Labs on Chip: Principles, Design and Technology Eugenio Iannone

Explore the full ebook collection and download it now 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 HERE
DOWLOAD EBOOK
Browse and Get More Ebook Downloads Instantly at https://textbookfull.com
Click here to visit textbookfull.com and download textbook now

Your digital treasures (PDF, ePub, MOBI) await
Download instantly and pick your perfect format...
Read anywhere, anytime, on any device!
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/
textbookfull.com
Biota Grow 2C gather 2C cook Loucas
https://textbookfull.com/product/biota-grow-2c-gather-2c-cook-loucas/
textbookfull.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/
textbookfull.com
Network on Chip Security and Privacy Prabhat Mishra
https://textbookfull.com/product/network-on-chip-security-and-privacy-
prabhat-mishra/
textbookfull.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/
textbookfull.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/
textbookfull.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/
textbookfull.com
Sustainable Wireless Network-On-chip Architectures 1st
Edition Murray
https://textbookfull.com/product/sustainable-wireless-network-on-chip-
architectures-1st-edition-murray/
textbookfull.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/
textbookfull.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

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

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

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

Exploring the Variety of Random
Documents with Different Content

paiskaamaan kättä kuuluisimmille heistä, jotta tuntisit heidät
helpommin, kun kerran palajat kotiisi… Ja sittenhän voit jonakin
päivänä ilahduttaa heidän mieltään pienellä hymyilyllä, kiittää heitä
ystävällisellä sanalla, sillä he tekevät todella kaiken voitavansa
keventääkseen elämääsi ja hauskuttaakseen sitä… Minä, nöyrin
palvelijasi, olen Hyvinvoinnin-onni… En ole heistä kaunein, mutta
olen tärkein. Tunnetko minut nyt?… Tässä on Raikkaan-ilman-onni,
joka on melkein läpikuultava… Tässä on Vanhempiensa-
rakastamisen-onni, jolla on harmaa puku ja joka on aina hiukan
alakuloinen, koska häntä ei koskaan huomata… Tässä on
Sinitaivaan-näkemisen-onni, jolla tietysti on sininen puku; ja
Metsässä-oleskelemisen-onni, joka tietystikin on puettu vihreään ja
jonka näet joka kerta, kun katselet ikkunasta… Sitten on tässä vielä
Päiväpaisteessa-olemisen-onni, jolla on timantinvärinen puku, ja
Kevään-onni, joka välähtelee kuin smaragdi…
TILTIL. Oletteko joka päivä yhtä kauniita?…
ONNI. Tietysti olemme, kaikissa kodeissa on aina pyhä, kun
aamulla herätään… Ja kun ilta joutuu, tulee tämä Auringonlaskun-
onni, joka on kauniimpi kaikkia kuninkaita maan päällä; ja jota
seuraa Tähtiennousun-näkemisen-onni, joka kiiltää kullalle kuin
muinaisajan jumala… Ja kun sitten tulee ruma ilma, on tässä
Sateisen-ilman-onni, jonka puku on yltyleensä helmillä koristettu, ja
Talvisen-takkatulen-onni, joka tarjoo kauniin purppuraviittansa
kohmettuneiden käsien hyväiltäväksi… En nyt esitä parasta kaikista,
koska hän on melkein niiden Suurten Taivaisten Ilojen veroinen,
jotka pian saatte nähdä, kaikista kirkkainta joukossamme,
Viattomain-ajatusten-onnea… Tässä on vielä… Mutta heitä on liika
paljon!… Heistä ei tule koskaan loppua ja minun täytyy lähettää sana
Suurille-Iloille, jotka ovat tuolla ylhäällä, perällä, taivaan porttien

luona, eivätkä vielä tiedä tulostanne… lähetän heidän luokseen
kaikista nopeimman Aamukasteessa-paljasjaloin-juoksentelemisen-
onnen (Onnelle, jonka nimen hän on maininnut ja joka lähestyy
hypellen ja kuperkeikkoja tehden.) Riennä!…
Silloin tulee esiin mustaan puseroon puettu pikku
paholainen, tyrkkien kaikkia ja päästellen suustaan
käsittämättömiä kirahduksia. Hän lähestyy Tiltiliä ja
harppailee hurjasti sinne tänne näppäisten häntä nenälle,
läimäytellen ja potkiskellen häntä.
TILTIL hämmästyksissään ja syvästi loukkaantuneena. Mikä se on
tuo villikko?
ONNI. Se on Kiusanteon-huvi, joka on päässyt karkuun
Onnettomuuksien luolasta. Häntä ei tahdo saada pysymään missään.
Hän karkaa kaikkialta, eivätkä Onnettomuudetkaan tahdo enää pitää
häntä luonaan.
    Paholainen kiusaa yhä Tiltiliä, joka turhaan koettaa
puolustautua.
    Yhtäkkiä se rähähtää nauramaan ja katoaa yhtä odottamatta kuin
    oli tullutkin.
TILTIL. Mikä hänen oikein oli? Eikö hän ole hiukan hassu?
VALO. En tiedä, vaan etköhän sinä itse ole hiukan samanlainen
silloin, kun et ole kiltti. Mutta nyt meidän pitäisi odottaessamme
ottaa selkoa Sinisestä linnusta. On hyvin luultavaa, että Koti-ilojesi
johtaja tietää, missä hän on…
TILTIL. Missä hän on?…

