“Particle-Free” Magnetic Actuation of Droplets on Superhydrophobic Surfaces Using Dissolved Paramagnetic Salts

化学 顺磁性 粒子(生态学) 磁性纳米粒子 化学工程 纳米技术 化学物理 纳米颗粒 凝聚态物理 海洋学 物理 地质学 工程类 材料科学
作者
Lili Mats,Fiona Logue,Richard D. Oleschuk
出处
期刊:Analytical Chemistry [American Chemical Society]
卷期号:88 (19): 9486-9494 被引量:19
标识
DOI:10.1021/acs.analchem.6b01917
摘要

Magnetic actuation is a droplet manipulation mechanism in digital microfluidics (DMF), where droplets can be actuated over a (super)hydrophobic surface with a magnetic force. Superparamagnetic particles or ferromagnetic liquids are added to the droplets to provide a "handle" by which the magnet can exert a force on the droplet. In this study, we present a novel method of magnetic manipulation, where droplets instead contain paramagnetic salts with molar magnetic susceptibilities (χm) approximately ≈10 000× < that for superparamagnetic particles. Droplet actuation is facilitated by low surface friction on fluorous silica nanoparticle-based superhydrophobic coatings, where <2 μN is required for reproducible droplet actuation. Different paramagnetic salts with χm from ≈4500 to 72 000 (× 10–6 cm3 mol–1) were used to make aqueous solutions of different concentration and tested for droplet actuation and sliding angle using permanent magnets (1.8–2.1 kG). Paramagnetic salts are compared in terms of solubility, minimum required concentration, and maximum droplet velocity before disengagement. There is a strong correlation between the magnetic susceptibility of the salt solution, its concentration, and ease of actuation. As an application example, droplets containing a paramagnetic salt and doxorubicin (leukemia drug) are magnetically actuated and interrogated using laser-induced fluorescence. Signal attenuation due to the MnCl2 salt was examined, and the Stern–Volmer quenching constant was determined.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI

祝大家在新的一年里科研腾飞
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
科研混子完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
英姑应助chen采纳,获得10
3秒前
天天天蓝完成签到,获得积分10
5秒前
111完成签到 ,获得积分10
5秒前
多愁善感的鱼完成签到 ,获得积分10
8秒前
爆米花应助小殷采纳,获得10
9秒前
11秒前
落后的小伙完成签到,获得积分10
11秒前
33完成签到,获得积分10
13秒前
smalldesk完成签到,获得积分10
14秒前
blackbear完成签到,获得积分10
14秒前
lvlv完成签到 ,获得积分10
15秒前
乐乐茶发布了新的文献求助10
15秒前
16秒前
iShine完成签到 ,获得积分10
19秒前
可靠之玉完成签到,获得积分10
19秒前
柳行天完成签到 ,获得积分10
21秒前
小可爱发布了新的文献求助10
21秒前
Hello应助kong采纳,获得10
21秒前
yuyangzhang完成签到,获得积分10
22秒前
英俊的铭应助乐乐茶采纳,获得10
24秒前
科研通AI6.2应助自由珊采纳,获得10
25秒前
27秒前
王加通完成签到,获得积分10
27秒前
28秒前
chen完成签到,获得积分10
29秒前
29秒前
乐空思应助循环采纳,获得30
31秒前
34秒前
35秒前
酷波er应助episode采纳,获得200
35秒前
kong发布了新的文献求助10
35秒前
实验小菜鸡完成签到 ,获得积分10
36秒前
虚心以蓝发布了新的文献求助20
36秒前
37秒前
不吃橙子的城子完成签到 ,获得积分10
37秒前
38秒前
41秒前
大模型应助哈桑士采纳,获得10
41秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Les Mantodea de guyane 2500
Signals, Systems, and Signal Processing 510
Discrete-Time Signals and Systems 510
《The Emergency Nursing High-Yield Guide》 (或简称为 Emergency Nursing High-Yield Essentials) 500
The Dance of Butch/Femme: The Complementarity and Autonomy of Lesbian Gender Identity 500
Differentiation Between Social Groups: Studies in the Social Psychology of Intergroup Relations 350
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5882477
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 6596946
关于积分的说明 15694680
捐赠科研通 5002929
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2695378
邀请新用户注册赠送积分活动 1638199
关于科研通互助平台的介绍 1594211