Buy ebook Labs on Chip: Principles, Design and Technology Eugenio Iannone cheap price

ekainabisek 12 views 65 slides Jan 05, 2025
Slide 1
Slide 1 of 65
Slide 1
1
Slide 2
2
Slide 3
3
Slide 4
4
Slide 5
5
Slide 6
6
Slide 7
7
Slide 8
8
Slide 9
9
Slide 10
10
Slide 11
11
Slide 12
12
Slide 13
13
Slide 14
14
Slide 15
15
Slide 16
16
Slide 17
17
Slide 18
18
Slide 19
19
Slide 20
20
Slide 21
21
Slide 22
22
Slide 23
23
Slide 24
24
Slide 25
25
Slide 26
26
Slide 27
27
Slide 28
28
Slide 29
29
Slide 30
30
Slide 31
31
Slide 32
32
Slide 33
33
Slide 34
34
Slide 35
35
Slide 36
36
Slide 37
37
Slide 38
38
Slide 39
39
Slide 40
40
Slide 41
41
Slide 42
42
Slide 43
43
Slide 44
44
Slide 45
45
Slide 46
46
Slide 47
47
Slide 48
48
Slide 49
49
Slide 50
50
Slide 51
51
Slide 52
52
Slide 53
53
Slide 54
54
Slide 55
55
Slide 56
56
Slide 57
57
Slide 58
58
Slide 59
59
Slide 60
60
Slide 61
61
Slide 62
62
Slide 63
63
Slide 64
64
Slide 65
65

About This Presentation

Download Labs on Chip: Principles, Design and Technology Eugenio Iannone right after payment at https://textbookfull.com/product/labs-on-chip-principles-design-and-technology-eugenio-iannone. Access more textbooks and ebooks in https://textbookfull.com Get full chapter PDF.


Slide Content

Experience Seamless Full Ebook Downloads for Every Genre at textbookfull.com
Labs on Chip: Principles, Design and Technology
Eugenio Iannone
https://textbookfull.com/product/labs-on-chip-principles-
design-and-technology-eugenio-iannone/
OR CLICK BUTTON
DOWNLOAD NOW
Explore and download more ebook at https://textbookfull.com

Recommended digital products (PDF, EPUB, MOBI) that
you can download immediately if you are interested.
Advanced Multicore Systems On Chip Architecture On Chip
Network Design 1st Edition Abderazek Ben Abdallah (Auth.)
https://textbookfull.com/product/advanced-multicore-systems-on-chip-
architecture-on-chip-network-design-1st-edition-abderazek-ben-
abdallah-auth/
textboxfull.com
Biota Grow 2C gather 2C cook Loucas
https://textbookfull.com/product/biota-grow-2c-gather-2c-cook-loucas/
textboxfull.com
System on Chip Interfaces for Low Power Design 1st Edition
Mishra
https://textbookfull.com/product/system-on-chip-interfaces-for-low-
power-design-1st-edition-mishra/
textboxfull.com
Network on Chip Security and Privacy Prabhat Mishra
https://textbookfull.com/product/network-on-chip-security-and-privacy-
prabhat-mishra/
textboxfull.com

Regenerative medicine technology: on-a-chip applications
for disease modeling, drug discovery and personalized
medicine 1st Edition Atala
https://textbookfull.com/product/regenerative-medicine-technology-on-
a-chip-applications-for-disease-modeling-drug-discovery-and-
personalized-medicine-1st-edition-atala/
textboxfull.com
101 Labs Cisco CCNA Hands on Practical Labs for the 200
301 Implementing and Administering Cisco Solutions Exam
Paul Browning
https://textbookfull.com/product/101-labs-cisco-ccna-hands-on-
practical-labs-for-the-200-301-implementing-and-administering-cisco-
solutions-exam-paul-browning/
textboxfull.com
Calm Technology Principles and Patterns for Non Intrusive
Design 1st Edition Amber Case
https://textbookfull.com/product/calm-technology-principles-and-
patterns-for-non-intrusive-design-1st-edition-amber-case/
textboxfull.com
Sustainable Wireless Network-On-chip Architectures 1st
Edition Murray
https://textbookfull.com/product/sustainable-wireless-network-on-chip-
architectures-1st-edition-murray/
textboxfull.com
High-Density Integrated Electrocortical Neural Interfaces:
Low-Noise Low-Power System-on-Chip Design Methodology 1st
Edition Sohmyung Ha
https://textbookfull.com/product/high-density-integrated-
electrocortical-neural-interfaces-low-noise-low-power-system-on-chip-
design-methodology-1st-edition-sohmyung-ha/
textboxfull.com

Principles, Design, and Technology
LABS
on CHIP © 2015 by Taylor & Francis Group, LLC

Devices, Circuits, and Systems
Series Editor
Krzysztof Iniewski
CMOS Emerging Technologies Research Inc.,
Vancouver, British Columbia, Canada
PUBLISHED TITLES:
Atomic Nanoscale Technology in the Nuclear Industry
Taeho Woo
Biological and Medical Sensor Technologies
Krzysztof Iniewski
Building Sensor Networks: From Design to Applications
Ioanis Nikolaidis and Krzysztof Iniewski
Circuits at the Nanoscale: Communications, Imaging, and Sensing
Krzysztof Iniewski
Design of 3D Integrated Circuits and Systems
Rohit Sharma
Electrical Solitons: Theory, Design, and Applications
David Ricketts and Donhee Ham
Electronics for Radiation Detection
Krzysztof Iniewski
Embedded and Networking Systems:
Design, Software, and Implementation
Gul N. Khan and Krzysztof Iniewski
Energy Harvesting with Functional Materials and Microsystems
Madhu Bhaskaran, Sharath Sriram, and Krzysztof Iniewski
Graphene, Carbon Nanotubes, and Nanostuctures:
Techniques and Applications
James E. Morris and Krzysztof Iniewski
High-Speed Devices and Circuits with THz Applications
Jung Han Choi
High-Speed Photonics Interconnects
Lukas Chrostowski and Krzysztof Iniewski
High Frequency Communication and Sensing:
Traveling-Wave Techniques
Ahmet Tekin and Ahmed Emira
Integrated Microsystems: Electronics, Photonics, and Biotechnology
Krzysztof Iniewski? 2015 by Taylor & Francis Group, LLC

Integrated Power Devices and TCAD Simulation
Yue Fu, Zhanming Li, Wai Tung Ng, and Johnny K.O. Sin
Internet Networks: Wired, Wireless, and Optical Technologies
Krzysztof Iniewski
Labs on Chip: Principles, Design, and Technology
Eugenio Iannone
Low Power Emerging Wireless Technologies
Reza Mahmoudi and Krzysztof Iniewski
Medical Imaging: Technology and Applications
Troy Farncombe and Krzysztof Iniewski
Metallic Spintronic Devices
Xiaobin Wang
MEMS: Fundamental Technology and Applications
Vikas Choudhary and Krzysztof Iniewski
Micro and Nanoelectronics: Emerging Device Challenges and Solutions
Tomasz Brozek
Microfluidics and Nanotechnology: Biosensing to the Single Molecule Limit
Eric Lagally
MIMO Power Line Communications: Narrow and Broadband Standards,
EMC, and Advanced Processing
Lars Torsten Berger, Andreas Schwager, Pascal Pagani, and Daniel Schneider
Mobile Point-of-Care Monitors and Diagnostic Device Design
Walter Karlen
Nano-Semiconductors: Devices and Technology
Krzysztof Iniewski
Nanoelectronic Device Applications Handbook
James E. Morris and Krzysztof Iniewski
Nanopatterning and Nanoscale Devices for Biological Applications
Šeila Selimovic´
Nanoplasmonics: Advanced Device Applications
James W. M. Chon and Krzysztof Iniewski
Nanoscale Semiconductor Memories: Technology and Applications
Santosh K. Kurinec and Krzysztof Iniewski
Novel Advances in Microsystems Technologies and Their Applications
Laurent A. Francis and Krzysztof Iniewski
Optical, Acoustic, Magnetic, and Mechanical Sensor Technologies
Krzysztof Iniewski
Organic Solar Cells: Materials, Devices, Interfaces, and Modeling
Qiquan Qiao
PUBLISHED TITLES:? 2015 by Taylor & Francis Group, LLC

Radiation Effects in Semiconductors
Krzysztof Iniewski
Semiconductor Radiation Detection Systems
Krzysztof Iniewski
Smart Grids: Clouds, Communications, Open Source, and Automation
David Bakken
Smart Sensors for Industrial Applications
Krzysztof Iniewski
Technologies for Smart Sensors and Sensor Fusion
Kevin Yallup and Krzysztof Iniewski
Telecommunication Networks
Eugenio Iannone
Testing for Small-Delay Defects in Nanoscale CMOS Integrated Circuits
Sandeep K. Goel and Krishnendu Chakrabarty
VLSI: Circuits for Emerging Applications
Tomasz Wojcicki
Wireless Technologies: Circuits, Systems, and Devices
Krzysztof Iniewski
FORTHCOMING TITLES:
Analog Electronics for Radiation Detection
Renato Turchetta
Cell and Material Interface: Advances in Tissue Engineering,
Biosensor, Implant, and Imaging Technologies
Nihal Engin Vrana
Circuits and Systems for Security and Privacy
Farhana Sheikh and Leonel Sousa
CMOS: Front-End Electronics for Radiation Sensors
Angelo Rivetti
CMOS Time-Mode Circuits and Systems: Fundamentals and Applications
Fei Yuan
Electrostatic Discharge Protection of Semiconductor Devices
and Integrated Circuits
Juin J. Liou
Gallium Nitride (GaN): Physics, Devices, and Technology
Farid Medjdoub and Krzysztof Iniewski
Implantable Wireless Medical Devices: Design and Applications
Pietro Salvo
PUBLISHED TITLES:? 2015 by Taylor & Francis Group, LLC

Laser-Based Optical Detection of Explosives
Paul M. Pellegrino, Ellen L. Holthoff, and Mikella E. Farrell
Mixed-Signal Circuits
Thomas Noulis and Mani Soma
Magnetic Sensors: Technologies and Applications
Simone Gambini and Kirill Poletkin
MRI: Physics, Image Reconstruction, and Analysis
Angshul Majumdar and Rabab Ward
Multisensor Data Fusion: From Algorithm and Architecture Design
to Applications
Hassen Fourati
Nanoelectronics: Devices, Circuits, and Systems
Nikos Konofaos
Nanomaterials: A Guide to Fabrication and Applications
Gordon Harling, Krzysztof Iniewski, and Sivashankar Krishnamoorthy
Optical Fiber Sensors: Advanced Techniques and Applications
Ginu Rajan
Optical Imaging and Sensing: Technology, Devices, and Applications
Dongsoo Kim and Ajit Khosla
Physical Design for 3D Integrated Circuits
Aida Todri-Sanial and Chuan Seng Tan
Power Management Integrated Circuits and Technologies
Mona M. Hella and Patrick Mercier
Radiation Detectors for Medical Imaging
Jan S. Iwanczyk and Polad M. Shikhaliev
Radio Frequency Integrated Circuit Design
Sebastian Magierowski
Reconfigurable Logic: Architecture, Tools, and Applications
Pierre-Emmanuel Gaillardon
Soft Errors: From Particles to Circuits
Jean-Luc Autran and Daniela Munteanu
Solid-State Radiation Detectors: Technology and Applications
Salah Awadalla
Wireless Transceiver Circuits: System Perspectives and Design Aspects
Woogeun Rhee
FORTHCOMING TITLES:? 2015 by Taylor & Francis Group, LLC

© 2015 by Taylor & Francis Group, LLC

CRC Press is an imprint of the
Taylor & Francis Group, an informa business
Boca Raton London New York
Eugenio Iannone
Dianax s.r.l. CEO and Founder, Milano, Italy
Principles, Design, and Technology
LABS
on CHIP © 2015 by Taylor & Francis Group, LLC

CRC Press
Taylor & Francis Group
6000 Broken Sound Parkway NW, Suite 300
Boca Raton, FL 33487-2742
© 2015 by Taylor & Francis Group, LLC
CRC Press is an imprint of Taylor & Francis Group, an Informa business
No claim to original U.S. Government works
Version Date: 20140624
International Standard Book Number-13: 978-1-4665-6073-4 (eBook - PDF)
This book contains information obtained from authentic and highly regarded sources. Reasonable efforts have been
made to publish reliable data and information, but the author and publisher cannot assume responsibility for the valid-
ity of all materials or the consequences of their use. The authors and publishers have attempted to trace the copyright
holders of all material reproduced in this publication and apologize to copyright holders if permission to publish in this
form has not been obtained. If any copyright material has not been acknowledged please write and let us know so we may
rectify in any future reprint.
Except as permitted under U.S. Copyright Law, no part of this book may be reprinted, reproduced, transmitted, or uti-
lized in any form by any electronic, mechanical, or other means, now known or hereafter invented, including photocopy-
ing, microfilming, and recording, or in any information storage or retrieval system, without written permission from the
publishers.
For permission to photocopy or use material electronically from this work, please access www.copyright.com (http://
www.copyright.com
978-750-8400. CCC is a not-for-profit organization that provides licenses and registration for a variety of users. For
organizations that have been granted a photocopy license by the CCC, a separate system of payment has been arranged.
Trademark Notice: Product or corporate names may be trademarks or registered trademarks, and are used only for
identification and explanation without intent to infringe.
Visit the Taylor & Francis Web site at
http://
and the CRC Press Web site at
http://

