X.; Lu, M.; Leong, K. W.; Huang, T. J. Lab Chip 2012, 12, 2097-2102
4. Pollack, L.; Tate, M. W.; Darnton, N. C.; Knight, J. B.; Gruner, S. M.; Eaton, W. a; Austin, R. H. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 1999, 96, 10115-10117
5. Xie, Y.; Ahmed, D.; Lapsley, M. I.; Lin, S. S.; Nawaz, A. A.; Wang, L.; Huang, T. J. Anal. Chem. 2012, 84, 7495-7501
6. Schabas, G.; Yusuf, H.; Moffitt, M. G.; Sinton, D. Langmuir 2008, 24, 637-643
7. Chisolm, C. N.; Evans, C. R.; Jennings, C.; Black, W. A.; Antosz, F. J.; Qiang, Y.; Diaz, A. R.; Kennedy, R. T. J. Chromatogr. A 2010, 1217, 7471-7477
8. Hung, L.-Y.; Chuang, Y.-H.; Kuo, H.-T.; Wang, C.-H.; Hsu, K.-F.; Chou, C.-Y.; Lee, G.-B. Biomed. Microdevices 2013, 15, 339-352
9. Hong, J. W.; Studer, V.; Hang, G.; Anderson, W. F.; Quake, S. R. Nat. Biotechnol. 2004, 22, 435-439
10. Gorkin, R.; Park, J.; Siegrist, J.; Amasia, M.; Lee, B. S.; Park, J.-M.; Kim, J.; Kim, H.; Madou, M.; Cho, Y.-K. Lab Chip 2010, 10, 1758-1773
11. Thom, J.; Ivey, L.; Eikelboom, J. J. Thromb. Haemostasis 2003, 1, 2689-2691
12. Lu, X.; Samuelson, D. R.; Xu, Y.; Zhang, H.; Wang, S.; Rasco, B. A.; Xu, J.; Konkel, M. E. Anal. Chem. 2013, 85, 2320-2327
13. Oh, B.-R.; Huang, N.-T.; Chen, W.; Seo, J. H.; Chen, P.; Cornell, T. T.; Shanley, T. P.; Fu, J.; Kurabayashi, K. ACS Nano 2014, in print.
14. Dishinger, J. F.; Reid, K. R.; Kennedy, R. T. Anal. Chem. 2009, 81, 3119-3127
15. Shamsi, M. H.; Choi, K.; Ng, A. H. C.; Wheeler, A. R. Lab Chip 2013, 14, 547-554
16. Xie, Y.; Todd, N. W.; Liu, Z.; Zhan, M.; Fang, H.; Peng, H.; Alattar, M.; Deepak, J.; Stass, S. A.; Jiang, F. Lung Cancer 2010, 67, 170-176
17. Krausz, C. Best Pract. Res., Clin. Endocrinol. Metab. 2011, 25, 271-285
18. Whitesides, G. M. Nature 2006, 442, 368-373
19. Song, H.; Ismagilov, R. F. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 14613-14619
20. Zhao, C.; Liu, Y.; Zhao, Y.; Fang, N.; Huang, T. J. Nat. Commun. 2013, 4, 2305
21. Mao, X.; Huang, T. J. Lab Chip 2012, 12, 1412-1416
22. Mao, X.; Huang, T. J. Lab Chip 2012, 12, 4006-4009
23. Mao, X.; Juluri, B. K.; Lapsley, M. I.; Stratton, Z. S.; Huang, T. J. Microfluid. Nanofluidics 2009, 8, 139-144
24. Mao, X.; Waldeisen, J. R.; Huang, T. J. Lab Chip 2007, 7, 1260-1262
25. Hashmi, A.; Yu, G.; Reilly-Collette, M.; Heiman, G.; Xu, J. Lab Chip 2012, 12, 4216-4227
26. Ahmed, D.; Chan, C. Y.; Lin, S.-C. S.; Muddana, H. S.; Nama, N.; Benkovic, S. J.; Huang, T. J. Lab Chip 2013, 13, 328-331
27. Kakuta, M.; Jayawickrama, D. A.; Wolters, A. M.; Manz, A.; Sweedler, J. V. Anal. Chem. 2003, 75, 956-960
28. Guo, F.; Lapsley, M. I.; Nawaz, A. A.; Zhao, Y.; Lin, S. S.; Chen, Y.; Yang, S.; Zhao, X.; Huang, T. J. Anal. Chem. 2012, 84, 10745-10749
29. Miller, E. M.; Wheeler, A. R. Anal. Bioanal. Chem. 2009, 393, 419-426
30. Hsu, C.-H.; Folch, A. Appl. Phys. Lett. 2006, 89, 144102
31. Stroock, A. D.; Dertinger, S. K. W.; Ajdari, A.; Mezic, I.; Stone, H. A.; Whitesides, G. M. Science 2002, 295, 647-651
32. Therriault, D.; White, S. R.; Lewis, J. A. Nat. Mater. 2003, 2, 265-271
33. Neils, C.; Tyree, Z.; Finlayson, B.; Folch, A. Lab Chip 2004, 4, 342-350
34. Sheng, W.; Ogunwobi, O. O.; Chen, T.; Zhang, J.; George, T. J.; Liu, C.; Fan, Z. H. Lab Chip 2014, 14, 89-98
35. Mei, Q.; Xia, Z.; Xu, F.; Soper, S. a; Fan, Z. H. Anal. Chem. 2008, 80, 6045-6050
36. Tsai, J.; Lin, L. Sens. Actuators, A 2002, 97-98, 665-671
