Thin, Soft, Skin-Mounted Microfluidic Networks with Capillary Bursting Valves for Chrono-Sampling of Sweat

Advanced Healthcare Materials

Volumn 6, Issue 5, 2017, Pages

  Choi, Jungil ^a   Kang, Daeshik ^b   Han, Seungyong ^c   Kim, Sung Bong ^c   Rogers, John A ^a  

^a Northwestern University   (United States)

^b Ajou University   (South Korea)

^c University of Illinois at Urbana Champaign   (United States)

Author keywords

capillary bursting valve; epidermal; microfluidics; sequential capture; sweat

Indexed keywords

CHEMICAL ANALYSIS; ELECTROLYTES; FLOW OF FLUIDS;

DIFFERENT PRESSURES; EPIDERMAL; INDUCED FLUID FLOW; MICROFLUIDIC NETWORKS; MICROFLUIDIC PLATFORMS; POTASSIUM CONCENTRATIONS; SEQUENTIAL CAPTURE; SWEAT;

MICROFLUIDICS;

LACTIC ACID; POLYMACON; POTASSIUM; SODIUM;

ARTICLE; CAPILLARY BURSTING VALVE; CHEMICAL ANALYSIS; CONTROLLED STUDY; EQUIPMENT DESIGN; GENERAL DEVICE; HUMAN; HUMAN EXPERIMENT; IN VITRO STUDY; MATERIAL COATING; MEASUREMENT ACCURACY; MICROFLUIDICS; NORMAL HUMAN; RESERVOIR; SWEAT; SWEAT GLAND; ELECTROLYTE BALANCE; LAB ON A CHIP; METABOLISM; SKIN;

HUMANS; LAB-ON-A-CHIP DEVICES; LACTIC ACID; POTASSIUM; SKIN; SODIUM; SWEAT; WATER-ELECTROLYTE BALANCE;

EID: 85009999804     PISSN: 21922640     EISSN: 21922659     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/adhm.201601355     Document Type: Article

References (61)