ONNI. Hän ei tiedä, missä on Sininen Lintu!…
Kaikki Koti-onnet purskahtavat nauramaan.
TILTIL loukkaantuen. Niin, en tiedä… Mitä nauramista siinä on?
Taas he purskahtavat nauramaan.
ONNI. Kas niin, elähän suutu… mutta puhukaamme nyt totisesti…
Eihän
tämä poika ole sen naurettavampi kuin Ihmiset yleensä… Siinä tulee
Aamukasteessa-paljasjaloin-juoksentelemisen-onni ilmoittamaan,
että
Suuret Ilot saapuvat.
Todellakin näkyy kauniita enkelien kaltaisia, loistaviin
vaatteihin puettuja olennoita lähestyvän.
TILTIL. Katso, kuinka kauniita ne ovat!… Miksi ne eivät naura?
Eivätkö ne ole onnellisia?…
VALO. Ei nauru ilmaise suurinta onnea…
TILTIL. Keitä ne ovat?…
ONNI. Ne ovat Suuria Iloja…
TILTIL. Tiedätkö heidän nimensä?…
ONNI. Tietysti, koska me leikimme usein heidän kanssaan… Siinä
on ensiksikin etumaisena Oikeintekemisen-suuri-ilo, joka hymyilee
joka kerta, kun joku vääryys oikaistaan — olen liian nuori, en vielä
ole koskaan nähnyt hänen hymyilevän. — Hänen takanaan on
Hyvänä-olemisen-ilo, joka on Iloista onnellisin, mutta samalla

myöskin surullisin, ja jota on hyvin vaikea estää menemästä
Onnettomuuksien luo, joita hän tahtoisi lohduttaa. Oikealla tuolla on
Suoritetun-työn-ilo ja hänen rinnallaan astuu Ajattelemisen-ilo. Sitten
tulee Ymmärtämisen-ilo, joka etsii aina veljeään, Onnea-olla-mitään-
ymmärtämättä…
TILTIL. Minä näin hänet!… Hän meni Onnettomuuksien luo
yhdessä
Suurten Onnien kanssa…
ONNI. Minä arvasin sen!… Hän on joutunut hunningolle, huonot
toverit ovat hänet kokonaan turmelleet… Mutta elä puhu siitä hänen
sisarelleen. Hän lähtisi heti häntä etsimään ja me menettäisimme
yhden ihanimpia ilojamme… Siinä on vielä yksi kaikkein suurimpia
ilojamme: Ilo-nähdä-sitä-mikä-on-kaunista, joka lisää joka päivä
joitakin säteitä siihen valoon, joka täällä vallitsee…
TILTIL. Entä tuo tuolla, kaukana, kaukana, kultapilvissä, jota
tuskin voin nähdä, vaikka kuinka nousisin varpailleni?
ONNI. Se on rakastamisen-suuri-ilo… Elä koetakaan, olet liian pieni
voidaksesi nähdä hänet kokonaan…
TIETIL. Entä nuo tuolla ihan perällä, nuo, joilla on huntu silmillä ja
jotka eivät tule lähemmä?…
ONNI. Ne ovat niitä, joita Ihmiset eivät vielä tunne…
TILTIL. Mitä ne nyt aikovat? Miksi väistyvät kaikki syrjään?
ONNI. Ne väistyvät erään uuden Ilon tieltä, joka juuri lähestyy ja
joka ehkä on kaikista Iloistamme puhtain…

TILTIL. Kuka hän on?
ONNI. Etkö tunne häntä vielä?… Mutta katsohan tarkemmin,
avaahan toki silmäsi olentosi pohjaan saakka!… Nyt hän huomasi
sinut, hän huomasi sinut!… Hän rientää luoksesi avoimin sylin… Se
on äitisi ilo, se on, se on Äidinrakkauden-ilo, jolla ei ole maailmassa
vertaa.
Muut Ilot juoksevat esiin joka taholta ja tervehdittyään
häntä vetäytyvät kunnioittavasti syrjään Äidin-rakkauden-ilon
tieltä.
ÄIDINRAKKAUS. Tiltil ja Mitil!… Kuinka, oletteko te täällä!… Minulla
ei ollut aavistustakaan siitä! Olin aivan yksin kotona, ja nyt te
yhtäkkiä tulette aina tänne taivaaseen saakka, jossa säteilee Ilossa
kaikkien äitien sielu!… Mutta antakaahan, kun suutelen teitä, kun
suutelen teitä!… Tulkaa syliini, molemmat, ei ole maailmassa
suurempaa onnea!… Tiltil, miksi olet niin totinen? Ja sinä myös,
Mitil?… Ettekö tunne äitinne rakkautta? Mutta katsokaahan toki,
eivätkö nämä ole minun silmäni, minun huuleni, minun käsivarteni?
Ettekö tunne niitä?
TILTIL. Minä tunnen, minä kyllä tunnen, mutta minä en tiennyt…
Sinä olet äidin näköinen, mutta sinä olet paljon, paljon kauniimpi…
ÄIDINRAKKAUS. Tietysti, koskapa en enää vanhene… ja koska
joka päivä antaa minulle uusia voimia, nuoruutta ja onnea…
Jokainen hymyilysi keventää iästäni vuoden… Siellä kotona sitä ei
näy, mutta täällä näkyy kaikki, ja se on totta se…
TILTIL ihastuneena, häntä vuoroon katsellen, vuoroon syleillen ja
suudellen. Mistä kaikesta on tehty tämä sinun kaunis hameesi?…