This book is dedicated to my wife, Flavia, and to my children,
Emanuele, Maria Grazia, and Gabriele. I simply would not be
who I am without my family, and this book would not have been
possible without their continuous encouragement and support.? 2015 by Taylor & Francis Group, LLC

© 2015 by Taylor & Francis Group, LLC

xi
Contents
Preface............................................................................................................................................xxv
Acknowledgment..........................................................................................................................xxvii
Author............................................................................................................................................xxix
Introduction....................................................................................................................................xxxi
Section I Biological Chemistry
Chapter 1 Elements of Organic Chemistry....................................................................................3
1.1 Introduction........................................................................................................3
1.2 Thermodynamic and Chemical Properties of Solutions....................................3
1.2.1 Thermodynamic State Functions..........................................................3
1.2.1.1 Enthalpy.................................................................................5
1.2.1.2 Gibbs Free Energy.................................................................6
1.2.1.3 Chemical Potential.................................................................8
1.2.1.4 Quasi-Equilibrium State and Local Thermodynamic State Functions......................................................................9
1.2.2
Chemical Properties of Solutions........................................................ 11
1.2.2.1 Solution Concentration........................................................ 11
1.2.2.2 Solvability............................................................................ 14
1.2.2.3 Solution Colligative Properties............................................ 17
1.2.3 Chemical Equilibrium in Reactions among Solutes........................... 17
1.2.3.1 Simple Reaction Equilibrium and the Law of Mass Action
................................................................................. 17
1.2.3.2 Simultaneous Equilibrium of Several Reactions.................20
1.2.4 Reaction Kinetics................................................................................23
1.2.5 Catalysis..............................................................................................28
1.2.6 Solvability in a Polar Solvent..............................................................29
1.2.6.1 Solutions of Gases in Liquids.............................................. 32
1.2.6.2 Solutions of Liquids in Liquids............................................ 32
1.2.6.3 Solutions of Solids in Liquids.............................................. 33
1.3 Organic Chemistry Building Blocks................................................................34
1.3.1 Hydrocarbons: Types and Structure.................................................... 35
1.3.1.1 Alkanes................................................................................ 35
1.3.1.2 Alkyl Groups.......................................................................37
1.3.1.3 Alkenes................................................................................38
1.3.1.4 Alkynes................................................................................39
1.3.1.5 Stereoscopic Structure of Hydrocarbons.............................39
1.3.1.6 Aromatic Hydrocarbons......................................................40
1.3.2 Functional Groups............................................................................... 41
1.3.2.1 Allogeneic Functional Group.............................................. 41
1.3.2.2 Alcoholic Functional Group................................................ 42
1.3.2.3 Ester Functional Group........................................................44
1.3.2.4 Ether Functional Group....................................................... 45
1.3.2.5 Aldehyde Functional Group................................................46? 2015 by Taylor & Francis Group, LLC

xii Contents
1.3.2.6 Ketone Functional Group....................................................48
1.3.2.7 Acid Functional Group........................................................50
1.3.2.8 Amino Functional Group..................................................... 52
1.3.2.9 Amide Functional Group..................................................... 55
1.4 Polymers...........................................................................................................56
1.4.1 Polymerization and Polymer Types..................................................... 57
1.4.2 Polymeric Materials Structure............................................................60
1.4.3 Polymers for Microfabrication Main Properties.................................65
1.5 Microscopic Models of Macromolecule Solutions...........................................72
1.5.1 Implicit Solvent Models for Solution in Equilibrium..........................73
1.5.1.1 Cavity Free Solvation Energy.............................................. 75
1.5.1.2 Electromagnetic Free Solvation Energy..............................77
1.5.1.3 van der Waals Free Solvation Energy..................................79
1.5.1.4 Implicit Solvent Models and Explicit Solvent Simulations.....79
1.5.2 Chemical Reactions between Macromolecules: The Perfect
Gas of Macromolecules.......................................................................82
1.5.3 Collisions and Reaction Kinetics........................................................84
References................................................................................................................... 91
Chapter 2 Elements of Biochemistry...........................................................................................95
2.1 Introduction......................................................................................................95
2.2 Structural Organization of Biochemical Macromolecules...............................96
2.2.1 General Properties of Macromolecules...............................................99
2.2.1.1 van der Waals Forces...........................................................99
2.2.1.2 Hydrogen Bonds................................................................100
2.2.1.3 Ionic Interactions............................................................... 102
2.2.1.4 Biological Macromolecule Complementarity.................... 102
2.2.1.5 Enzymatic Catalysis.......................................................... 103
2.2.2 Organization and Structure of the Cell............................................. 104
2.2.2.1 Cell Structural Organization............................................. 105
2.2.3 Viruses............................................................................................... 107
2.2.4 Classes of Biological Macromolecules.............................................. 108
2.3 Protein Structure and Chemistry.................................................................... 108
2.3.1 Protein Chemical Structure............................................................... 108
2.3.1.1 Acid–Base Reactions of Amino Acids.............................. 109
2.3.1.2 Protein General Chemical Composition............................ 110
2.3.1.3 Protein Primary Structure................................................. 111
2.3.2 Protein Stereography: Secondary Structure...................................... 112
2.3.2.1 The Protein Helixes........................................................... 113
2.3.2.2 The Protein β -Sheets......................................................... 116
2.3.3 Protein Stereography: Tertiary Structure.......................................... 118
2.3.4 Role of Proteins in Biochemistry...................................................... 122
2.3.4.1 Contractile Proteins........................................................... 122
2.3.4.2 Enzymatic Proteins............................................................125
2.3.4.3 Hormones...........................................................................125
2.3.4.4 Structural Proteins.............................................................128
2.3.4.5 Storage Proteins.................................................................128
2.3.4.6 Transport Proteins.............................................................128
2.4 Immunoglobulin............................................................................................. 130
2.4.1 Immunoglobulin G Structure............................................................ 131? 2015 by Taylor & Francis Group, LLC

xiiiContents
2.4.2 Classification of Human Immunoglobulin........................................ 135
2.5 Enzymatic Catalysis....................................................................................... 138
2.5.1 The Basic Principle of Enzymes Working........................................ 138
2.5.2 Kinetics of Enzyme-Catalyzed Reactions........................................ 139
2.5.2.1 The Michaelis–Menten Kinetic Model.............................. 141
2.5.3 Dependency of Enzyme Kinetics on Enzyme Type and Environment
...................................................................................... 146
2.5.3.1 Allosteric Enzymes............................................................ 146
2.5.3.2 Effect of pH on Enzymatic Activity.................................. 147
2.5.3.3 Effect of Temperature on Enzymatic Activity................... 148
2.5.4 Enzyme Inhibition............................................................................. 149
2.5.4.1 Competitive Inhibition....................................................... 150
2.5.5 Enzymatic Catalysis Thermodynamics............................................. 151
2.5.5.1 ES Binding Energy............................................................ 152
2.5.5.2 Entropy Loss and Destabilization of the ES Complex...... 152
2.6 Nucleic Acids.................................................................................................. 153
2.6.1 Deoxyribonucleic Acid...................................................................... 155
2.6.1.1 DNA General Structure..................................................... 155
2.6.1.2 DNA Supercoiling............................................................. 157
2.6.1.3 Genetic Code for Proteins Synthesis................................. 158
2.6.1.4 DNA Replication............................................................... 160
2.6.1.5 DNA Interactions with Proteins........................................ 160
2.6.2 Ribonucleic Acid Structure............................................................... 161
2.6.3 RNA Types and Roles....................................................................... 162
2.6.3.1 RNA Role in Translation................................................... 163
2.6.3.2 Regulatory RNAs.............................................................. 164
2.7 Lipids.............................................................................................................. 164
2.7.1 Free Fatty Acids................................................................................ 164
2.7.2 Triacylglycerols................................................................................. 166
2.7.3 Membrane Lipids.............................................................................. 166
2.7.4 Steroids.............................................................................................. 169
2.8 Carbohydrates................................................................................................. 169
2.8.1 Monosaccharides............................................................................... 170
2.8.2 Oligosaccharides............................................................................... 175
2.8.3 Glycoproteins.................................................................................... 176
References................................................................................................................. 178
Chapter 3 Biochemical Assays and Sequencing Techniques..................................................... 183
3.1 Introduction.................................................................................................... 183
3.2 Assay Procedure and Preparation.................................................................. 183
3.2.1 Cells Lysis Techniques...................................................................... 185
3.2.1.1 Mild Lysis (Osmotic Lysis)................................................ 185
3.2.1.2 Enzymatic Lysis Method................................................... 186
3.2.1.3 Bead Lysis Method............................................................ 186
3.2.1.4 Sonication Lysis................................................................. 187
3.2.1.5 Detergent Lysis Method..................................................... 187
3.2.1.6 Thermal Lysis Method....................................................... 188
3.2.2 Nucleic Acid Extraction from Cell Lysates....................................... 188
3.2.2.1 Guanidinium Thiocyanate–Phenol–Chloroform Extraction
........................................................................... 188? 2015 by Taylor & Francis Group, LLC

xiv Contents
3.2.2.2 Spin Column-Based Nucleic Acid Extraction................... 189
3.2.2.3 Magnetic Bead-Based Nucleic Acid Extraction................ 190
3.2.2.4 Anion-Exchange-Based Nucleic Acid Extraction............. 190
3.2.3 Protein Extraction from Cell Lysates................................................ 191
3.2.3.1 Ammonium Sulfate Precipitation...................................... 191
3.2.4 Protein Hydrolysis............................................................................. 192
3.3 DNA Amplification by Polymerase Chain Reaction...................................... 193
3.3.1 PCR Efficiency.................................................................................. 194
3.3.2 PCR Alternative Procedures............................................................. 197
3.3.2.1 Real-Time PCR.................................................................. 198
3.3.2.2 Reverse Transcriptase-Polymerase Chain Reaction.......... 199
3.3.2.3 PCR Variations..................................................................200
3.4 Enzymatic Assays........................................................................................... 201
3.4.1 Detection Methods in Enzymatic Assays.......................................... 201
3.4.1.1 Continuous Detection........................................................202
3.4.1.2 Discontinuous Detection....................................................205
3.5 Chromatography.............................................................................................206
3.5.1 Liquid Column Chromatography......................................................206
3.5.2 High-Performance Liquid Chromatography..................................... 211
3.5.3 Alternatives to Adsorption Liquid-Phase Chromatography.............. 212
3.5.3.1 Ions-Exchange Liquid-Phase Chromatography................. 212
3.5.3.2 Size-Exclusion Chromatography....................................... 213
3.5.3.3 Gas Chromatography......................................................... 215
3.6 Electrophoresis............................................................................................... 219
3.6.1 Electrophoresis Gel Types................................................................. 221
3.6.1.1 Agarose.............................................................................. 221
3.6.1.2 Polyacrylamide..................................................................222
3.6.1.3 Starch.................................................................................222
3.6.2 Protein Electrophoresis.....................................................................222
3.6.3 Nucleic Acid Electrophoresis............................................................224
3.7 Immunoassays................................................................................................228
3.7.1 Structure and Thermodynamic of Antigen–Antibody
Neutralization....................................................................................228
3.7.2 Kinetic of Antigen–Antibody Neutralization.................................... 232
3.7.3 Immunoassay Processes....................................................................236
3.7.4 Western Blot or Immunoelectrophoresis........................................... 239
3.7.4.1 Tissue Preparation............................................................. 239
3.7.4.2 Gel Electrophoresis............................................................ 241
3.7.4.3 Transfer.............................................................................. 241
3.7.4.4 Blocking............................................................................. 241
3.7.4.5 Detection............................................................................ 241
3.7.4.6 Analysis.............................................................................242
3.7.5 Enzyme-Linked Immunosorbent Assay............................................242
3.7.5.1 Indirect ELISA..................................................................244
3.7.5.2 Sandwich ELISA...............................................................244
3.7.5.3 Competitive ELISA...........................................................245
3.7.6 Flow Cytometry Assay......................................................................246
3.7.6.1 Particle Labeling in Flow Cytometry................................246
3.7.6.2 Flow Cytometer Structure.................................................248
3.7.6.3 List of Measurable Parameters..........................................249? 2015 by Taylor & Francis Group, LLC