1. A. Mena-Bravo, M. D. Luque de Castro, J. Pharm. Biomed. Anal. 2014, 90, 139.
2. D. B. Dill, D. L. Costill, J. Appl. Physiol. 1974, 37, 247.
3. L. E. Gibson, R. E. Cooke, Pediatrics 1959, 23, 545.
4. P. A. di Sant'Agnese, R. C. Darling, G. A. Perera, E. Shea, Am. J. Med. 1953, 15, 777.
5. T. C. Boysen, S. Yanagawa, F. Sato, K. Sato, J. Appl. Physiol.: Respir., Environ. Exercise Physiol. 1984, 56, 1302.
6. T. Fukumoto, T. Tanaka, H. Fujioka, S. Yoshihara, T. Ochi, A. Kuroiwa, Clin. Cardiol. 1988, 11, 707.
7. A. K. Shamsuddin, S. Yanagimoto, T. Kuwahara, Y. Zhang, C. Nomura, N. Kondo, Eur. J. Appl. Physiol. 2005, 94, 292.
8. R. van Heyningen, J. S. Weiner, J. Physiol. 1952, 116, 395.
9. N. A. S. Taylor, C. A. Machado-Moreira, Extreme Physiol. Med. 2013, 2, 4.
10. D. A. Kidwell, F. P. Smith, Forensic Sci. Int. 2001, 116, 89.
11. K. B. Hammond, N. L. Turcios, L. E. Gibson, J. Pediatr. 1994, 124, 255.
12. A. J. Bandodkar, V. W. Hung, W. Jia, G. Valdes-Ramirez, J. R. Windmiller, A. G. Martinez, J. Ramirez, G. Chan, K. Kerman, J. Wang, Analyst 2013, 138, 123.
13. T. Guinovart, A. J. Bandodkar, J. R. Windmiller, F. J. Andrade, J. Wang, Analyst 2013, 138, 7031.
14. A. J. Bandodkar, D. Molinnus, O. Mirza, T. Guinovart, J. R. Windmiller, G. Valdes-Ramirez, F. J. Andrade, M. J. Schoning, J. Wang, Biosens. Bioelectron. 2014, 54, 603.
15. J. Kim, W. R. de Araujo, I. A. Samek, A. J. Bandodkar, W. Z. Jia, B. Brunetti, T. R. L. C. Paixao, J. Wang, Electrochem. Commun. 2015, 51, 41.
16. W. Gao, S. Emaminejad, H. Y. Nyein, S. Challa, K. Chen, A. Peck, H. M. Fahad, H. Ota, H. Shiraki, D. Kiriya, D. H. Lien, G. A. Brooks, R. W. Davis, A. Javey, Nature 2016, 529, 509.
17. S. Imani, A. J. Bandodkar, A. M. Mohan, R. Kumar, S. Yu, J. Wang, P. P. Mercier, Nat. Commun. 2016, 7, 11650.
18. H. Y. Nyein, W. Gao, Z. Shahpar, S. Emaminejad, S. Challa, K. Chen, H. M. Fahad, L. C. Tai, H. Ota, R. W. Davis, A. Javey, ACS Nano 2016, 10, 7216.
19. X. Huang, Y. Liu, K. Chen, W. J. Shin, C. J. Lu, G. W. Kong, D. Patnaik, S. H. Lee, J. F. Cortes, J. A. Rogers, Small 2014, 10, 3083.
20. B. Schazmann, D. Morris, C. Slater, S. Beirne, C. Fay, R. Reuveny, N. Moyna, D. Diamond, Anal. Methods 2010, 2, 342.
21. D. P. Rose, M. E. Ratterman, D. K. Griffin, L. Hou, N. Kelley-Loughnane, R. R. Naik, J. A. Hagen, I. Papautsky, J. C. Heikenfeld, IEEE Trans. Biomed. Eng. 2015, 62, 1457.
22. J. C. Yeo, Kenry, C. T. Lim, Lab Chip 2016, 16, 4082.
23. J. Heikenfeld, Electroanalysis 2016, 28, 1242.
24. J. C. Yeo, J. Yu, M. Shang, K. P. Loh, C. T. Lim, Small 2016.
25. J. C. Yeo, Kenry, J. H. Yu, K. P. Loh, Z. P. Wang, C. T. Lim, ACS Sens. 2016, 1, 543.
26. J. C. Yeo, J. H. Yu, Z. M. Koh, Z. P. Wang, C. T. Lim, Lab Chip 2016, 16, 3244.
27. P. Mostafalu, M. Akbari, K. A. Alberti, Q. Xu, A. Khademhosseini, S. R. Sonkusale, Microsyst. Nanoeng. 2016, 2, 16039.
28. J. W. Jeong, J. G. McCall, G. Shin, Y. Zhang, R. Al-Hasani, M. Kim, S. Li, J. Y. Sim, K. I. Jang, Y. Shi, D. Y. Hong, Y. Liu, G. P. Schmitz, L. Xia, Z. He, P. Gamble, W. Z. Ray, Y. Huang, M. R. Bruchas, J. A. Rogers, Cell 2015, 162, 662.
29. D. Morris, S. Coyle, Y. Z. Wu, K. T. Lau, G. Wallace, D. Diamond, Sens. Actuators, B 2009, 139, 231.