Onko se silkkiä vaiko hopeaa, vaiko helmiä?
ÄIDINRAKKAUS. Se on tehty suuteloista, hellistä katseista,
hyväilyistä… jokainen uusi suudelma lisää siihen uuden auringon tai
kuun säteen…
TILTIL. En olisi koskaan luullut sinua noin rikkaaksi… Mihin
kummaan sinä kätkit tuon pukusi? Oliko se siinä kaapissa, jonka
avain on isällä?
ÄIDINRAKKAUS. Eihän, se on minulla aina ylläni, vaikkei sitä näy,
koska emme näe mitään silloin, kun emme osaa katsoa… Kaikki äidit
ovat rikkaita silloin, kun rakastavat lapsiaan… Ei ole silloin köyhiä, ei
ole rumia, ei ole vanhoja… Heidän rakkautensa on aina heidän ihanin
Ilonsa… Ja kun he näyttävät olevan suruissaan, ei tarvitse muuta
kuin että he saavat tai antavat suudelman, niin muuttuvat heidän
kyyneleensä tähdiksi, jotka kimmeltävät kirkkaina heidän silmiensä
pohjassa…
TILTIL katsellen häntä ihmeissään. Ei mutta, katsohan, sinun
silmäsi ovat todellakin tähtiä täynnä… Sinun silmäsi ne ovat, mutta
paljon kauniimmat… Tämä on sinun kätesi ja tuossa on pieni
sormuksesi… Siinä on vielä arpi siitä palohaavasta, joka tuli siihen
eräänä iltana, kun panit tulta lamppuun… Mutta sinun kätesi on
paljoa valkoisempi, ja voi kuinka sen hipiä on hieno!… Näyttää ihan
kuin sen suonissa virtaisi valoa… Ei kai tämä tee työtä niinkuin se,
joka on siellä kotona?…
ÄIDINRAKKAUS. Tottahan toki, tämä on kyllä sama käsi; etkö ole
siis huomannut, että se muuttuu hienoksi ja valkoiseksi ja että siinä
alkaa valo virtailla heti, kun se hyväilee sinua?…

TILTIL. Ihme ja kumma, sehän on sinun äänesikin, mutta sinä
puhut paljoa kauniimmin kuin kotona…
ÄIDINRAKKAUS. Siellä on niin paljon tekemistä eikä ole aikaa…
Mutta sitä, mitä ei sanota, sen kuitenkin kuulee… Mutta kun olet
nähnyt minut näin, mahtaisitkohan sinä tunteakaan minut enää siinä
rikkinäisessä, vanhassa hameessani, kun huomenna taas palaat
sinne mökkipahaseemme?
TILTIL. Minä en tahdo palata sinne… Koska sinä olet täällä, tahdon
minäkin olla täällä, niin kauan kuin sinäkin olet…
ÄIDINRAKKAUS. Mutta toinenhan on sama kuin toinenkin, minä
olen siellä ja me kaikki olemme siellä… Olet tullut tänne ainoastaan
sitä varten, että oppisit, kuinka sinun on minua katsottava siellä
kotona… Ymmärrätkö, Tiltil?… Sinä luulet olevasi taivaassa, mutta
taivas on kaikkialla, missä me suutelemme toisiamme… Ei
kenelläkään ole kahta äitiä eikä sinullakaan ole muuta äitiä kuin
minä… Jokaisella lapsella on vain yksi äiti, aina sama ja aina kaikista
kaunein; täytyy vain tuntea hänet ja osata katsoa… Mutta millä
tavalla sinä olet päässyt tänne, kuinka olet löytänyt tien, jota Ihmiset
turhaan ovat etsineet siitä saakka, kuin ovat asuneet maailmassa?
TILTIL osoittaen Valoa, joka hienotunteisesti on vetäytynyt hiukan
syrjään. Hän toi minut tänne…
ÄIDINRAKKAUS. Kuka hän on?…
TILTIL. Valo…
ÄIDINRAKKAUS. En ole häntä koskaan nähnyt… Minulle kerrottiin,
että hän rakastaa teitä ja että hän on ollut hyvin hyvä teitä

kohtaan… Mutta miksi hän kätkeytyy? Eikö hän koskaan näytä
paljaita kasvojaan?…
TILTIL. Näyttää, mutta hän pelkää, että Onnet pelästyvät, jos
tulee liian kirkasta…
ÄIDINRAKKAUS. Mutta eikö hän tiedä, että juuri häntähän me vain
odotamme!… (Kutsuen muita Isoja Iloja.) Tulkaa, tulkaa, sisareni!…
Tulkaa, rientäkää kaikki, Valo on vihdoinkin tullut meitä
tervehtimään!…
Liikettä Isojen Ilojen joukossa, jotka lähestyvät.
Huutoja: "Valo on täällä! Valo, Valo!…"
YMMÄRTÄMISEN-ILO työntää syrjään kaikki muut päästäkseen
syleilemään
Valoa. Te olette Valo, emmekä sitä tienneet!… Olemme odottaneet
teitä vuosia ja yhä vuosia!… Tunnetteko minut?… Minä olen
Ymmärtämisen-ilo ja minä olen etsinyt teitä niin paljon, niin paljon…
Me olemme hyvin onnellisia, mutta me emme näe ulomma omaa
itseämme…
OIKEIN-TEKEMISEN-ILO syleilee vuorostaan Valoa. Tunnetteko
minut? Minä olen Oikein-tekemisen-ilo, olen rukoillut teitä niin usein,
niin usein… Me olemme hyvin onnellisia… Mutta me emme näe
ulomma omia varjojamme…
ILO-NÄHDÄ-SITÄ-MIKÄ-ON-KAUNISTA syleilee häntä samalla
tavalla. Tunnetteko minut?… Minä olen Kauneuden-ilo ja minä olen
rakastanut teitä niin paljon, niin paljon… Me olemme hyvin
onnellisia, mutta me emme näe ulomma omia unelmiamme…

YMMÄRTÄMISEN-ILO. Sisko, elkää antako meidän odottaa enää…
Olemme kyllin lujat, olemme kyllin puhtaat… Poistakaa huntunne,
joka vielä peittää meiltä viimeisen viisauden ja suurimman onnen…
Näettekö, kaikki sisareni polvistuvat jalkojenne juureen… Olette
kuningattaremme ja palkintomme…
VALO kiertää huntuaan yhä lujemmalle. Sisareni, kauniit sisareni,
minun on toteltava Herraani… Hetki ei ole vielä tullut, mutta se on
ehkä tuleva ja silloin minä palajan arastelematta ja peittäytymättä…
Hyvästi, nouskaa, syleilkäämme toisiamme vielä kerran, niinkuin
sisaret, jotka ovat tavanneet toisensa, odottaen päivää, joka on pian
koittava…
ÄIDINRAKKAUS syleillen Valoa. Olette ollut niin hyvä
lapsiraukoilleni…
VALO. Olen aina hyvä niille, jotka rakastavat toisiaan…
YMMÄRTÄMISEN-ILO lähestyen Valoa. Painakaa viimeinen
suudelma minun otsalleni…
Syleilevät toisiaan kauan, ja kun he eroavat ja nostavat
päänsä, näkyy heidän silmissään kyyneleitä.
TILTIL ihmeissään. Miksi itkette?… (Katsellen toisia iloja.) Tekin
itkette!… Mutta minkätähden kaikkien silmät ovat kyyneliä täynnä?…
VALO. Hiljaa, lapseni…
Esirippu