xvContents
3.8 Nucleic Acid Sequencing................................................................................249
3.8.1 First-Generation Fragment Sequencing............................................ 252
3.8.1.1 Chain Termination Method (Sanger Method)................... 252
3.8.1.2 Maxam–Gilbert Sequencing Method................................254
3.8.2 Second-Generation Fragment Sequencing........................................256
3.8.2.1 Polony Sequencing.............................................................256
3.8.2.2 Pyrosequencing..................................................................258
3.8.2.3 Other Second-Generation Sequencing Methods...............262
3.8.3 Third-Generation Fragment Sequencing...........................................263
3.8.3.1 Sequencing by Hybridization............................................264
3.8.3.2 Microscopy-Based Techniques..........................................264
3.8.3.3 RNAP Sequencing.............................................................264
3.8.4 Fragmenting and Assembly Methods................................................264
3.8.4.1 Primer Walking (Chromosome Walking).........................264
3.8.4.2 Shotgun Sequencing..........................................................265
3.9 Protein Sequencing and Structural Assessment.............................................266
3.9.1 Protein Sequencing............................................................................266
3.9.1.1 Sequencing through Edman Degradation.......................... 267
3.9.1.2 Protein N-Terminus Identification..................................... 267
3.9.2 Protein Structure Assessment...........................................................269
References.................................................................................................................269
Section II Lab on Chip Technology
Chapter 4 Planar Technology..................................................................................................... 279
4.1 Introduction.................................................................................................... 279
4.2 Planar Process Flow of a Lab on Chip...........................................................280
4.2.1 Front-End Process Flow.................................................................... 281
4.2.2 Back-End Process Flow.....................................................................289
4.2.3 Production Testing Techniques.........................................................292
4.2.3.1 On-Wafer Testing...............................................................292
4.2.3.2 Back-End Testing...............................................................294
4.2.3.3 Fault Simulation.................................................................294
4.2.3.4 Design for Testing..............................................................296
4.2.4 In-Field Testing.................................................................................297
4.3 Micro- and Nano-Fabrication Fabs................................................................297
4.3.1 Clean Rooms.....................................................................................298
4.3.1.1 Clean Room Classification................................................298
4.3.1.2 Clean Room Structure and Procedures.............................299
4.3.2 Fabrication Materials: Silicon, Silica on Silicon and Pure
Silica Wafers.....................................................................................304
4.3.2.1
Standard Silicon Wafers....................................................305
4.3.2.2 Glass Wafers......................................................................307
4.3.2.3 Number of Chips on a Wafer.............................................308
4.4 Planar Technology Cost Model......................................................................308
4.4.1 Industrial Cost Models...................................................................... 310
4.4.1.1 General Expression of the Cost of Produced Goods......... 310
4.4.1.2 Different Cost Models....................................................... 311? 2015 by Taylor & Francis Group, LLC

xvi Contents
4.4.2 Industrial Cost Estimation for Microfluidic-Based Labs
on Chip.............................................................................................. 312
4.4.2.1 Industrial Cost Parameters................................................ 312
4.5 Photolithography............................................................................................ 316
4.5.1 Wafer Cleaning.................................................................................. 317
4.5.2 Photoresist Deposition....................................................................... 317
4.5.2.1 Photoresist Spin Coating Deposition................................. 317
4.5.2.2 Alternative Photoresist Deposition Processes................... 319
4.5.2.3 Photoresist Types............................................................... 322
4.5.2.4 Permanent Resists..............................................................324
4.5.3 Mask Alignment................................................................................ 325
4.5.3.1 Types of Masks for Planar Lithography............................ 325
4.5.3.2 Three-Dimensional Photolithography Masks.................... 329
4.5.4 Photoresist Exposure......................................................................... 330
4.5.5 Post-Exposure Processes................................................................... 334
4.5.5.1 Post-Exposure Bake........................................................... 334
4.5.5.2 Development...................................................................... 334
4.5.5.3 Postbake............................................................................. 335
4.5.5.4 Pattern Transfer................................................................. 336
4.5.5.5 Photoresist Stripping.......................................................... 336
4.5.6 Photolithography Definition.............................................................. 336
4.6 Electron Beam Lithography........................................................................... 339
4.7 Etching............................................................................................................ 341
4.7.1 Wet Etching Techniques....................................................................342
4.7.1.1 Wet Etching Characteristics..............................................342
4.7.1.2 Wet Etching Equipments...................................................345
4.7.2 Plasma Characteristics and Plasma Generation for Planar
Processes........................................................................................... 347
4.7.2.1 Plasma Characteristics and Generation............................. 347
4.7.2.2 DC Glow Plasma Generation.............................................349
4.7.2.3 RF Plasma Generation....................................................... 351
4.7.3 Dry Etching Techniques.................................................................... 354
4.7.3.1 Sputtering Etching (Ion Milling)....................................... 355
4.7.3.2 Reactive Ion Etching: Plasma Etching.............................. 358
4.7.3.3 Reactive Ion Etching: Physical plus Chemical Etching...... 360
4.7.3.4 Deep Reactive Ion Etching................................................ 363
4.8 Deposition.......................................................................................................364
4.8.1 Chemical Vapor Deposition..............................................................365
4.8.1.1 CVD Process Types and CVD Reactors...........................365
4.8.1.2 CVD Deposition of Different Materials............................369
4.8.2 Physical Vapor Deposition................................................................ 372
4.8.2.1 Thermal PVD.................................................................... 373
4.8.2.2 Electron-Beam PVD.......................................................... 373
4.8.2.3 Other PVD Techniques...................................................... 374
4.8.3 Other Physical Deposition Techniques.............................................. 375
4.8.3.1 Physical Plasma Deposition (Sputtering)........................... 375
4.8.3.2 Molecular Beam Epitaxy................................................... 377
4.9 Wafer Bonding................................................................................................ 379
4.9.1 Planarization..................................................................................... 379
4.9.2 Adhesive Wafer Bonding................................................................... 381
4.9.2.1 Adhesive Wafer Bonding Principle................................... 381? 2015 by Taylor & Francis Group, LLC

xviiContents
4.9.2.2 Bond Quality of Adhesive Wafer Bonding........................ 382
4.9.2.3 Adhesive Wafer Bonding Process and Reactor
Structure......................................................................... 384
4.9.3 Direct Wafer Bonding.......................................................................386
4.9.3.1 Direct Wafer Bonding Principle........................................386
4.9.3.2 Thermal Direct Wafer Bonding......................................... 389
4.9.3.3 Electrically Enhanced Thermal Wafer Bonding (Anodic Bonding)
..............................................................390
4.9.3.4 Plasma-Enhanced Direct Wafer Bonding.......................... 391
4.9.4 Wafer Alignment...............................................................................392
4.9.4.1 Optical Microscopy Alignment Method............................ 393
4.9.4.2 Backside Alignment with Digitalized Image....................394
4.9.4.3 Smart View Alignment Method........................................394
References.................................................................................................................394
Chapter 5 Polymer Technology.................................................................................................. 401
5.1 Introduction.................................................................................................... 401
5.2 Soft Lithography.............................................................................................402
5.2.1 Micro-Contact Printing.....................................................................403
5.2.1.1 Self-Assembled Monolayer Inks for Micro-Contact Printing
..............................................................................404
5.2.1.2 Micro-Contact Printing Properties....................................406
5.2.2 Micro-Transfer Molding....................................................................407
5.2.3 Micro-Molding in Capillaries and Micro-Replica Molding.............408
5.3 Deposition Techniques................................................................................... 410
5.3.1 Polymer Film Deposition through Spray Coating............................. 411
5.3.1.1 Plasma Spray Coating........................................................ 411
5.3.1.2 Polymers for Spray Deposition.......................................... 413
5.3.2 Polymer Knife Coating..................................................................... 413
5.3.3 Plasma-Enhanced Polymerization..................................................... 414
5.3.4 Langmuir–Blodgett Deposition......................................................... 418
5.4 Patterning Techniques.................................................................................... 421
5.4.1 Inkjet Printing................................................................................... 422
5.4.2 Micro-Stereo-Lithography................................................................ 423
5.5 Micro-Molding............................................................................................... 427
5.5.1 Thin Wall Injection Molding............................................................. 429
5.5.2 Hot Embossing.................................................................................. 430
5.6 Lithographie, Galvanik und Abformung........................................................ 432
5.6.1 Deep X-Ray Lithography for LIGA.................................................. 434
5.6.1.1 Fabrication of an Intermediate Mask................................. 434
5.6.1.2 Fabrication of a Working Mask......................................... 436
5.6.1.3 Deep X-Ray Lithography................................................... 437
5.6.1.4 Electroforming of Metal Mold: Hot Embossing................ 437
5.6.2 X-Ray Lithography............................................................................ 437
5.6.2.1 X-Ray Source..................................................................... 439
5.6.2.2 X-Ray Resists..................................................................... 441
5.6.3 Electroplating....................................................................................443
5.7 Laser Ablation................................................................................................444
5.7.1 Laser Ablation Basics and Mechanism.............................................444
5.7.2 Parameters of Laser Ablation............................................................446? 2015 by Taylor & Francis Group, LLC

xviii Contents
5.7.2.1 Substrate Absorption and Reflection of the Laser
Wavelength........................................................................446
5.7.2.2 Laser Spot Size..................................................................448
5.7.2.3 Depth of Focus................................................................... 450
5.7.2.4 Laser Pulse Repetition Rate and Pulse Length................. 450
5.7.3 Laser Ablation Alternative Processes............................................... 452
References................................................................................................................. 453
Chapter 6 Back-End Technologies............................................................................................. 457
6.1 Introduction.................................................................................................... 457
6.2 Back-End Requirements and Process Flow.................................................... 458
6.3 Hybrid Integration..........................................................................................462
6.3.1 Chip-on-Chip Integration..................................................................462
6.3.2 Multi-Chip Packaging.......................................................................467
6.3.2.1 Multi-Chip Packaging for Electronic Integration..............468
6.3.2.2 Flip-Chip Electronic Connection between Chips..............469
6.4 Bonding Techniques in Micro-Fabrication..................................................... 470
6.4.1 Gluing................................................................................................ 470
6.4.2 Laser Welding................................................................................... 473
6.4.3 Soldering........................................................................................... 479
6.4.4 Eutectic Bonding............................................................................... 481
6.5 Back-End Processes........................................................................................482
6.5.1 Wafer Dicing and Die Attach............................................................482
6.5.2 Electronic Interface Fabrication........................................................485
6.5.2.1 Wire Bonding....................................................................485
6.5.3 Microfluidic Interface Fabrication....................................................488
6.5.3.1 Microfluidic Vertical Inlet.................................................490
6.5.3.2 Microfluidic Horizontal Inlet/Outlet.................................494
6.5.3.3 Chip Charging with Reactants........................................... 495
6.5.4 Optical Interface Fabrication............................................................496
6.5.4.1 Chip Multi-Mode Fiber Interface......................................497
6.5.4.2 Si-SiO
2 Chip: Single-Mode Fiber Interface.......................500
6.5.4.3 Optical Interfaces without Fiber Optics............................503
6.6 Temperature Control.......................................................................................506
6.6.1 Heaters and Thermistors...................................................................506
6.6.2 Temperature Stabilization by Peltier Elements.................................508
6.6.3 Heating Micro-Systems..................................................................... 511
References................................................................................................................. 514
Section III Lab on Chip Design
Chapter 7 Fluid Dynamics in Microfluidic Circuits.................................................................. 521
7.1 Introduction.................................................................................................... 521
7.2 Kinematic of Fluid Motion............................................................................. 522
7.2.1 The Continuous Fluid Model............................................................ 522
7.2.2 Fluid Motion Description.................................................................. 523
7.2.3 Continuity Equation.......................................................................... 529? 2015 by taylor & Francis Group, LLc

xixContents
7.3 Fluid Dynamics.............................................................................................. 530
7.3.1 The Momentum Evolution Equation................................................. 530
7.3.1.1 Change of Momentum Due to Fluid Motion..................... 531
7.3.1.2 Stress Tensor in the Fluid, Pressure, and Viscosity........... 532
7.3.1.3 Change of Momentum Due to Pressure and Viscous
Forces................................................................................. 533
7.3.1.4 Change of Momentum Due to Body Forces...................... 536
7.3.1.5 The General Equation of Motion and Newtonian Fluids......536
7.3.2 The Energy Evolution Equation........................................................ 539
7.3.3 Newtonian Liquids Flow in Lab-on-Chip Ducts: Simplified Model....543
7.3.3.1 State Equation: Incompressibility Hypothesis................... 543
7.3.3.2 Low Reynolds Number and Temperature Fluctuations.....544
7.3.3.3 No-Slip Boundary Condition............................................. 545
7.3.4 The Liquid Flow in a Microfluidic Duct: Poiseuille Flow................ 545
7.3.4.1 Energy Aspects of the Poiseuille Flow.............................. 550
7.3.4.2 Hydrodynamic Circuit Theory.......................................... 550
7.3.4.3 Poiseuille Flow in Ducts with a Simple Geometry........... 552
7.3.4.4 Transition Region at the Duct Input/Output...................... 557
7.3.4.5 Temporal Transient at the Start/End of a Poiseuille Flow....560
7.3.5 Interfaces Phenomena and Droplets.................................................. 561
7.3.5.1 Pressure on a Curved Interface.........................................564
7.3.5.2 Contact Angle and Wetting Capacity of a Liquid.............. 567
7.3.5.3 Capillary Effect................................................................. 571
7.3.5.4 Droplet Generation............................................................ 574
7.3.6 Non-Newtonian Fluids...................................................................... 578
7.3.6.1 Time-Independent Non-Newtonian Fluids........................580
7.3.6.2 Time-Dependent Non-Newtonian Fluids.......................... 582
7.3.6.3 Visco-Elastic Non-Newtonian Fluids................................ 583
7.4 Solutions Dynamics: Diffusion......................................................................584
7.4.1 Diffusion Models...............................................................................584
7.4.2 The Diffusion Coefficient................................................................. 587
7.4.3 Diffusion Equation Basic Solutions: Free Diffusion......................... 591
7.4.3.1 Green Function and Free Diffusion from an Initial Distribution
........................................................................592
7.4.3.2 Source and Flux-Driven Free Diffusion............................ 593
7.4.4 Diffusion Equation Basic Solutions: Diffusion in Limited Volumes
.............................................................................................597
7.4.5 The Chemical–Diffusion Model: Examples.....................................600
7.4.6 Diffusion–Convection Model: Examples..........................................604
7.5 Electro-Hydrodynamics.................................................................................608
7.5.1 Ions Electrophoresis.......................................................................... 610
7.5.2 Stern and Debye Layers.................................................................... 611
7.5.3 Protein and Nucleic Acids Electrophoresis....................................... 616
7.5.4 Electroosmosis.................................................................................. 617
7.5.5 Electrophoresis of Neutral Particles (Dielectrophoresis)..................620
7.5.6 Electrowetting...................................................................................624
7.6 Magneto-Hydrodynamics...............................................................................626
7.6.1 Magnetostatic Basics.........................................................................626
7.6.2 Magnetophoresis............................................................................... 629
7.6.3 Bead Concentration Evolution........................................................... 631
References................................................................................................................. 633? 2015 by Taylor & Francis Group, LLC