30. V. F. Curto, S. Coyle, R. Byrne, N. Angelov, D. Diamond, F. Benito-Lopez, Sens. Actuators, B 2012, 175, 263.
31. A. Koh, D. Kang, Y. Xue, S. Lee, R. M. Pielak, J. Kim, T. Hwang, S. Min, A. Banks, P. Bastien, M. C. Manco, L. Wang, K. R. Ammann, K.-I. Jang, P. Won, S. Han, R. Ghaffari, U. Paik, M. J. Slepian, G. Balooch, Y. Huang, J. A. Rogers, Sci. Transl. Med. 2016, 8, 366ra165.
32. I. J. Schulz, J. Clin. Invest. 1969, 48, 1470.
33. Z. Sonner, E. Wilder, J. Heikenfeld, G. Kasting, F. Beyette, D. Swaile, F. Sherman, J. Joyce, J. Hagen, N. Kelley-Loughnane, R. Naik, Biomicrofluidics 2015, 9, 031301.
34. A. Ullmann, I. Fono, J. Microelectromech. Syst. 2002, 11, 655.
35. C. H. Chen, J. G. Santiago, J. Microelectromech. Syst. 2002, 11, 672.
36. B. Zhao, J. S. Moore, D. J. Beebe, Anal. Chem. 2002, 74, 4259.
37. J. M. Chen, P. C. Huang, M. G. Lin, Microfluid. Nanofluid. 2008, 4, 427.
38. L. X. Kong, A. Perebikovsky, J. Moebius, L. Kulinsky, M. Madou, J. Lab Autom. 2016, 21, 323.
39. M. Madou, J. Zoval, G. Jia, H. Kido, J. Kim, N. Kim, Annu. Rev. Biomed. Eng. 2006, 8, 601.
40. N. R. Glass, R. J. Shilton, P. P. Chan, J. R. Friend, L. Y. Yeo, Small 2012, 8, 1881.
41. J. Choi, Y. G. Jung, J. Kim, S. Kim, Y. Jung, H. Na, S. Kwon, Lab Chip 2013, 13, 280.
42. D. Brassard, L. Clime, K. Li, M. Geissler, C. Miville-Godin, E. Roy, T. Veres, Lab Chip 2011, 11, 4099.
43. J. N. Lee, C. Park, G. M. Whitesides, Anal. Chem. 2003, 75, 6544.
44. S. Halldorsson, E. Lucumi, R. Gomez-Sjoberg, R. M. T. Fleming, Biosens. Bioelectron. 2015, 63, 218.
45. A. Bietsch, B. Michel, J. Appl. Phys. 2000, 88, 4310.
46. D. Y. Khang, H. Q. Jiang, Y. Huang, J. A. Rogers, Science 2006, 311, 208.
47. J. C. Lotters, W. Olthuis, P. H. Veltink, P. Bergveld, J. Micromech. Microeng. 1997, 7, 145.
48. J. D. Wang, N. J. Douville, S. Takayama, M. ElSayed, Ann. Biomed. Eng. 2012, 40, 1862.
49. H. Cho, H. Y. Kim, J. Y. Kang, T. S. Kim, J Colloid Interface Sci. 2007, 306, 379.
50. C. P. Huang, J. Lu, H. Seon, A. P. Lee, L. A. Flanagan, H. Y. Kim, A. J. Putnam, N. L. Jeon, Lab Chip 2009, 9, 1740.
51. D. T. Eddington, J. P. Puccinelli, D. J. Beebe, Sens. Actuators, B 2006, 114, 170.
52. A. A. S. Bhagat, E. T. K. Peterson, I. Papautsky, J. Micromech. Microeng. 2007, 17, 1017.
53. H. M. Xia, S. Y. M. Wan, C. Shu, Y. T. Chew, Lab Chip 2005, 5, 748.
54. J. Marshall, P. Kupchak, W. M. Zhu, J. Yantha, T. Vrees, S. Furesz, K. Jacks, C. Smith, I. Kireeva, R. Zhang, M. Takahashi, E. Stanton, G. Jackowski, J. Proteome Res. 2003, 2, 361.
55. D. Tamburro, C. Fredolini, V. Espina, T. A. Douglas, A. Ranganathan, L. Ilag, W. Zhou, P. Russo, B. H. Espina, G. Muto, J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 19178.
56. K. Sato, F. Sato, Am. J. Physiol. 1983, 245, R203.
57. P. B. Licht, H. K. Pilegaard, Ann. Thorac. Surg. 2004, 78, 427.
58. N. A. Taylor, C. A. Machado-Moreira, Extreme Physiol. Med. 2013, 2, 4.
59. F. Costa, D. H. Calloway, S. Margen, Am. J. Clin. Nutr. 1969, 22, 52.
60. O. Mickelsen, A. Keys, J. Biol. Chem. 1943, 149, 479.
61. R. Peng, Z. Sonner, A. Hauke, E. Wilder, J. Kasting, T. Gaillard, D. Swaille, F. Sherman, X. Mao, J. Hagen, R. Murdock, J. Heikenfeld, Lab Chip 2016, 16, 4415.