VIIDES NÄYTÖS
KYMMENES KUVAELMA
Tulevaisuuden valtakunta.
Taivaan Sinilinnan äärettömät salit, joissa syntymättömät lapset
odottavat syntymistään. — Silmän kantamattomaan kaukaisuuteen
ulottuvat safiiripylvästöt kannattavat turkoosiholveja. Täällä on kaikki
alkaen valaistuksesta ja lattian lapislatsuli-paasista aina utuisen
taustan häipyviin holveihin saakka, aina pienimpään esineeseen
saakka, haaveellista, voimakasta, satumaista sineä. Ainoastaan
pylväiden päät ja jalustat, holvien ylimmät kivet, jotkut istuimet,
jotkut ympäryspenkit ovat valkeata marmoria tai alabasteria. —
Oikealla pylväiden välissä opaali-ovia. Nämä ovet, jotka Aika
kohtauksen lopulla avaa, vievät nykyiseen Elämään ja Aamuruskon
rantasilloille. Kaikkialla on sopusuhtaisissa ryhmissä laumoittain
sinipukuisia lapsia. — Toiset leikkivät, toiset kävelevät, toiset
puhelevat tai ovat mietteissään, monet nukkuvat, monet
valmistelevat pilaristojen välissä vastaisia keksintöjä; heidän
työkalunsa, koneensa, tekeleensä, kaikki kasvit, kukat ja hedelmät,
joita he hoitavat tai poimivat, ovat samaa yliluonnollista ja valoisaa
sineä kuin linnan ilma yleensä. — Lasten joukossa liikuskelee

edestakaisin muutamia vaaleaan, läpikuultavaan sineen puettuja
pitkävartaloisia ylevän kauniita, äänettömiä olentoja, jotka näyttävät
olevan enkeleitä.
Vasemmalta tulevat, ikäänkuin salaa hiipien, etualan pylväiden
välitse Tiltil, Mitil ja Valo. Heidän tulonsa herättää jonkun verran
Sinisten-Lasten huomiota, joita sitten pian juoksee esiin kaikkialta ja
jotka ryhmittyvät uteliaina näiden outojen vierasten ympärille.
MITIL. Missä ovat Sokeri, Kissa ja Leipä?
VALO. He eivät voi tulla tänne; he oppisivat tuntemaan
tulevaisuuden eivätkä enää tottelisi…
TILTIL. Entä Koira?
VALO. Ei hänenkään olisi hyödyllistä tietää; mikä häntä odottaa
vuosisatain kuluessa… Olen teljennyt heidät kirkon lattian alle.
TILTIL. Missä me olemme?
VALO. Olemme Tulevaisuuden Valtakunnassa, lasten keskuudessa,
jotka eivät vielä ole syntyneet. Koska Timantti sallii meidän nähdä
selvästi täällä ylhäällä, minne Ihmisten silmät eivät kanna, me
luultavasti löydämme täältä Sinisen Linnun…
TILTIL. Lintu on täällä tietysti Sininen, koska kaikki muukin on
sinistä. (Katsellen ympärilleen.) Kylläpä, kylläpä täällä on kaunista
kaikki…
VALO. Katso, kuinka lapset rientävät tänne…
TILTIL. Eivätkö ne soisi teidän tulleen?…

VALO. Kyllä ne sen suovat, näethän, he hymyilevät, vaikka
kummastelevatkin…
SINISET-LAPSET rientävät luo yhä lukuisampina. Pieniä Eläviä
Lapsia…
Tulkaa katsomaan pieniä Eläviä Lapsia…
TILTIL. Miksi sanovat he meitä "pieniksi Eläviksi Lapsiksi?"
VALO. Koska he itse eivät vielä elä…
TILTIL. Mitä he sitten tekevät?…
VALO. He odottavat syntymisensä hetkeä…
TILTIL. Syntymisensä hetkeä?…
VALO. Niin; kaikki lapset, jotka syntyvät Maassa tulevat täältä.
Jokainen heistä odottaa täällä syntymisensä päivää… Kun Isät ja
Äidit toivovat itselleen lapsia, avataan nuo suuret portit, jotka tuossa
näet; ja pienokaiset laskeutuvat…
TILTIL. Onpa niitä… Onpa niitä!…
VALO. Niitä on vielä paljon, paljon enemmänkin… Ei heitä kaikkia
näy… Ajattelehan, että heitä täytyy olla millä kansoittaa maailma
aikojen loppuun asti… Ei kukaan voisi heitä lukea…
TILTIL. Ja keitä ovat nuo suuret siniset olennot?…
VALO. Sitä ei voi sanoa ihan varmaan… Arvellaan, että ne ovat
hyviä hengettäriä… Sanotaan heidän tulevan maailmaan Ihmisten
jälkeen… Mutta ei ole lupa heiltä mitään kysyä…