xx Contents
Chapter 8 Microfluidic Building Blocks.................................................................................... 637
8.1 Introduction.................................................................................................... 637
8.2 Fluid Flow Control: Microvalves................................................................... 637
8.2.1 Control Microvalves.......................................................................... 637
8.2.2 Active Microvalves............................................................................ 641
8.2.2.1 Electrostatic and Electromagnetic Microvalves................642
8.2.2.2 Pneumatic and Thermopneumatic Microvalves................646
8.2.2.3 Thermomechanical Microvalves.......................................650
8.2.2.4 Shape Memory Alloy Microvalves.................................... 653
8.2.2.5 Piezoelectric Microvalves..................................................656
8.2.2.6 Electrochemical and Chemical Microvalves..................... 658
8.2.3 Microvalve Design Considerations...................................................664
8.2.3.1 Valve Equivalent Spring and Bistable Valves
(Latching Valves)...............................................................664
8.2.3.2 Valve Seat..........................................................................667
8.2.3.3 Fluid Flux through the Valve.............................................667
8.2.4 Microvalve Performance Comparison..............................................669
8.3 Fluid Flow Generation: Micropumps............................................................. 673
8.3.1 Mechanical Micropumps................................................................... 675
8.3.2 Capillary Micropumps...................................................................... 679
8.3.2.1 Passive Capillary Micropumps..........................................680
8.3.2.2 Transpiration Micropumps................................................685
8.3.3 Electromagnetic Micropumps...........................................................687
8.3.3.1 Electrostatic Micropumps..................................................688
8.3.4 Comparison among Different Micropump Architectures.................693
8.4 Sample Preparation: Micromixers..................................................................696
8.4.1 Lamination Mixers............................................................................697
8.4.1.1 Basic Lamination Mixer Structures..................................697
8.4.1.2 Parallel, Sequential and Other Lamination Mixer Structures
...........................................................................700
8.4.1.3 Lamination Mixing by Stream Focusing...........................706
8.4.2 Chaotic Advection Micromixers....................................................... 712
8.4.2.1 Chaotic Advection Micromixers in a High Reynolds Number Regime
................................................................. 713
8.4.2.2 Chaotic Advection Micromixers in an Intermediate Reynolds Number Regime
................................................. 714
8.4.2.3 Chaotic Advection Micromixers in a Low Reynolds Number Regime
................................................................. 715
8.4.3 Active Micromixers........................................................................... 716
8.4.4 Comparison among Different Micromixer Architectures................ 717
8.5 Sample Purification: Filters............................................................................ 718
8.5.1 Hydrodynamic Filters........................................................................720
8.5.1.1 Pure Hydrodynamic Filters............................................... 723
8.5.1.2 Pinched Flow Fractionation Filters....................................724
8.5.1.3 Diffusion-Based Filters......................................................728
8.5.1.4 On-Chip Chromatography................................................. 731
8.5.2 Electrophoresis Filters....................................................................... 731
8.5.2.1 Free-Flow Electrophoresis................................................. 736
8.5.2.2 Capillary Electrophoresis.................................................. 738
8.5.3 Membrane Filters.............................................................................. 741? 2015 by Taylor & Francis Group, LLC

xxiContents
8.5.3.1 Size-Exclusion Membrane Filters...................................... 741
8.5.3.2 Microdialysis Filters.......................................................... 743
8.6 Microdroplets in Microfluidic Circuits.......................................................... 750
8.6.1 Droplet Stability and Breaking Down............................................... 750
8.6.2 Microdroplet Break........................................................................... 754
8.6.2.1 T Junction.......................................................................... 754
8.6.2.2 Droplets Break-Up by Stream Focusing............................ 756
8.6.2.3 λ Junction...........................................................................760
8.7 Droplet Generation.........................................................................................760
8.7.1 T Junction Droplet Generator............................................................ 761
8.7.2 Stream Focus Droplet Generator....................................................... 765
8.8 Micropumps for Droplet Flow........................................................................ 768
8.8.1 Thermocapillary Micropumps.......................................................... 769
8.8.2 Electrowetting Micropumps.............................................................. 775
References.................................................................................................................777
Chapter 9 Surface Functionalization......................................................................................... 785
9.1 Introduction.................................................................................................... 785
9.2 Surface Activation for Labs on Chip.............................................................. 786
9.2.1 Noncovalent Chemical Surface Activation....................................... 787
9.2.2 Covalent Chemical Surface Activation............................................. 788
9.2.2.1 Covalent Activation by Zero-Length Crosslinkers............ 788
9.2.2.2 Bifunctional Crosslinker.................................................... 789
9.3 Activation of Different Substrates.................................................................. 791
9.3.1 Glass Surface Activation................................................................... 791
9.3.2 Polymer Surface Activation.............................................................. 793
9.3.3 Metal Layer Activation......................................................................797
9.3.4 Nanoparticle Activation and Functionalization................................800
9.4 Surface Activation Using Carbon Nanotubes.................................................802
9.4.1 Carbon Nanotube Nature and Growth..............................................802
9.4.2 Carbon Nanotube Functionalization.................................................804
9.5 Antibody and Aptamer Surface Functionalization........................................807
9.5.1 Antibody Monolayers on Activated Surfaces....................................807
9.5.2 Aptamer Monolayers on Functionalized Surfaces............................808
9.6 Stability of Functionalized Surfaces for Labs on Chip.................................. 810
9.7 On-Chip Cells Immobilization....................................................................... 812
9.7.1 Immobilization through Adhesion Molecules................................... 813
9.7.1.1 Adhesion Molecule Families............................................. 813
9.7.1.2 Adhesion Molecule-Based Cell Immobilizations.............. 815
9.7.2 Immobilization in Gel....................................................................... 817
9.7.2.1 Gel Entrapment by Ionic Network Formation................... 818
9.7.2.2 Gel Entrapment by Precipitation....................................... 818
9.7.2.3 Gel Entrapment by Polymerization................................... 818
9.7.3 Immobilization in Artificial Structures............................................ 819
References.................................................................................................................820
Chapter 10 Electronic Detection..................................................................................................825
10.1 Introduction....................................................................................................825
10.2 Detection System Parameters.........................................................................826? 2015 by Taylor & Francis Group, LLC

xxii Contents
10.3 Impedance Detection......................................................................................828
10.3.1 Non-Faradaic Impedance Detection................................................. 831
10.3.1.1 Impedance of an Electrolytic Cell..................................... 832
10.3.1.2 Non-Faradaic Impedance Affinity Detection.................... 835
10.3.2 Faradaic Impedance Detection......................................................... 838
10.3.2.1 Reaction Rate Influence on Faradaic Impedance Detection
............................................................................ 839
10.3.2.2 Mass Transport Influence on Faradaic Impedance Detection
............................................................................842
10.3.2.3 Faradaic Impedance Detection in Lab on Chip.................844
10.3.3 Impedance-Based Cell Detection and Cell Activity Analysis..........846
10.3.4 Impedance Measurement Techniques............................................... 851
10.4 Voltammetry Detection..................................................................................854
10.4.1 Step Voltammetry or Chronoamperometry......................................856
10.4.2 Variable Potential Voltammetry........................................................860
10.4.2.1 Variable Potential Voltammetry Theory...........................860
10.4.2.2 Linear Voltammetry.......................................................... 867
10.4.2.3 Cyclic Voltammetry...........................................................869
10.4.3 Electrodes for Voltammetry Detection............................................. 873
10.4.3.1 Carbon Electrodes for Lab on Chip................................... 873
10.4.3.2 Noble Metal Electrodes for Lab on Chip........................... 875
10.5 Amperometry Detection................................................................................. 876
10.5.1 Amperometry Enzymatic Detection................................................. 876
10.5.1.1 Amperometry Enzymatic Detector Analysis....................877
10.5.1.2 Mediator Selection.............................................................882
10.5.2 Amperometry Detection with Integrated Capillary Electrophoresis
................................................................................885
10.5.3 Alternate On-Chip Amperometry Methods......................................888
10.5.3.1 Pulsed Amperometry.........................................................889
10.5.3.2 Amperometry Detection Using Electrode Arrays.............890
10.6 Mechanical Detection Based on Microcantilevers......................................... 891
10.6.1 Static Cantilever-Based Detection.....................................................892
10.6.2 Dynamic Cantilever-Based Detection...............................................894
10.6.3 Piezo-Resistive Cantilever Displacement Measure...........................897
10.7 Calorimetric Detection...................................................................................899
10.7.1 Enzymatic Dynamic Calorimeter Detection.....................................900
10.7.2 On-Chip Calorimeters....................................................................... 901
10.7.2.1 Thermopile-Based Microcalorimeters.............................. 901
10.7.2.2 Calorimeter Implementation..............................................904
References.................................................................................................................907
Chapter 11 Optical Detection...................................................................................................... 917
11.1 Introduction.................................................................................................... 917
11.2 Elements of Optics.......................................................................................... 918
11.2.1 Light Description by Waves and Photons......................................... 919
11.2.2 Classical Description of Interaction of Light with Matter................926
11.2.2.1 Light Propagation in a Nonconducting Material...............926
11.2.2.2 Light Propagation in an Electrolyte Solution.................... 931
11.2.3 Quantum Description of Interaction of Light with Matter................ 933? 2015 by Taylor & Francis Group, LLC

xxiiiContents
11.2.4 Light Detection..................................................................................940
11.2.4.1 Structure of an Optical Detector.......................................940
11.2.4.2 Optical Detector Performances.........................................944
11.2.5 Integrated Optical Circuits................................................................948
11.2.5.1 Optical Propagation in Integrated Dielectric
Waveguides......................................................................949
11.2.5.2 Optical Dielectric Waveguide Attenuation........................954
11.2.5.3 Integrated Optics Components.......................................... 958
11.3 Lab-on-Chip Spectroscopy.............................................................................968
11.3.1 Absorption Spectroscopy..................................................................968
11.3.1.1 Absorption Spectroscopy Theory......................................968
11.3.1.2 Absorption Spectroscopy Implementation in Lab on Chip..............................................................................970
11.3.2
Fluorescence Spectroscopy............................................................... 976
11.3.2.1 Fluorescence Spectroscopy Theory...................................977
11.3.2.2 Fluorescence Spectroscopy Implementation in Lab on Chip.............................................................................. 983
11.4
Surface Plasmon Resonance...........................................................................988
11.4.1 Plasmons: Definition and Properties.................................................988
11.4.1.1 Bulk Plasmons...................................................................988
11.4.1.2 Surface Plasmons...............................................................989
11.4.1.3 Surface Plasmon Excitation...............................................993
11.4.2 Surface Plasmon Immunoassay Detection........................................997
11.4.3 Localized Plasmon Resonance Detection....................................... 1001
11.4.3.1 Localized Plasmons and Scattering from Nanoparticles....1001
11.4.3.2 Detection through Localized Plasma Resonance Measurement
....................................................................1003
11.5 Lab-on-Chip Interferometry.........................................................................1009
References............................................................................................................... 1013
Chapter 12 Building Blocks for Genetics.................................................................................. 1021
12.1 Introduction.................................................................................................. 1021
12.2 On-Chip DNA Purification.......................................................................... 1022
12.2.1 Cell Lysis......................................................................................... 1022
12.2.1.1 Mechanical Lysis............................................................. 1023
12.2.1.2 Thermal lysis................................................................... 1025
12.2.1.3 Chemical Lysis................................................................ 1025
12.2.1.4 Electrical Lysis................................................................ 1027
12.2.1.5 Comparison of On-Chip Lysis Techniques...................... 1029
12.2.2 Nucleic Acid Extraction.................................................................. 1030
12.2.2.1 Silica-Based Surface Affinity Extraction........................ 1030
12.2.2.2 Electrostatic Interaction-Based Extraction...................... 1031
12.2.2.3 Nanoporous Membrane Filtration-Based Extraction....... 1032
12.2.2.4 Functionalized Microparticle-Based Extraction............. 1032
12.2.2.5 Comparison among On-Chip DNA Extraction Methods.1033
12.2.2.6 RNA Extraction............................................................... 1033
12.3 On-Chip PCR Amplification........................................................................ 1034
12.3.1 Stationary PCR Amplification........................................................ 1034
12.3.1.1 On-Chip PCR Temperature Control................................ 1035? 2015 by Taylor & Francis Group, LLC