37. Hellman, A. N.; Rau, K. R.; Yoon, H. H.; Bae, S.; Palmer, J. F.; Phillips, K. S.; Allbritton, N. L.; Venugopalan, V. Anal. Chem. 2007, 79, 4484-4492
38. Ryu, K. S.; Shaikh, K.; Goluch, E.; Fan, Z.; Liu, C. Lab Chip 2004, 4, 608-613
39. Riahi, M.; Alizadeh, E. J. Micromech. Microeng. 2012, 22, 115001
40. Chang, C.-C.; Yang, R.-J. Microfluid. Nanofluid. 2007, 3, 501-525
41. Harnett, C. K.; Templeton, J.; Dunphy-Guzman, K. a; Senousy, Y. M.; Kanouff, M. P. Lab Chip 2008, 8, 565-572
42. Sigurdson, M.; Wang, D.; Meinhart, C. D. Lab Chip 2005, 5, 1366-1373
43. Thorsen, T.; Maerkl, S. J.; Quake, S. R. Science 2002, 298, 580-584
44. Park, H. Y.; Qiu, X.; Rhoades, E.; Korlach, J.; Kwok, L. W.; Zipfel, W. R.; Webb, W. W.; Pollack, L. Anal. Chem. 2006, 78, 4465-4473
45. Yaralioglu, G. G.; Wygant, I. O.; Marentis, T. C.; Khuri-Yakub, B. T. Anal. Chem. 2004, 76, 3694-3698
46. Yang, Z.; Matsumoto, S.; Goto, H.; Matsumoto, M.; Maeda, R. Sens. Actuators, A 2001, 93, 266-272
47. Wixforth, A.; Strobl, C.; Gauer, C.; Toegl, a; Scriba, J.; v Guttenberg, Z. Anal. Bioanal. Chem. 2004, 379, 982-991
48. Frommelt, T.; Kostur, M.; Wenzel-Schäfer, M.; Talkner, P.; Hänggi, P.; Wixforth, A. Phys. Rev. Lett. 2008, 100, 034502
49. Tseng, W.-K.; Lin, J.-L.; Sung, W.-C.; Chen, S.-H.; Lee, G.-B. J. Micromech. Microeng. 2006, 16, 539-548
50. Huang, P.-H.; Xie, Y.; Ahmed, D.; Rufo, J.; Nama, N.; Chen, Y.; Chan, C. Y.; Huang, T. J. Lab Chip 2013, 13, 3847-3852
51. Ahmed, D.; Mao, X.; Shi, J.; Juluri, B. K.; Huang, T. J. Lab Chip 2009, 9, 2738-2741
52. Ahmed, D.; Mao, X.; Juluri, B. K.; Huang, T. J. Microfluid. Nanofluid. 2009, 7, 727-731
53. Liu, R. H.; Yang, J.; Pindera, M. Z.; Athavale, M.; Grodzinski, P. Lab Chip 2002, 2, 151-157
54. Wang, S.; Huang, X.; Yang, C. Lab Chip 2011, 11, 2081-2087
55. Li, Y.; Xu, Y.; Feng, X.; Liu, B. Anal. Chem. 2012, 84, 9025-9032
56. Bruus, H.; Dual, J.; Hawkes, J.; Hill, M.; Laurell, T.; Nilsson, J.; Radel, S.; Sadhal, S.; Wiklund, M. Lab Chip 2011, 11, 3579-3580
57. Lin, S.-C. S.; Mao, X.; Huang, T. J. Lab Chip 2012, 12, 2766-2770
58. Friend, J.; Yeo, L. Y. Rev. Mod. Phys. 2011, 83, 647-704
59. Qin, D.; Xia, Y.; Whitesides, G. M. Nat. Protoc. 2010, 5, 491-502
60. Marschall, H. B.; Mørch, K. a.; Keller, a. P.; Kjeldsen, M. Phys. Fluids 2003, 15, 545
61. Shpak, O.; Stricker, L.; Versluis, M.; Lohse, D. Phys. Med. Biol. 2013, 58, 2523-2535
62. Pradhan, A.; Jones, R. C.; Caruntu, D.; O'Connor, C. J.; Tarr, M. a. Ultrason. Sonochem. 2008, 15, 891-897
63. Shima, A. Shock Waves 1997, 7, 33-42
64. Versluis, M.; Schmitz, B.; von der Heydt, A.; Lohse, D. Science 2000, 289, 2114-2117
65. Ohl, C.-D.; Arora, M.; Ikink, R.; de Jong, N.; Versluis, M.; Delius, M.; Lohse, D. Biophys. J. 2006, 91, 4285-4295
66. Zwaan, E.; Le Gac, S.; Tsuji, K.; Ohl, C.-D. Phys. Rev. Lett. 2007, 98, 254501
67. Marmottant, P.; Hilgenfeldt, S. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2004, 101, 9523-9527
68. Wiklund, M.; Green, R.; Ohlin, M. Lab Chip 2012, 12, 2438-2451
69. Köster, D. Numerical Simulation of Acoustic Streaming on SAW-Driven Biochips; University of Augsburg: Augsburg, Germany, 2006.
70. Ding, X.; Li, P.; Lin, S.-C. S.; Stratton, Z. S.; Nama, N.; Guo, F.; Slotcavage, D.; Mao, X.; Shi, J.; Costanzo, F.; Huang, T. J. Lab Chip 2013, 13, 3626-3649
71. Arora, M.; Ohl, C.-D.; Mørch, K. Phys. Rev. Lett. 2004, 92, 174501
72. Bremond, N.; Arora, M.; Ohl, C.-D.; Lohse, D. Phys. Rev. Lett. 2006, 96, 224501
73. Feather, E. A.; Russell, G. Br. J. Dis. Chest 1970, 64, 192-200