TILTIL. Miksi ei?
VALO. Koska se on yksinomaan Maan salaisuus…
TILTIL. Entä nuo muut, nuo pienet, saako heitä puhutella?…
VALO. Tottahan toki, tutustukaa vain… Kas, siinä on muuan, joka
on muita merkillisempi… Mene vain lähemmä ja puhuttele häntä…
TILTIL. Mitä minun pitää sanoa hänelle?
VALO. Mitä vain, niinkuin puhuttelisit jotain pikku toveriasi…
TILTIL. Saako hänelle antaa kättä?
VALO. Tottahan toki, ei hän pure… No, elä nyt siinä tekeydy…
Jätän teidät kahden, niin perehdytte paremmin. Minun täytyy
muuten tavata Suurta-Sinetärtä…
TILTIL lähestyen Sinistä-Lasta ja ojentaen hänelle kätensä.
Päivää…
(Koskettaa sormensa päällä lapsen sinistä mekkoa) Mikä tämä on?
LAPSI koskettaa totisena sormellaan Tiltilin lakkia. Mikä tuo on?
TILTIL. Tämäkö?… Se on minun lakkini… Eikö sinulla ole lakkia?
LAPSI. Ei; mitä sinä sillä teet?…
TILTIL. Minä teen sillä hyvänpäivän… ja sitten se lämmittää, kun
on kylmä…
LAPSI. Mitä on se, että on kylmä?…

TILTIL. Kun puistattaa näin… hrrrr… hrrrr… Kun täytyy puhaltaa
käsiin ja paiskella käsillään näin…
Paiskelee käsivarsiaan kuin lämmitäkseen.
LAPSI. Onko Maassa kylmä?…
TILTIL. On joskus talvella, kun ei ole tehty tulta…
LAPSI. Miksi ei tehdä tulta?…
TILTIL. Koska se tulee kalliiksi ja kun ei ole rahaa millä ostaa
puita…
LAPSI. Mitä se on se, että "rahaa"?
TILTIL. Se on sitä, jolla maksetaan…
LAPSI. Vai niin…
TILTIL. Toisilla on rahaa, toisilla ei ole…
LAPSI. Miksi toisilla ei ole?
TILTIL. Koska eivät ole rikkaita… Oletko sinä rikas? Kuinka vanha
sinä olet?…
LAPSI. Minä synnyn pian… Minä synnyn kahdentoista vuoden
kuluttua…
Onko hauskaa syntyä?
TILTIL. Onhan se… Aika mukavaa…
LAPSI. Kuinka sinä synnyit?

TILTIL. En enää muista oikein… Siitä on niin pitkä aika…
LAPSI. Sanotaan, että Maa on niin kaunis, ja kaikki, jotka siellä
elävät.
TILTIL. Onhan se, ovathan ne… Siellä on lintuja ja makeisia ja
leikkikaluja… Muutamilla on kaikkea, mitä vain; mutta ne, joilla ei
ole, voivat katsella sitä, mitä toisilla on…
LAPSI. Meille sanotaan, että äidit odottavat ovella… Onko totta,
että ne ovat hyviä?…
TILTIL. On ne… Ne ovat parempia kuin mikään muu… Ja isoäidit
myöskin; mutta ne kuolevat niin pian…
LAPSI. Kuolevat?… Mitä se on?
TILTIL. Ne vain menevät pois jonakin iltana, eivätkä enää tule
takaisin…
LAPSI. Miks'eivät?…
TILTIL. Mene tiedä… Ehkä niille tulee ikävä pois…
LAPSI. Onko se sinunkin mennyt pois?
TILTIL. Iso-äitikö?
LAPSI. Äitisi tai iso-äitisi, enhän tiedä niin tarkoin, kun en tiedä…
TILTIL. Niin, mutta se ei ole yhtään sama asia… Isoäidit menevät
ensin; se on jo hyvin surullista sekin… Minun iso-äitini oli kovin
hyvä…

LAPSI. Mikä sinun silmiesi on?… Syntyykö niissä helmiä?…
TILTIL. Eihän, eivät ne ole helmiä…
LAPSI. Mitäs ne sitten on?…
TILTIL. Ei mitään, kaikki tuo sinen paljous vain häikäisee hiukan…
LAPSI. Miksi sitä sanotaan?…
TILTIL. Mitä niin?
LAPSI. Tuotapa, tuota, joka tippuu?…
TILTIL. Ei se ole mitään, vähän vettä vain…
LAPSI. Tuleeko sitä silmästä?…
TILTIL. Tulee, joskus, kun itkee…
LAPSI. Mitä on se, että "itkee"?
TILTIL. En minä itkenyt; se on vain tuo sinen paljous… Mutta jos
minä olisin itkenyt, olisi se ollut samanlaista.
LAPSI. Itketäänkö usein?
TILTIL. Pikku pojat eivät itke, mutta pikku tytöt kyllä… Eikö täällä
sitten itketä?…
LAPSI. Ei, en minä tiedä…
TILTIL. Kyllä sinä vielä opit… Mitä ne ovat nuo suuret siniset siivet,
joilla sinä leikittelet?

LAPSI. Nämäkö? Se on vain semmoinen keksintö, jonka minä teen,
sitten kun tulen Maahan…
TILTIL. Mikä keksintö?… Oletko tehnyt jonkun keksinnön?…
LAPSI. Olenhan, etkö tiedä?… Maahan päästyäni minä keksin
semmoisen, joka tekee onnelliseksi…
TILTIL. Onko se jotain makeaa? Vai onko se jotain, joka
rämisee?…
LAPSI. Ei lainkaan, se kulkee ihan hiljaa…
TILTIL. Mitäs sillä sitten tekee?…
LAPSI. Minä valmistelen sitä joka päivä… Se on jo melkein valmis…
Tule katsomaan!…
TILTIL. Missä se on?
LAPSI. Tuolla, se näkyy täältä, tuolla noiden pilarien välissä.
TOINEN SININEN LAPSI. lähestyy Tiltiliä ja viittaa häntä luokseen.
Tule katsomaan minunkin laitoksiani, tuletko?
TILTIL. Mitä ne on?.
TOINEN LAPSI. Minä olen keksinyt kolmekymmentä kolme lääkettä
elämän pidentämiseksi… Ne ovat täällä, näissä sinisissä pulloissa…
KOLMAS LAPSI tullen esiin joukosta. Minulla on semmoinen valo,
jota ei kukaan vielä tunne… (Hän valaisee itsensä kokonaan
omituisella liekillä.) Eikö se ole mukavaa, mitä?…