xxiv Contents
12.3.1.2 Bubble Formation and Evaporation Prevention............... 1037
12.3.1.3 PCR Chamber Fabrication Material................................ 1038
12.3.2 Continuous-Flow and Droplet-Based PCR Amplification.............. 1038
12.3.2.1 Continuous-Flow PCR Amplification............................. 1039
12.3.2.2 On-Chip Droplet-Based PCR.......................................... 1041
12.4 On-Chip Nucleic Acid Assays...................................................................... 1041
12.4.1 Complete Sequencing Integration................................................... 1042
12.4.2 Lab-on-Chip Integrating Sequencing Subsystems.......................... 1045
References...............................................................................................................1046
Appendix 1: Convention for Organic Formulas and Molecules Stereographic
Representation............................................................................................................................. 1051
Appendix 2: Building Blocks of Proteins.................................................................................. 1063
Appendix 3: Conventions for Mathematical Notations........................................................... 1071
Appendix 4: Time-Scale Separation Method........................................................................... 1079
Appendix 5: Elements of Bio-Electrochemistry....................................................................... 1083
Appendix 6: Detection Requirements of Selected Clinical Blood Tests................................ 1093
Index.............................................................................................................................................1099? 2015 by Taylor & Francis Group, LLC

xxv
Preface
I discovered the impressive potentiality of miniaturization and integration very early in my career.
In 1984, when I concluded my university studies, IBM on one side and Olivetti on the other side
were struggling to reduce computer dimensions. The dream was to shrink into a tabletop machine a
system occupying several great closets.
That dream now seems quite old: we hold in our hands electronic devices much more power-
ful, easier to use, and functionally richer than 1984 computers. Integrated electronics has radically
changed our way of living: neither the Internet nor mobile communications would have been pos-
sible without it.
Miniaturization has been applied to many fields since the first revolutionary successes: miniatur-
ized optical components, mechanical, chemical and optical sensors, and micro-actuators are present
in huge numbers in our homes, in our cars, and even on our person.
Currently, a new revolution seems near the edge, with the potential to change the lifestyle itself
all over the world—miniaturized biochemical analysis performed via small, electronic-like chips,
called lab on chip.
A lab-on-chip device, also known as a micro-total-analysis system (μTAS), is a device that can
integrate miniaturized laboratory functions on a single microprocessor-like chip, such as separation
and analysis of components of a mixture. It uses extremely small fluid volumes, nanoliters or even
picoliters, thus eliminating the need for large samples.
Integration also promises huge cost reduction, strong resilience, and ease of use, up to conceiving
systems that can be used with no training whatsoever.
From the beginning, the first application predicted for this technology was monitoring of human
health, even if huge application opportunities also exist in the fields of environmental control, food
industry, security, and more.
Extended and inexpensive prevention and screening could be introduced using labs on chip while
reducing the need for centralized structures. In-field diagnosis in emergencies can dramatically
change the possibility of a correct intervention and save a huge number of human lives. Home moni-
toring of chronic patients can improve their quality of life while increasing their general health.
In advanced countries, a lab on chip could give a substantial contribution to the required decrease
of healthcare expenses while improving the quality of the service. In developing countries, labs on
chip can be key in allowing an effective, in-field prevention strategy without the need for expensive
structures. An effective prevention and an early solution to small problems can be a way to reduce
the number of critical patients in developing countries, allowing the development of a sustainable
healthcare system.
The huge potential of the lab-on-chip idea fascinated me ever since I started working in this field
several years ago. A huge research effort was made in the past two decades to discover and refine
microfluidic systems, biochemistry miniaturization, and new technology processes. Nevertheless,
about 20 years were required to arrive at the edge of a widespread introduction of a lab on chip, and
a huge scientific, industrial, and engineering research study is still required.
The mere nature of a lab on chip as the synthesis of microfluidic systems, biochemical sensors,
and miniaturized technologies is one of the causes of this long struggle. It is practically impossible
to collect specific competencies and experiences in all these fields in a single person, and integration
between researchers and engineers with different attitudes and skills is a key to succeed in this field.
Such an integration is frequently difficult in universities and industries due to the strongly special-
ized education of technical people and the sectorial structure of many organizations. ? 2015 by Taylor & Francis Group, LLC

xxvi Preface
This book is meant to be an instrument for such an integration, presenting a global view of the
lab-on-chip field. The treatment of each specific subject is intended to provide a path starting with a
recap of basic elements and progressing toward advanced concepts typical of a labs-on-chip study.
This structure allows the different parts of the book to be useful both for specialists of the sector
and for professionals coming from different specializations.
I hope this will be a small but useful contribution to the way of labs-on-chip diffusion causing a
widespread, low-cost availability of effective diagnostic and prevention systems to all humankind.? 2015 by Taylor & Francis Group, LLC

xxvii
Acknowledgment
I would like to acknowledge Dr. Maurizio Moroni, R&D director of Dianax s.r.l. His experience and
passion were invaluable in organizing, refining, and reviewing the biochemical part of this book.
I would also like to thank Dr. Giusy Nocca for his help in reviewing selected parts of Chapters 2
and 3.
Finally, I thank the whole Dianax R&D team for the continuous discussions and support.? 2015 by Taylor & Francis Group, LLC

© 2015 by Taylor & Francis Group, LLC

xxix
Author
Eugenio Iannone earned the Italian Laurea degree in engineering (classical version) from Rome
University “La Sapienza,” Rome, Italy, in 1984.
He was a researcher in Fondazione Ugo Bordoni until 1997, and was engaged in developing new
fields in optical communications to which he made relevant contributions. From 1997 to 2009 he
joined Pirelli and subsequently worked at Cisco as a research leader in optical communications and
as a product management leader.
Since 2009, his main interest has been in the field of industrial research, especially labs on chip.
In 2011 he founded the Dianax Study Group, an independent research group active in the lab-on-
chip field. Since the end of 2013, he has been the CEO of Dianax s.r.l., a start-up company operating
in the same field.
Dr. Iannone is the author of three books on optical communication, among them
Telecommunication Networks (CRC Press), which was published in 2011. He is also an author of
more than 100 papers in peer-reviewed journals. Dr. Iannone is a member of IEEE-Engineering in
Medicine and Biology Society and the American Chemical Society.? 2015 by Taylor & Francis Group, LLC

Random documents with unrelated
content Scribd suggests to you:

Kesytettyään pari kolme tuollaista elukkaa voisi valmistaa ystävä- ja
tuttavapiirilleen monta hupaista yllätystä.
Eikö olisi todellakin mieltäkiinnittävää katsoa, mitä esimerkiksi
Miina-täti, Stiina-täti ja Karoliina-täti tuumisivat, sanoisivat ja
tekisivät, kun he kaikessa rauhassa istuisivat kahvipöydässä, jutellen
kaupungin asioista ja tehden selkoa viimeisistä juoruista, ja
huomaisivat äkkiä tuollaisen viehättävän ja soman, lähes
kyynäränpituisen käärmeen pistävän pikku päänsä esiin isännän
povitaskusta ja kiemurtelevan sitten pöydälle, aivan Karoliina-tädin
kahvikupin viereen! Tai mihin toimenpiteisiin Porvoosta vierailemaan
saapunut "Amalia-ystävämme" ryhtyisi, kun hän, jäätyään hetkiseksi
yksin huoneeseen, uteliaana kohottaisi emännän koruompelulaatikon
kantta ja käärme nostaisi sieltä päätään ja iskisi silmää Amalia-
ystävällemme.
Gustafsson tuntuu hieman hullulta.
Kuten aikanaan kerrottiin, herätti maarianhaminalaisten huomiota
viime kuun alkupuolella eräs alussa tuntematon taiteilija, joka oli
asettanut päämääräkseen Maarianhaminan kauppa- ja
merikaupungin kaunistamisen jonkunlaisilla ulkoilmafreskoilla, tai
miksi niitä nyt oikein sanoisi.
Suuressa vaatimattomuudessaan ja monen muun mestarin tavoin
tuntiessaan jonkinmoista kammoa julkista arvostelua tai ainakin
julkista esiintymistä kohtaan, suoritti hän työnsä öiseen aikaan,
kulkien yöpimeässä pensseli ja maalipytty kädessä katuja pitkin ja

maalaillen teoksiaan sellaisten talojen seiniin, jotka hän harkitsi
erityisesti tähän taiteelliseen tarkoitukseen sopiviksi.
Varsinkin oli hän kiintynyt Pohjoismaiden Osakepankin talon
ulkoseinien kaunistamiseen.
Sitten tapasi eräs valpas yövartija hänet yönä muutamana.
Taiteilija juoksi jonkun aikaa edellä ja yövartija perässä. Lopuksi
saatiin kaino maalari kiinni ja tunnettiin hänet Lumparlannin
Gustafssoniksi. Gustafsson oli ennen ollut maakauppias, mutta jo
aikaa sitten luopunut tältä taidemaalaukseen verrattuna
proosalliselta alalta ja antautunut kaunotaiteen palvelukseen, mikäli
voi päättää hänessä Maarianhaminassa ilmenneistä harrastuksista.
Kun Gustafssonin esiintymisessä oli jotain hämäräperäistä ja kun
hänellä oli matkalaukku, pakotettiin hänet avaamaan se, että
nähtäisiin, mitä taideaarteita se mahdollisesti kätkisi sisässään. Mutta
sieltä löytyikin aineita, jotka ovat verrattain kaukana tavallisten
taidemaalarien harrastuspiiristä, nimittäin kilo dynamiittia, toinen kilo
ruutia, litra petroleumia, sytytyslankaa y.m.
Gustafsson ilmoitti ihmetteleviin kysymyksiin vastaukseksi aivan
avomielisesti, että hänen vilpittömänä aikomuksenaan oli ollut
paukauttaa ilmaan Pohjoismaiden Osakepankki, jonka seiniä hän
edellisenä yönä oli neronsa tuotteilla kaunistellut.
Eihän tämä oikeastaan pohjaltaan ole mitään aivan
käsittämätöntä. Taidehistoriat puhuvat useista tapauksista, jolloin
kuumaveriset taiteilijat hävittävät koko teoksensa, kun eivät saa siitä
mieleistään syntymään. Ehkä oli Gustafssonin vallannut tällainen

pyhä taiteellisen raivon puuskaus, katsellessaan päivän valossa
yöllisiä tekeleitään, ja hän päätti ampua koko pankin ilmaan.
Maarianhaminalaisten, kiitos yövartijansa valppauden, ei
kuitenkaan tarvinnut herätä räjähdykseen. Ja mitä Gustafssoniin
itseensä tulee, otettiin häneltä pois niinhyvin maalipytty ja pensseli
kuin dynamiitti ja ruutikin, jonka jälkeen hänet talletettiin
asianomaiseen paikkaan vastaista tarvetta varten, samalla kun
lääkäriä pyydettiin tarkastamaan, oliko Gustafsson suuri taiteellinen
nero vaiko vain ent. maakauppias, jonka päävärkki oli hieman
tärähtänyt.
Juttu Gustafssonia vastaan on nyttemmin ollut ensimmäisen
kerran esillä
Maarianhaminan käräjillä.
Tähän tilaisuuteen oli asianomainen lääkäri antanut todistuksen,
jossa hän sanoo, että kyllähän se Gustafsson tuntuu jonkunverran
hullulta. Siitä päättäen ei siis lääkärikään katsonut asiaa aivan
varmaksi. Lääkäri oli sitä mieltä, että Gustafssonin meiningeitä pitäisi
pitemmän aikaa tarkastella asianomaisessa laitoksessa.
Kun oikeuden puheenjohtaja oli kuulustellut erinäisiä todistajia,
kääntyi hän taiteilija Gustafssonin puoleen kysymyksellä, mitä
tarkoitusta varten hän oikeastaan oli Maarianhaminaan saapunut.
Gustafsson pyöritteli silmiään ja piti korkealle oikeudelle pitkän
esitelmän, mutta hieman toisesta aineesta kuin mistä oli kysymys,
nimittäin Noakin arkista.
Oikeus kuunteli Gustafssonin käsitystä tuosta kaikkina aikoina
suurta ja ansaittua huomiota herättäneestä aluksesta, ja passitti

esitelmöitsijän sitten Turun läänin vankilaan, jossa hänen
ymmärryksensä ja järkensä alistetaan uuden, tarkan tutkimuksen
alaiseksi.
Eiköhän olisi täyden ja puolueettoman selvityksen saamiseksi
paikallaan, että myöskin taiteentuntijoita kutsuttaisiin Gustafssonin
luo ja annettaisiin hänelle maalipytty ja pensseli, joiden avulla hän —
saisi antaa oppinäytteen, maalaamalla jonkun teoksen koppinsa
seinään.
Jos Gustafssonilla tällöin todellakin ilmenisi huomattavia taiteellisia
kykyjä, niin joutuisi juttu kokonaan uuteen valoon ja vaiheeseen.
Kymmenen penniä.
Arvoisa lukija älköön otsikon perustuksella olko sitä mieltä, että
minä taas kirjoitan turhanpäiväisestä asiasta.
Mahdollisesti tulee joskus sanelleeksi; hieman turhistakin (sillä liha
on heikko), mutta nyt on tosi kysymyksessä.
Nyt on kysymys siitä, kuka maksaa Turun ja Porin läänin
lääninrahastoon sen 10 penniä, jota Uudenkaupungin
rahatoimikamari ei tahdo sinne maksaa.
Turun ja Porin läänin hallitus on kipeässä kymmenpennisen
tarpeessa.
Minä sanon kipeässä, ja minä tarkoitan mitä sanon.

Lääninhallitus on nimittäin mielestään saapa 10 penniä
Uudenkaupungin rahatoimikamarilta ja kiristää nyt kamaria kurkusta.
Paikallinen sanomalehdistö kertoo, että lääninhallitus on
lähettämällään kirjelmällä anonut, että kiireimmiten kaupungin
rahatoimikamari virkateitse lähettäisi 10 penniä lääninrahastoon,
minkä kaupunki on vielä velkaa poliisilaitoksen ylläpitokustannuksista
v:lta 1913.
Mihin mahtaneekaan lääninhallitus tuon summan niin kiireellisesti
tarvita?
Rahatoimikamari on harkinnut asiaa.
Se on katsellut kirjojaan ja nähnyt niistä, että Uudenkaupungin
puolesta on lääninhallitukseen poliisilaitoksen ylläpitokustannuksien
korvaukseksi v:lta 1913 lähetetty 4,800 mk.
Sitten on kamari paiskannut kirjansa kiinni ja kämmenensä
pöytään ja sanonut, että kyllä me olemme kuitit. Kehtaavatkin yrittää
nylkeä liikoja! Uudenkaupungin rahatoimikamari on ilmoittanut
lääninhallitukselle, ettei se tunnusta maksua.
Tulee siis juttu.
Mutta mistä saa lääninhallitus sen 10 penniä?
Sillähän on kiire. Ja juttu voi kestää kauan.
Koirat vaunun alla.

Ensimmäisen kohtauksen aiheutti ruskea piski, joka oli ilmestynyt
siihen, ties mistä.
Sitä ennen oli siinä vasta viisi muuta koiraa, jotka odottivat
raitiovaunujen lähtöä kaupunkiin.
Vaunuja oli pieni juna. Etupäässä oli umpivaunu veturina ja sen
takana kaksi avonaista kesävaunua. Joka paikka väkeä täynnä.
Koirat nuuhkivat toisiaan siinä lähistöllä aivan sulassa sovinnossa,
kun äkkiä se ruskea piski ilmestyi.
Silloin nousi hirmuinen melu.
Kukaan ei varmuudella voinut sanoa, mikä sen aiheutti, mutta
luultavasti oli ruskea piski puraissut toista läsnäolevista
foxterriereistä sääreen. Foxit kiljuivat raivostuneina, maalaisen
näköinen matala mustahko koira, jolla oli valkea rinta ja osa kaulaa,
valkeat käpälät ja vähän valkoista hännänpäässä, puri ruskeata
piskiä, joka taas vuorostaan, epäilemättä erehdyksessä, haukkasi
suurta, komeata bernhardilaisia. Viimemainittu, voimallinen uros,
ryhtyi silloin asianomaisiin toimenpiteisiin, ja ruskea piski lensi
sydäntäsärkevästi parkuen takimmaisen vaunun alle. Rikollisen
kadottua haukkuivat toiset koirat vielä vähän toisiaan, minkä jälkeen
maassa vallitsi rauha.
Matkustajat odottivat vaunujen liikkeellelähtöä, mutta yhä siinä
vain seistä jonotettiin.
— Miksi ei jo lähdetä?
Niin, miksi?

Veturinkuljettaja pisti päänsä esiin ensimmäisen vaunun keulasta
ja huusi vihaisella äänellä tiedustelunsa, miksi ei hänelle anneta
lähtömerkkiä.
Viimeisen vaunun luona seisova nuori konduktööri huusi vastaan,
että viimeisen vaunun alla on eräs "hundsatan".
Se oli se äskeisen rähäkän aiheuttanut ruskea piski, joka piileskeli
siellä pahoja töitään ja bernhardilaisen peljättävää vihaa.
Kolme konduktööriä, yksi kuljettaja ja viisi matkustajaa koetti
saada sitä sieltä pois, vuoroin houkutellen, vuoroin haukkuen ja
solvaten, mutta piski pysytteli visusti siellä, ja sen toveriksi pujahti
odottamatta edellämainittu mustahko maalaiskoira.
Nyt siellä vaunun alla oli siis kaksi koiraa.
Kolme konduktööriä, yksi kuljettaja ja neljä edellämainituista
viidestä matkustajasta yhtyi päätöslauselmaan, joka koski kaikkia
maailman koiria, mutta varsinkin mainittuja vaunun alla olevia
piskejä, ja johon lausuntoon lähtöä jo viisi minuuttia odottanut
matkustajisto mitä lämpimimmin yhtyi. Viides mainituista
konduktöörien apuna olevista matkustajista ei kerinnyt mitään
sanoa, sillä hän koetti onkia koiria pois keppinsä koukulla.
Ei enää näyttänyt olevan muuta neuvoa kuin joko nostaa vaunu
paikoiltaan tai ajaa koirat kappaleiksi. Eihän siihen voinut koko
päiväksi jäädä.
Silloin tuli pelastus.
Pelastus oli lihava herra, joka astui ulos etumaisesta vaunusta ja
jota molemmat foxterrierit tervehtivät raivoisalla riemulla.

Tämä herra sanoi jotain foxterriereille ja usutti ne takimaisen
vaunun alle, ja nämä nelijalkaisen luomakunnan kaunistukset ja ilot
syöksyivät sinne kuin tiikerit. Sekunnin kuluttua halkaisi odottavan
hiljaisuuden kaksi verta hyydyttävää hätähuutoa, joista toinen oli
kotoisin mustan, toinen ruskean piskin kurkusta.
Toisen sekunnin kuluttua katosi neljä kiljuvaa koiraa tien vieressä
olevaan pensaikkoon, junanlähettäjä antoi merkin ja vaunut lähtivät
liikkeelle.
Minuutin kuluttua huomasivat matkustajat, että ensimäisen
vaunun edessä juoksivat foxit tanssien ja mekastaen, ja viimeisen
vaunun perässä musta ja ruskea piski, haukkua nalkuttaen
kimakalla, itkunsekaisella äänellä:
— Hiuk… hiuk… hiuk!
On niistä hyötyä joskus foxterriereistäkin.
Niin kummalta kuin se kuuluneekin.
Eläinkunnan ihmeet.
Niistä on tullut kirjoitetuksi useampiakin kertoja, mutta syy on
arvoisien elukoidemme, sekä kesyjen että villissä tilassa olevien, eikä
suinkaan hiljaisen, totuutta rakastavan pakinoitsijan, joka
velvollisuutensa mukaisesti vain tasapuolisesti ja tyynesti tarkastelee
yhteiskunnallisia y.m. ilmiöitä ympärillään ja kertoo sitten huomionsa
niille, jotka viitsivät häntä kuunnella.

Hyödyllisistä ja vakavamielisistä lehmistämme on täytynyt merkitä
muistiin eräitä piirteitä, joita niissä ei ennen ole havaittu. Niinpä on
kerrottu lehmäkarjasta, joka hiipi viftille vartioimatta jätetylle
salapolttimolle, tuli siellä liikutettuun tilaan ja häpäisi itsensä
pahanpäiväisesti, palattuaan hännät pystyssä suurella melulla kotiin.
On myöskin kerrottu surullinen tapaus lehmästä, joka ampui itsensä
haulikolla.
Tällaiset ynnä eräät muut samansuuntaiset tapahtumat osoittavat,
että lehmissämme on reippautta, vilkkautta ja päättäväisyyttä
enemmän kuin luulisi esim. nähdessään lehmäkarjan seistä
töllöttävän keskellä maantietä viitsimättä juuri käännähtääkään,
vaikka tietä pitkin tulisi kiljuva lokomotiivi.
Mutta suurin merkillisyys on vielä kertomatta, mitä Kaltimon
Korhosen talon lehmä on tänä syksynä tehnyt.
Se on nimittäin metsästänyt jäniksiä.
Eikä se ole niitä metsästänyt kaksipiippuisella haulikolla, vaan
aivan yksinkertaisesti juossut perässä ja keihästänyt nopeasääriset
puputtajat sarvillaan.
Kaksi jänistä on se jo saanut saaliikseen. Sillä näet kuuluu olevan
jäniksiä kohtaan samanlainen viha kuin koiriakin kohtaan.
Nähdessään jäniksen ajaa se sen aitaa vastaan ja puskee siihen
kuoliaaksi.
Onko Suomen kansan keskuudessa enemmänkin lehmiä, jotka
voittavat jäniksen nopeudessa?

Jos on, niin lienee vähitellen tullut aika panna hevoset viralta ja
korvata ne pikajuoksijalehmillä.
Hevoset ovat niin yksipuolisia, ellemme ota lukuun kultaseppä K.
Krallin hevosia Elberfeldissä, jotka osaavat algebraa. Meidän
hevosemme osaavat vain syödä lujasti, vetää auraa ja ajopelejä,
hirnua ja potkia. Ja juosta myöskin, mutta en ole kuullut niiden vielä
saaneen jäniksiä kiinni.
Lehmät ovat sitävastoin koko joukon monipuolisempia.
Jos isäntä on taipuvainen viinan viljelykseen eikä hänellä satu
olemaan muuta ryyppyseuraa, voi hän kilistellä lasia nupupäittensä
kanssa.
Aamulla lähtevät rengit kyntämään talon härjillä, mutta isäntä
valjastaa äsken lypsetyn Mansikin parhaiden kärryjen eteen ja ajaa
vinhaa vauhtia kuntakokoukseen tai käräjätalolle. Ohikulkijat
kääntyvät katsomaan taakseen ja huomauttavat:
— Kyllä on tuolla Ylitalon isännällä hyvä lehmä. Mutta niinpä hän
sillä saikin ensi palkinnon viime kilpa-ajoissa.
Sitten tulee syksy ja eräänä päivänä päättää isäntä lähteä
ampumaan jäniksiä.
Taluttaen iloisesti mölähtelevää Mansikkia ja Musiikkia vitjoista
kävelee isäntä metsään ja irroittaa siellä lehmänsä. Sorkat paukkuvat
risukossa kun lehmät syöksyvät etsimään jäniksiä, ja vähän ajan
kuluttua ilmoittaa raikuva mylvintä niiden päässeen jäniksen jälille.
Hetken kuluttua lähenee kolmikko huimaavaa vauhtia, jänis edellä
korvat luimussa, harppaillen henkensä edestä ja Mansikki ja Musiikki

sen kintereillä. Isännän ei tarvitse muuta kuin paukauttaa. Jos hän
ampuu ohi, niin ei se ole vaarallista (kun ei vain lehmiä ammu.) Jollei
laukaus satu jänikseen niin seivästävät lehmät sen kuitenkin pian
lähintä aitaa vasten. Pelastaakseen metsämieskunniansa voi isäntä
sitten ampua sitä vielä, että syödessä löytyisi hauleja.
Mutta ikävä kyllä taitaa harvassa talossa olla sellaisia lehmiä kuin
Kaltimon Korhosella.
Kellonsoittoa Kuhmoisissa entiseen aikaan.
Vanhoina aikoina sai suntio itse olla kirkonkellona Kuhmoisissa,
kirjoitetaan meille. Siihen aikaan kuin Kuhmoisissa ei vielä ollut
kirkonkelloja, oli suntion toimena huudella seurakuntalaisia kirkkoon.
Kerran, kun suntio huuteli kirkonmäellä: "Tulkia kirkkuun tie!"
äännähtelivät vasikat aidan takana: "Myö". Silloin suntio kiukustui:
"Hiitiin tie, vai tänne kirkkuu rähjiimien!" Luultavasti olivat vasikat
joskus päässeet pujahtamaan kirkonaidan sisäpuolelle rähjäämään.
Kirjoittajan äiti on kertonut nuorena tehneensä kirkkomatkan
Kuhmoisiin, jonne saapui toisten nuorten kera lauvantai-iltana.
Suntion asunto oli aivan kirkon vieressä. Suntio läksi saunaan
puhdas paita ja vihta kainalossa, poikkesi kellotapuliin ja läppäsi
ensimäisen kerran. Sitten meni saunaan, nousi lauteille, otti hyvän
löylyn, laskeutui alas lavoilta, meni, vihta 'viikunanlehtenä' tapuliin ja
läppäsi toisen kerran. Sitten hän taas palasi saunaansa, puki
valkoisen paidan yllensä, vilvoittelihe, meni ja läppäsi kolmannen
kerran. Palasi jälleen, puki yllensä ja kävi jatkamaan iltakellojen
soittamista.

Jo siihenkin aikaan oli Kuhmoisissa kolme kirkonkelloa. Samaisen
suntion kerrotaan soittaneen niin taitavasti, että seurakuntalaiset
eräänkin kerran tiesivät, keitä oli kuollut:
Ensimäinen kello: "Tallelle pannaan."
Toinen kello: "Päijälän äijä."
Pieni kello kilahti: "Alitalon muori, Alitalon muori."
Kun on käytettävissä sellaiset soittoneuvot kuin kirkonkellot, niin
voinee tuskin enää vaatia suurempaa taituruutta suntiolta, joka sai
itse käydä pitäjältä keräämässä palkkaetuihinsa kuuluvat leivät,
lampaanjalat ja jyväkapat.
Kuinka Röykkylän kylässä saatiin akustiikkaa.
Röykkylän kylä ei ole mikään vanhanaikainen nurkkakunta. Siellä
on kansakoulu ja nuorisoseura ja nuorisoseuralla laulukuoro, siis
kaikki hyvät, mitä yhdeltä maalaiskylältä voi odottaa.
Kylältä ei puuttunut muuta kuin yksi asia, mutta sepä olikin
tuntuva puute.
Ei nimittäin ollut akustiikkaa.
Akustiikka, kuten tunnettua, alkaa nykyään olla maaseuduilla yhtä
tärkeä elintarve kuin kaupungeissakin.