NELJÄS LAPSI kiskoo Tiltiliä käsivarresta. Tulehan toki katsomaan
minun konettani, joka lentää ilmassa niinkuin lintu ilman siipiä…
VIIDES LAPSI. Ei, ei, ensin minun konettani, jolla voi löytää ne
aarteet, mitkä piilevät kuussa…
Siniset Lapset tunkeilevat Tiltilin ja Mitilin ympärillä ja
huutavat kaikki kilvan: "Ei, ei, tule katsomaan minun… Ei, ei,
minun on kauniimpi… Minun on vielä kauniimpi!… Minun on
kokonaan sokerista!… Ei sen kone ole mitään!… Hän on
saanut siihen aatteen minulta! j.n.e." Näin huudahdellessaan
sinne tänne he vetävät Tiltilin ja Mitilin sinisiä työhuoneitaan
kohti… Siellä sitten jokainen keksijä panee koneensa
käymään. Siinä alkaa pyöriä rattaita, siipiä, kiertoja, hyrriä,
remmejä, kaikenlaisia merkillisiä ja vielä olemattomia ja
nimettömiä esineitä, joita kaikkia verhoo epäoleellisuuden
sininen sumu. Joukko kummallisia ja salaperäisiä koneita käy
tai riippuu holvien alla tai seisoo pylväiden juurella, samalla
kun lapset käärivät auki ja kiinni karttoja ja piirustuksia,
aukovat kirjoja, paljastelevat sinisiä kuvapatsaita, tuovat
suunnattoman suuria kukkia ja jättiläishedelmiä, jotka
näyttävät olevan safiirista ja turkoosista.
ERÄS PIENI SININEN LAPSI kumarassa suunnattoman suurten
sinisten satakaunojen painon alla. Katsokaahan toki näitä minun
kukkiani?
TILTIL. Mitä ne ovat?… En ole semmoisia koskaan nähnyt…
PIENI SININEN LAPSI. Ne ovat satakaunoja…
TILTIL. Eihän toki… Nehän ovat kärrynpyörän kokoisia…

PIENI SININEN LAPSI. Ja kuinka ne tuoksuvat!…
TILTIL haistaen niitä. Suurenmoista!
PIENI SININEN LAPSI. Ihan tällaisina minä tuon nämä mukanani,
kun tulen
Maahan…
TILTIL. Milloin sinä tulet?
PIENI SININEN LAPSI. Viidenkymmenen kolmen vuoden, neljän
kuukauden ja yhdeksän päivän päästä…
Tulee kaksi Sinistä Lasta, kantaen kuin kynttiläkruumia
korennossa riippuvaa suunnattoman suurta viinirypäleterttua,
jonka marjat ovat päärynän kokoisia.
TOINEN TERTTUA KANTAVISTA LAPSISTA. Mitä sanot minun
hedelmistäni?
TILTIL. Kas, mimmoinen päärynäterttu!…
LAPSI. Eipähän, nämä ovat viinirypäleitä… Kaikki rypäleet tulevat
olemaan tämmöisiä, kun minä täytän kolmekymmentä vuotta… Olen
keksinyt keinon…
TOINEN LAPSI uupumassa korin alle, joka on täynnä meluunin
kokoisia suuria omenia. Entä minä!… Katsokaa minun omeniani!…
TILTIL. Mutta nehän ovat meluuneja…
LAPSI. Eihän… Nämä ovat omenia eivätkä olekaan vielä kaikkein
kauneimpia!… Kaikki omenat tulevat olemaan tämmöisiä, niin pian
kuin minä synnyn… Olen keksinyt keinon…

TOINEN LAPSI työntää sinisillä käsirattailla kurpitsan kokoisia
sinisiä meluuneja. Entä nämä minun pikku meluunit?…
TILTIL. Mutta nehän ovat kurpitsoita…
LAPSI. Kun minä tulen Maahan, kasvavat kaikki meluunit
tämmöisiksi…
Minusta tulee Yhdeksän Kiertotähden Kuninkaan puutarhuri…
TILTIL. Yhdeksän Kiertotähden Kuninkaan?… Missä hän on?
YHDEKSÄN KIERTOTÄHDEN KUNINGAS lähestyy ylpeästi. Hän
näyttää olevan neljän vuoden vanha vääräsääri, ja pysyy vaivoin
jaloillaan. Tässä hän on…
TILTIL. Et ole suuren suuri…
YHDEKSÄN KIERTOTÄHDEN KUNINGAS totisesti ja juhlallisesti.
Tekoni tulevat olemaan suuret…
TILTIL. Mitä sinä tulet tekemään?
YHDEKSÄN KIERTOTÄHDEN KUNINGAS. Minä perustan aurinkoa
kiertävien tähtien yhteisen liiton.
TILTIL hämmästyen. Todellako?
YHDEKSÄN KIERTOTÄHDEN KUNINGAS. Siihen tulevat kuulumaan
kaikki tähdet, paitsi Saturnus, Uranus ja Neptunus, jotka ovat ylen
liiallisten ja mittaamattomien matkojen päässä.
Peräytyy arvokkaasti.
TILTIL. Se on hyvin merkillistä…