Kansakoulun johtokunta ei antanut koulua laulukuoron
harjoittelupaikaksi.
Pitäjässä oli kyllä toinenkin nuorisoseura, ja sillä oli oikein oma
talokin, mutta sielläkään ei ollut akustiikkaa. Ei ollenkaan. Ja
sitäpaitsi oli tuo talo liian pitkän matkan päässä.
Nuorisoseuran johtomiehet murisivat aina: ei meillä ole
akustiikkaa! Ei koko tässä kylärähjässä ole akustiikkaa!
Se harmitti kunnan johtomiehiä, ja he alkoivat vähitellen tuumia,
että mistähän niille oikein saisi sitä akustiikkaa.
Mutta ei siitä tahtonut tulla sen valmiimpaa.
Silloin lauluseuran johtomiehet ilmoittivat, että ellei heille hankita
akustiikkaa, niin he lopettavat toimintansa.
Luulen, että monet pikkukaupungit olisivat vastaavassa
tapauksessa viitanneet kylmällä kintaallaan ja sanoneet: lopettakaa
vain! Ja pitäkää suunne kiinni siitä akustiikastanne.
Röykkylässä ei niin tapahtunut. Lauluharrastukset ovat syvälle
syöpyneet itä-suomalaisten veriin, ja kun kunnan johtomiehet
kuulivat seuran uhkauksen, niin päättivät he hankkia nuorisoseuralle
akustiikkaa vaikka sinisen kiven sisästä.
Silloin tapahtui, että eräs Röykkylän isäntämiehistä ilmoitti
tehneensä tärkeän löydön: ensiluokkaista akustiikkaa rajattoman
määrän.
Mitä? Missä?

Mainittu isäntä kertoi, että sitä on hänen vanhassa riihessään.
Se oli hyvin musta ja koko lailla ravistunut, noin sata vuotta vanha
rakennus. Siinä ei ollut edes permantoa enää, sillä aikojen kuluessa
oli sen savilattia murentunut ja syöty vähitellen leivän mukana.
Mutta siinä oli mainio akustiikka. Kerrassaan ihmeellinen.
Ukot läksivät hieman epäuskoisina tarkastamaan riihtä. Ei se juuri
häävin näköinen ollut, mutta eihän siinä ollutkaan nyt näkö-
kysymyksessä.
— He—he—he—heeei! hoilasi eräs ukoista.
— … eei! kajahtelivat riihen mustat seinät.
No olipas siinä akustiikkaa! Kuin hyvässä kirkossa!
Ja tämä vanha riihi, joka oli jo tuomittu revittäväksi ja polttopuiksi
hakattavaksi, pääsi äkkiä suureen kunniaan ja arvoon. Taiteen
temppelinä kohoavat sen seinät mustina mutta arvokkaina
kansakoulun vieressä. Nuorisoseura antaa kansakoulujohtokunnan
ukkojen pitää rauhassa akustiikkansa. Heillä on itsellään parempi,
vaikka se onkin vain vanhassa riihessä.
Siellä pitää nuorisoseuran lauluseura nyt harjoituksiaan. Laulu
kajahtelee niin että karsta tipahtelee katosta, ja kaikki ovat
tyytyväisiä. Johtajan paikka on uunin päällä, ja tältä mahtavalta
röykkiöltä johtaa hän joukkoaan. Jos laulajien nenät harjoituksista
palattaessa sattuisivatkin joskus olemaan hieman noessa, niin mitäs
se tekee! Vedellähän se pois saadaan.

Niin että nyt sitä on sitten Röykkylän kylässäkin akustiikkaa
kotitarpeiksi.
Surkuteltavaa villiytymistä.
Ellen aivan väärin muista, niin olen jonkun kerran ennenkin
kiinnittänyt huomiota siihen ilmeiseen kevytmielisyyden, jopa
villiytymisenkin henkeen, joka on saanut jalansijaa
eläinmaailmassamme. Vaikka kernaasti myönnänkin, että se on
verrattain köykäistä lukemista (ja kirjoittamista) näin raskaina
aikoina, niin sallittakoon allekirjoittaneen vielä kerran ottaa puheeksi
sama asia, varsinkin kun tämän viikon lehdet kertovat tuollaisia
eläinkunnan poliisiuutisia useampiakin.
Jokioisten Niemen kylässä on erään mökkiläisen kana tehnyt
pesänsä puuhun 8 metrin korkeuteen maasta.
Se tosin ei liene suorastaan rikoksellista, mutta hyvää järjestystä
ja hyviä tapoja vastaan se epäilemättä on. Ajatelkaapas sellaista
röyhkeyttä ja suuruudenhulluutta! Kahdeksan metrin korkeuteen!
Mökkiläisen kana!
Jos mökkiläisen kanat alkavat rakentaa pesiään 8 metrin
korkeuteen, niin miten korkealle pitäisi sitten rusthollarin kanojen
pesänsä rakentaa? Ja miten ihmeessä akat saavat haetuksi munat
sellaisista kananpesistä? Lentokoneillako?
Karjaisemme moiselle säätynsä ja yhteiskunnallisen asemansa
unohtaneelle kanalle ja sen pesälle: alas! ja käymme tarkastamaan,

mitä muuta hyvää valpas sanomalehdistömme voi meille näiltä aloilta
tarjota.
Tenholassa on eräs koirashirvi potkinut ja takaapäin puskenut
torppari G. Rehnströmiä, joka oli mennyt poimimaan puolukoita Dalin
rusthollin mailta. Mainittu väkivaltainen koirashirvi ei näy tietävän,
että nykyisen oikeuskäsityksemme mukaan myöskin torppareilla on
oikeus poimia marjoja rusthollarin mailta. Hirvi oli m.m. potkaissut
Rehnströmiltä yhden kylkiluun poikki. Onneksi Rehnströmille
suorittaa sentään valtio joka vuosi korvauksia "hirvien tuottamista
vahingoista". Niin että jättää vain hakemuksensa asianomaiseen
paikkaan.
Karjalattaressa kertoo eräs lähettäjä Enonsalosta, että siellä on
tehty lehmille taikoja, joista ne olivat niin innostuneet, että eräskin
oli lähtenyt partioretkelle aina Rautavaaran rajamaille asti ja pitänyt
siellä pahaa elämää. Kirjoittaja lopettaa tiedonantonsa seuraavilla
sanoilla: "Ennemminkin on täällä päin havaittu taikauskon oireita.
Kunpahan jotain edes harrastetaan."
Niin, parempi jotain kuin ei mitään. Kirjoittaja tuntuu olevan perin
vapaamielinen ja ennakkoluuloinen mies, josta syystä pyydän hänelle
pienen peräkaneettinsa johdosta kohottaa hattuani.
Erään Hirvensalmen Monikkalan talon lehmät ovat notkistaneet
polvensa kuningas Alkoholille, laulaneet "Siis veikkonen juo" ja
tulleet metsästä kotiin pahasti pöhnässä. Olivat löytäneet
salapolttimon, josta tehtailijat olivat poistuneet, alkaneet juopotella
ja olleet illalla kotiin tullessaan ”täysiä kapteeneita". Kaatuivat oljille
navetassa ja röhisivät itsekseen. Aluksi ei tiedetty, mikä herrasväkeä
vaivasi, mutta asia tuli ilmi siten, että eräs lehmistä oli jäänyt
metsään. Kun lähdettiin sitä etsimään, niin löydettiin se metsästä

sarvistaan viinatynnyreihin sotkeutuneena. Ja humalassa, tietysti.
Vietiin kotiin ja päästettiin nukkumaan kohmeloisten
ryyppytoveriensa viereen.
Surullisia ajankuvia. Todellakin surullisia!
Tattarit ja talvipaltto.
Vakuutusvirkailija A.F. Kuuvalolla on, tai oli vanha talvipaltto.
Se oli jo toissa talvena suorittanut asevelvollisuutensa, ja eräänä
päivänä sanoi rouva Nanni Kuuvalo:
— Se sinun vanha talvipalttosi pitäisi koettaa saada myydyksi. Se
on vain toisten vaatteiden tiellä, kun siellä vinnillä on niin ahdasta, ja
kohta tulee kesäkin. Sitten sitä taas täytyy ryhtyä koilta varjelemaan.
— Niin, myötävähän se on, sanoi hra Kuuvalo. Ja koska hän on
toimelias mies, niin otti hän vanhan talvipalton kainaloonsa ja läksi
Israelin lasten luo, ja päättäen vaatia paltoostaan 60 markkaa.
Nostettuaan kauppatavaransa mainittujen lasten tiskille kysyi hän
näiltä, olisivatko he halukkaat täydentämään varastoaan vähän
käytetyllä, hyvässä kunnossa olevalla talvipaltoolla.
Israelin lapset tulivat tämän ehdotuksen kuullessaan hyvin
alakuloisiksi ja katselivat ulos akkunasta.
Hra Kuuvalo odotti kärsivällisesti. Vihdoin ryhtyivät Israelin lapset
kääntelemään palttoa murheellisen näköisenä ja kysyivät lopuksi,

äänessään hillityn surunvoittoinen sävy, kuinka paljon hän oli aikonut
siitä pyytää.
Hra Kuuvalo vastasi että viisikymmentä markkaa.
Mielestään ei hän ollut sanonut mitään erittäin merkillistä, mutta
siitä huolimatta vaikutti hänen vastauksensa suunnilleen samalla
tavalla kuin jos hän olisi ilmoittanut pistäneensä Israelin lasten
myymälän nurkan alle 10 kg. dynamiittia ja olevansa juuri aikeissa
sytyttää tulilangan.
Toinnuttuaan vähän tyrmistyksestään käärivät Israelin lapset
palton kiireesti kokoon ja rukoilivat hra Kuuvaloa viemään sen pois
heidän puodistaan.
Hra Kuuvalo oli hieman hämmästynyt ja selitti, että paltto on
uutena maksanut 165 markkaa ja että siinä on vielä hyvä vuori.
— Niin, uuttena, uuttena…! huusivat Israelin lapset, levitellen
käsivarsiaan kuin olisivat he aikoneet lähteä lentoon. — Kiltti herra,
viekke pois se paltto; viekke pois se paltto…!
Ja Israelin lapset pistivät palton hra Kuuvalon kainaloon ja melkein
työnsivät hänet ulos myymälästä.
Kun hra Kuuvalo oli ehtinyt portaille, pisti eräs Israelin lapsista
päänsä ulos puodin ovesta ja huusi:
— Herra sanoo nyt viimenen hinta…
Mutta herra oli suuttunut eikä siis sanonut viimeistä hintaa, vaan
palasi palttoineen kotia.

Vaimolleen sanoi hän, ettei hän ollut sopinut juutalaisten kanssa
palton hinnasta. Jos juutalaiset käyvät kysymässä vanhoja vaatteita,
niin ei palltoa saa heille myydä sadastakaan markasta — hra Kuuvalo
oli vihoissaan ollessaan hyvin päättäväinen — mutta tattarille saa
myydä 45 markasta.
Kahden päivän päästä, hra Kuuvalon ollessa toimessaan, soitettiin
ovikelloa, ja kun rouva Kuuvalo meni avaamaan, oli siellä nuori
tattari, joka heti levitti eteisen lattialle selässään olleen suuren
myttynsä sisällyksen.
Kun rva K. noin 10 minuutin kuluttua oli saanut nuoren tattarin
uskomaan sen valitettavan tosiasian, ettei hän ostaisi mitään mytyn
sisällyksestä, kääri tattari tavaransa kokoon, ja kysyi, olisiko vanhoja
vaatteita myytävänä.
Rouva esitteli nuorelle liikemiehelle sen vanhan talvipalton.
Tattari tutki sitä kauvan ja tarkoin sekä kysyi sitten hintaa.
— Neljäkymmentäviisi markkaa, vastasi rouva.
Tattari naurahti niin iloisesti että hänen suunsa levisi melkein
korviin asti ja huudahti:
— Aaa… froua laske leikki…!
Tultuaan vakuutetuksi siitä, ettei rouva laskenut leikkiä, läksi
tattari pois ja ennusti mennessään ovella:
— Kyll froua myy sen viel halvempi!

Kun hra Kuuvalo tuli kotiin, sanoi hän, että olisit saanut helpottaa
muutamia markkoja.
Kolmen päivän kuluttua palasi nuori tattari, mukanaan eräs
vanhempi tattari, nähtävästi nuoren tattarin isä. He pyysivät palton
nähdäkseen ja tutkivat sitä pitkän aikaa. Lopuksi ryhdyttiin
tinkimään. Tattarit alottivat 18 markasta ja korottivat lopulta
vähitellen 26 markkaan. Rouva Kuuvalo alotti 45 markasta ja alensi
vähitellen 35 markkaan.
Sitten tattarit kysyivät:
— Onko herra kotona?
Tattarit nähtävästi arvelivat, että herra möisi halvemmalla, mutta
herra ei ollut kotona.
Tattarit menivät.
Hra Kuuvalo sanoi, että olisit myynyt 26 markasta, että olisi päästy
eroon koko rähjästä.
Moneen päivään ei tattareita kuulunut.
Kului toista viikkoa. Sitten tulivat molemmat edelliset tattarit ja
heidän mukanaan kolmas, hyvin vanha tattari, joka arvattavasti oli
nuorimman tattarin isoisä. He seisoivat peräkkäin eteisen oven
takana, nuorin tattari ensimäisenä ja vanhin viimeisenä, ja kysyivät
heti, onko herra kotona.
Herra sattuikin olemaan kotona. Kun paltto oli otettu esille, kysyi
vanha tattari:

— A mitä maksaa?
— Mitäs te maksatte?
Tattarit katselivat toisiaan ja vanha tattari vastasi
— Viistois markka.
— Mutta viime kerralla te tarjositte siitä 26 markkaa.
Nuori tattari hymyili merkillisesti ja sanoi:
— Aaa… se oli sillo kerralla!
Kovan tinkimisen perästä sai hra Kuuvalo paltostaan 18 markkaa.