ERÄS SININEN EAPSI. Näetkö tuon tuolla?…
TILTIL. Minkä?
LAPSI. Tuon pienokaisen, joka nukkuu tuolla pilarin juurella…
TILTIL. Kuka hän on?
LAPSI. Hän tuo kerran maailmaan puhtaan ilon…
TILTIL. Millä tavalla?
LAPSI. Aatteiden avulla, joita ei vielä tunneta…
TILTIL. Entä tuo toinen, jolla on sormet nenässä, mitä hän on
tekevä?
LAPSI. Hän tulee keksimään tulen, jolla maailmaa voidaan
lämmittää, sittenkuin Aurinko alkaa jäähtyä…
TILTIL. Entä nuo kaksi, jotka pitävät toisiaan kädestä ja suutelevat
yhtä mittaa; ovatko ne veli ja sisar?…
LAPSI. Eihän, ne ovat hyvin hullunkurisia… Niitä sanotaan
Rakastavaisiksi…
TILTIL. Mitä se on?
LAPSI. En tiedä… Aika nimittää niitä niin, tehdäkseen heistä pilaa…
He katselevat toisiaan koko ajan silmiin, he suutelevat toisiaan ja
heittävät jäähyväisiä…
TILTIL. Minkätähden?

LAPSI. Taitaa olla niin, että he eivät saa lähteä yhdessä…
TILTIL. Entä tuo pieni punaposkinen, joka näyttää niin totiselta ja
joka imee peukaloaan, mikä hän on?
LAPSI. Sanotaan, että hän on hävittävä Vääryyden Maasta…
TILTIL. Niinkö?
LAPSI. Sanotaan, että se tulee olemaan kauhean vaikea tehtävä…
TILTIL. Entä tuo pieni punatukkainen, joka kulkee, niinkuin ei
näkisi.
Onko hän sokea?
LAPSI. Ei vielä, mutta hän tulee olemaan sokea… Katsele häntä
tarkoin; sanotaan, että hän tulee voittamaan Kuoleman…
TILTIL. Mitä se on?
LAPSI. En tiedä oikein; mutta se kuuluu olevan jotain hyvin
suurta…
TILTIL osoittaa lapsia, joita nukkuu kaikkialla pilarien juurella,
portailla, penkeillä y.m. Entä kaikki nuo, jotka nukkuvat — kylläpä
niitä on paljon! — eivätkö ne tee mitään?…
LAPSI. Ne ajattelevat jotain…
TILTIL. Mitä sitten?
LAPSI. Ne eivät vielä tiedä, mutta niidenkin on vietävä jotakin
Maahan, mitä tahansa: on kielletty lähtemästä tyhjin käsin…

TILTIL. Kuka on kieltänyt?
LAPSI. Aika seisoo ovella ja vartioi… Saatpa nähdä, kun hän avaa.
Hän on ihan sietämätön…
ERÄS LAPSI juoksee salin perältä, tunkeutuen lapsilauman läpi.
Päivää,
Tiltil!…
TILTIL. Kas, mistä sinä tiedät minun nimeni?
LAPSI joka on päässyt esiin, syleilee ja suutelee Tiltiliä ja Mitiliä
sydämellisesti. Päivää!… Kuinka voitte?… — Kas niin, suutelehan
toki, ja sinä myöskin, Mitil… Totta kai minä tiedän sinun nimesi,
koska minusta tulee sinun veljesi… Minulle juuri tuotiin sana, että
sinä olet täällä… Olin aivan toisessa päässä salia pakkaamassa
aarteitani. Sano äidille, että olen valmis.
TILTIL. Mitä?… Aiotko tulla meille?
LAPSI. Aion, ensi vuonna, palmusunnuntaina… Elä kiusaa minua
kovin, kun olen pieni… Olen kovin iloinen, että olen saanut suudella
teitä jo nyt… Sano Isälle, että hän korjaa kätkyen… Onko siellä hyvä
olla siellä meillä?…
TILTIL. Siinähän tuo menee… Äiti on niin hyvä…
LAPSI. Entä ruoka?…
TILTIL. Miten milloinkin… Välistä on leivoksiakin, eikös ole,
Mitil?…
MlTlL. On, jouluna ja pääsiäisenä. Äiti niitä leipoo…

TILTIL. Mitä sinulla on tuossa säkissä? Onko sinulla meille
tuomisia?…
LAPSI hyvin itsetietoisesti. Siinä on kolme tautia: Tulirokko,
hinkuyskä ja tuhkarokko…
TILTIL. Eikö muuta… Ja mitä sitten teet?…
LAPSI. Sittenkö?… Sitten minä menen pois…
TILTIL. Ei sitten maksanut vaivaa tullakaan…
LAPSI. Eihän voi muutakaan…
Silloin alkaa kuulua ja levitä pitkittyvä värinä, voimakas ja
kristallinkirkas, joka näyttää tulevan pilareista ja opaali-ovista,
joihin samalla sattuu voimakas valo.
TILTIL. Mitä se on?
ERÄS LAPSI. Se on Aika!… Hän avaa pian ovet!…
Hetipaikalla joutuvat Siniset Lapset voimakkaaseen
liikkeeseen. Useimmat heistä jättävät koneensa ja työnsä,
suuri joukko nukkuvia herää ja kaikkien katseet kääntyvät
opaali-oviin, joita he lähestyvät.
VALO tullen Tiltilin luo. Piiloutukaamme pilarin taa… Aika ei saa
meitä nähdä…
TILTIL. Mistä syntyy tuo ääni?
ERÄS LAPSI. Aamuruskon noususta… Nyt on se hetki, jolloin tänä
päivänä syntyvät saavat lähteä laskeutumaan alas Maahan…