*** END OF THE PROJECT GUTENBERG EBOOK "OLE, SIELUN',
ILOINEN!" ***
Updated editions will replace the previous one—the old editions will
be renamed.
Creating the works from print editions not protected by U.S.
copyright law means that no one owns a United States copyright in
these works, so the Foundation (and you!) can copy and distribute it
in the United States without permission and without paying
copyright royalties. Special rules, set forth in the General Terms of
Use part of this license, apply to copying and distributing Project
Gutenberg™ electronic works to protect the PROJECT GUTENBERG™
concept and trademark. Project Gutenberg is a registered trademark,
and may not be used if you charge for an eBook, except by following
the terms of the trademark license, including paying royalties for use
of the Project Gutenberg trademark. If you do not charge anything
for copies of this eBook, complying with the trademark license is
very easy. You may use this eBook for nearly any purpose such as
creation of derivative works, reports, performances and research.
Project Gutenberg eBooks may be modified and printed and given
away—you may do practically ANYTHING in the United States with
eBooks not protected by U.S. copyright law. Redistribution is subject
to the trademark license, especially commercial redistribution.
START: FULL LICENSE

THE FULL PROJECT GUTENBERG LICENSE

PLEASE READ THIS BEFORE YOU DISTRIBUTE OR USE THIS WORK
To protect the Project Gutenberg™ mission of promoting the free
distribution of electronic works, by using or distributing this work (or
any other work associated in any way with the phrase “Project
Gutenberg”), you agree to comply with all the terms of the Full
Project Gutenberg™ License available with this file or online at
www.gutenberg.org/license.
Section 1. General Terms of Use and
Redistributing Project Gutenberg™
electronic works
1.A. By reading or using any part of this Project Gutenberg™
electronic work, you indicate that you have read, understand, agree
to and accept all the terms of this license and intellectual property
(trademark/copyright) agreement. If you do not agree to abide by all
the terms of this agreement, you must cease using and return or
destroy all copies of Project Gutenberg™ electronic works in your
possession. If you paid a fee for obtaining a copy of or access to a
Project Gutenberg™ electronic work and you do not agree to be
bound by the terms of this agreement, you may obtain a refund
from the person or entity to whom you paid the fee as set forth in
paragraph 1.E.8.
1.B. “Project Gutenberg” is a registered trademark. It may only be
used on or associated in any way with an electronic work by people
who agree to be bound by the terms of this agreement. There are a
few things that you can do with most Project Gutenberg™ electronic
works even without complying with the full terms of this agreement.
See paragraph 1.C below. There are a lot of things you can do with
Project Gutenberg™ electronic works if you follow the terms of this
agreement and help preserve free future access to Project
Gutenberg™ electronic works. See paragraph 1.E below.

1.C. The Project Gutenberg Literary Archive Foundation (“the
Foundation” or PGLAF), owns a compilation copyright in the
collection of Project Gutenberg™ electronic works. Nearly all the
individual works in the collection are in the public domain in the
United States. If an individual work is unprotected by copyright law
in the United States and you are located in the United States, we do
not claim a right to prevent you from copying, distributing,
performing, displaying or creating derivative works based on the
work as long as all references to Project Gutenberg are removed. Of
course, we hope that you will support the Project Gutenberg™
mission of promoting free access to electronic works by freely
sharing Project Gutenberg™ works in compliance with the terms of
this agreement for keeping the Project Gutenberg™ name associated
with the work. You can easily comply with the terms of this
agreement by keeping this work in the same format with its attached
full Project Gutenberg™ License when you share it without charge
with others.
1.D. The copyright laws of the place where you are located also
govern what you can do with this work. Copyright laws in most
countries are in a constant state of change. If you are outside the
United States, check the laws of your country in addition to the
terms of this agreement before downloading, copying, displaying,
performing, distributing or creating derivative works based on this
work or any other Project Gutenberg™ work. The Foundation makes
no representations concerning the copyright status of any work in
any country other than the United States.
1.E. Unless you have removed all references to Project Gutenberg:
1.E.1. The following sentence, with active links to, or other
immediate access to, the full Project Gutenberg™ License must
appear prominently whenever any copy of a Project Gutenberg™
work (any work on which the phrase “Project Gutenberg” appears,
or with which the phrase “Project Gutenberg” is associated) is
accessed, displayed, performed, viewed, copied or distributed:

This eBook is for the use of anyone anywhere in the United
States and most other parts of the world at no cost and with
almost no restrictions whatsoever. You may copy it, give it away
or re-use it under the terms of the Project Gutenberg License
included with this eBook or online at www.gutenberg.org. If you
are not located in the United States, you will have to check the
laws of the country where you are located before using this
eBook.
1.E.2. If an individual Project Gutenberg™ electronic work is derived
from texts not protected by U.S. copyright law (does not contain a
notice indicating that it is posted with permission of the copyright
holder), the work can be copied and distributed to anyone in the
United States without paying any fees or charges. If you are
redistributing or providing access to a work with the phrase “Project
Gutenberg” associated with or appearing on the work, you must
comply either with the requirements of paragraphs 1.E.1 through
1.E.7 or obtain permission for the use of the work and the Project
Gutenberg™ trademark as set forth in paragraphs 1.E.8 or 1.E.9.
1.E.3. If an individual Project Gutenberg™ electronic work is posted
with the permission of the copyright holder, your use and distribution
must comply with both paragraphs 1.E.1 through 1.E.7 and any
additional terms imposed by the copyright holder. Additional terms
will be linked to the Project Gutenberg™ License for all works posted
with the permission of the copyright holder found at the beginning
of this work.
1.E.4. Do not unlink or detach or remove the full Project
Gutenberg™ License terms from this work, or any files containing a
part of this work or any other work associated with Project
Gutenberg™.
1.E.5. Do not copy, display, perform, distribute or redistribute this
electronic work, or any part of this electronic work, without
prominently displaying the sentence set forth in paragraph 1.E.1

with active links or immediate access to the full terms of the Project
Gutenberg™ License.
1.E.6. You may convert to and distribute this work in any binary,
compressed, marked up, nonproprietary or proprietary form,
including any word processing or hypertext form. However, if you
provide access to or distribute copies of a Project Gutenberg™ work
in a format other than “Plain Vanilla ASCII” or other format used in
the official version posted on the official Project Gutenberg™ website
(www.gutenberg.org), you must, at no additional cost, fee or
expense to the user, provide a copy, a means of exporting a copy, or
a means of obtaining a copy upon request, of the work in its original
“Plain Vanilla ASCII” or other form. Any alternate format must
include the full Project Gutenberg™ License as specified in
paragraph 1.E.1.
1.E.7. Do not charge a fee for access to, viewing, displaying,
performing, copying or distributing any Project Gutenberg™ works
unless you comply with paragraph 1.E.8 or 1.E.9.
1.E.8. You may charge a reasonable fee for copies of or providing
access to or distributing Project Gutenberg™ electronic works
provided that:
• You pay a royalty fee of 20% of the gross profits you derive
from the use of Project Gutenberg™ works calculated using the
method you already use to calculate your applicable taxes. The
fee is owed to the owner of the Project Gutenberg™ trademark,
but he has agreed to donate royalties under this paragraph to
the Project Gutenberg Literary Archive Foundation. Royalty
payments must be paid within 60 days following each date on
which you prepare (or are legally required to prepare) your
periodic tax returns. Royalty payments should be clearly marked
as such and sent to the Project Gutenberg Literary Archive
Foundation at the address specified in Section 4, “Information

about donations to the Project Gutenberg Literary Archive
Foundation.”
• You provide a full refund of any money paid by a user who
notifies you in writing (or by e-mail) within 30 days of receipt
that s/he does not agree to the terms of the full Project
Gutenberg™ License. You must require such a user to return or
destroy all copies of the works possessed in a physical medium
and discontinue all use of and all access to other copies of
Project Gutenberg™ works.
• You provide, in accordance with paragraph 1.F.3, a full refund of
any money paid for a work or a replacement copy, if a defect in
the electronic work is discovered and reported to you within 90
days of receipt of the work.
• You comply with all other terms of this agreement for free
distribution of Project Gutenberg™ works.
1.E.9. If you wish to charge a fee or distribute a Project Gutenberg™
electronic work or group of works on different terms than are set
forth in this agreement, you must obtain permission in writing from
the Project Gutenberg Literary Archive Foundation, the manager of
the Project Gutenberg™ trademark. Contact the Foundation as set
forth in Section 3 below.
1.F.
1.F.1. Project Gutenberg volunteers and employees expend
considerable effort to identify, do copyright research on, transcribe
and proofread works not protected by U.S. copyright law in creating
the Project Gutenberg™ collection. Despite these efforts, Project
Gutenberg™ electronic works, and the medium on which they may
be stored, may contain “Defects,” such as, but not limited to,
incomplete, inaccurate or corrupt data, transcription errors, a
copyright or other intellectual property infringement, a defective or

damaged disk or other medium, a computer virus, or computer
codes that damage or cannot be read by your equipment.
1.F.2. LIMITED WARRANTY, DISCLAIMER OF DAMAGES - Except for
the “Right of Replacement or Refund” described in paragraph 1.F.3,
the Project Gutenberg Literary Archive Foundation, the owner of the
Project Gutenberg™ trademark, and any other party distributing a
Project Gutenberg™ electronic work under this agreement, disclaim
all liability to you for damages, costs and expenses, including legal
fees. YOU AGREE THAT YOU HAVE NO REMEDIES FOR
NEGLIGENCE, STRICT LIABILITY, BREACH OF WARRANTY OR
BREACH OF CONTRACT EXCEPT THOSE PROVIDED IN PARAGRAPH
1.F.3. YOU AGREE THAT THE FOUNDATION, THE TRADEMARK
OWNER, AND ANY DISTRIBUTOR UNDER THIS AGREEMENT WILL
NOT BE LIABLE TO YOU FOR ACTUAL, DIRECT, INDIRECT,
CONSEQUENTIAL, PUNITIVE OR INCIDENTAL DAMAGES EVEN IF
YOU GIVE NOTICE OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
1.F.3. LIMITED RIGHT OF REPLACEMENT OR REFUND - If you
discover a defect in this electronic work within 90 days of receiving
it, you can receive a refund of the money (if any) you paid for it by
sending a written explanation to the person you received the work
from. If you received the work on a physical medium, you must
return the medium with your written explanation. The person or
entity that provided you with the defective work may elect to provide
a replacement copy in lieu of a refund. If you received the work
electronically, the person or entity providing it to you may choose to
give you a second opportunity to receive the work electronically in
lieu of a refund. If the second copy is also defective, you may
demand a refund in writing without further opportunities to fix the
problem.
1.F.4. Except for the limited right of replacement or refund set forth
in paragraph 1.F.3, this work is provided to you ‘AS-IS’, WITH NO
OTHER WARRANTIES OF ANY KIND, EXPRESS OR IMPLIED,

INCLUDING BUT NOT LIMITED TO WARRANTIES OF
MERCHANTABILITY OR FITNESS FOR ANY PURPOSE.
1.F.5. Some states do not allow disclaimers of certain implied
warranties or the exclusion or limitation of certain types of damages.
If any disclaimer or limitation set forth in this agreement violates the
law of the state applicable to this agreement, the agreement shall be
interpreted to make the maximum disclaimer or limitation permitted
by the applicable state law. The invalidity or unenforceability of any
provision of this agreement shall not void the remaining provisions.
1.F.6. INDEMNITY - You agree to indemnify and hold the Foundation,
the trademark owner, any agent or employee of the Foundation,
anyone providing copies of Project Gutenberg™ electronic works in
accordance with this agreement, and any volunteers associated with
the production, promotion and distribution of Project Gutenberg™
electronic works, harmless from all liability, costs and expenses,
including legal fees, that arise directly or indirectly from any of the
following which you do or cause to occur: (a) distribution of this or
any Project Gutenberg™ work, (b) alteration, modification, or
additions or deletions to any Project Gutenberg™ work, and (c) any
Defect you cause.
Section 2. Information about the Mission
of Project Gutenberg™
Project Gutenberg™ is synonymous with the free distribution of
electronic works in formats readable by the widest variety of
computers including obsolete, old, middle-aged and new computers.
It exists because of the efforts of hundreds of volunteers and
donations from people in all walks of life.
Volunteers and financial support to provide volunteers with the
assistance they need are critical to reaching Project Gutenberg™’s
goals and ensuring that the Project Gutenberg™ collection will

Welcome to our website – the ideal destination for book lovers and
knowledge seekers. With a mission to inspire endlessly, we offer a
vast collection of books, ranging from classic literary works to
specialized publications, self-development books, and children's
literature. Each book is a new journey of discovery, expanding
knowledge and enriching the soul of the reade
Our website is not just a platform for buying books, but a bridge
connecting readers to the timeless values of culture and wisdom. With
an elegant, user-friendly interface and an intelligent search system,
we are committed to providing a quick and convenient shopping
experience. Additionally, our special promotions and home delivery
services ensure that you save time and fully enjoy the joy of reading.
Let us accompany you on the journey of exploring knowledge and
personal growth!
textbookfull.com