TILTIL. Millä tavalla he laskeutuvat sinne?… Tikapuitako?…
LAPSI. Saat pian nähdä… Aika irroittaa juuri salpoja…
TILTIL. Kuka on Aika?…
LAPSI. Se on eräs vanha mies, joka tulee kutsumaan niitä, jotka
saavat lähteä…
TILTIL. Onko hän paha?
LAPSI. Ei, mutta hän ei kuule mitään… Rukoilitpa kuinka paljon
tahansa, kun ei ole sinun vuorosi, käännyttää hän takaisin kaikki,
jotka tahtoisivat lähteä…
TILTIL. Onko heistä hauska lähteä?
LAPSI. Ei kukaan tahtoisi jäädä, mutta kun tulee lähtö, on ikävä…
Nyt!… Nyt!… Nyt hän avaa!…
Suuret opaali-ovet kääntyvät hitaasti saranoillaan. Niinkuin
kaukaisena soittona kuuluu tänne melu Maasta.
Punaisenvihreä valo tunkee saliin. Kynnykselle ilmestyy Aika;
hän on hyvin vanha, pitkäpartainen mies, hänellä on viikate ja
tuntilasi; hänen ilmestyessään kynnykselle tulevat samalla
näkyviin valkoisten ja kullattujen purjeiden liepeet ja pursi,
joka on kiinnitetty eräänlaiseen Aamuruskon rusohuuruista
tehtyyn siltaan.
AIKA kynnyksellä. Ovatko ne valmiit, joiden hetki on lyönyt?…
SINISET LAPSET rientävät joukosta esiin joka taholta. Olemme!…
Olemme!… Olemme!…

AIKA ärtyisellä äänellä lapsille, jotka kulkevat hänen ohitsensa
mennäkseen ulos. Yksi kerrallaan!… Nyt niitä taas tarjoutuu yli
määrän!… Aina sama juttu!… Vaan ette minua petä!… (Sysäten pois
erään lapsen.) Ei nyt vielä ole sinun vuorosi!… Mene takaisin sisään
ja tule huomenna!… Sinä siinä, takaisin vain, sinun vuorosi tulee
vasta kymmenen vuoden päästä… Vieläkö kolmastoistakin paimen?
Kaksitoistakin riittää; eihän nyt enää eletä Theokritoksen ja Virgilion
aikoja… Yhäkö vain lääkäreitä? Niitä on Maassa jo liiaksikin; ihan
vaivaksi asti!… Missä ovat insinöörit?… Maailmassa tarvittaisiin
rehellistä miestä… kun löytyisi yksi ainoakaan, ihmeenä
esitettäväksi… Missä olet, rehellinen mies?… Sinäkö?… (Lapsi tekee
myöntävän liikkeen.) Oletpa sinä surkean näköinen… et elä kauan…
Hoi te siellä, ei ole kiirettä mitään… Missä ovat viemiset?… Vai ei
mitään, kädet tyhjää täynnä… Niinpä jäädään tälle puolelle… Mene
valmistamaan jotakin, tuo vaikka joku suuri rikos, tai joku tauti,
minulle on yhdentekevä, kunhan tuot jotakin… (Osoittaen erästä
pienokaista, jota toiset työntävät eteenpäin ja joka vastustelee kaikin
voimin.) No, mikä sinua vaivaa? Tiedäthän, että hetkesi on tullut…
Siellä tarvitaan sankaria taistelemaan vääryyttä vastaan; sinä olet se
sankari; sinun on lähteminen…
SINISET LAPSET. Hän ei tahdo, Herra…
AIKA. Mitä?… Eikö tahdo?… Missä sinä luulet olevasi, senkin
sekasikiö?… Ei tässä ole aikaa riitoihin…
PIENOKAINEN jota sysitään. Ei, ei!… Minä en tahdo… Minusta on
hauskempi olla syntymättä!… Minusta on hauskempi jäädä tänne!…
AIKA. Sinusta, niin, mutta tässä ei kysytäkään sinulta… Kun on
lähdettävä, niin on lähdettävä!… Pian vain… Eteenpäin!…

ERÄS LAPSI astuu esiin. Antakaa minun mennä hänen sijassaan…
Me vaihdamme paikkaa!… Sanotaan, että minun vanhempani ovat
vanhat ja että he ovat jo kauan odottaneet minua!…
AIKA. Ei käy päinsä… Hetki on hetki ja aika on aika… Ei tulisi
loppua koskaan, jos tässä rupeaisi teitä kuuntelemaan… Mikä tahtoo,
mikä ei tahdo, milloin on liika varhaista, milloin liika myöhäistä…
(Työntäen takaisin lapset, jotka ovat täyttäneet kynnyksen.) Ei niin
lähelle, lapsukaiset… Uteliaat pois… Niillä, jotka eivät tänään lähde,
ei ole mitään asiaa ulos… Nyt on teillä kiire, mutta kun vuoronne
tulee, pelkäätte ja alatte peräytyä… Tuossa onkin jo neljä, jotka
vapisevat kuin haavanlehdet… (Eräälle lapselle, joka juuri kun on
astumassa kynnyksen yli, yhtäkkiä peräytyy.) Mitä nyt?… Mikä sinulle
tuli?…
LAPSI. Kun minä unohdin sen rasian, jossa on ne kaksi rikosta,
jotka minun pitää tehdä…
TOINEN LAPSI. Ja minä sen pikku ruukun, jossa on se aate, jolla
minun pitää valistaa kansanjoukkoja…
KOLMAS LAPSI. Minä unohdin kaikkein kauneimman päärynäpuuni
ymppäysoksan…
AIKA. Juoskaa pian ne noutamaan!… Ei ole enää jälellä kuin kuusi
sataa kaksitoista sekuntia… Aamuruskon pursi pullistelee jo
purjeitaan ilmoittaakseen, että se jo odottaa… Jos tulette liian
myöhään, jäätte syntymättä… Pian siis, pursi vartoo!… (Ottaa kiinni
lapsen, joka aikoo pujahtaa hänen sääriensä lomitse päästäkseen
sillalle.) Vai sinä, eläpäs! Sinä jo kolmannen kerran koetat päästä
syntymään ennen vuoroasi… Jos se tapahtuu vielä kerran, saat
mennä odottamaan vuoroasi sisareni Iankaikkisuuden luo; saat

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

Labs on Chip: Principles, Design and Technology Eugenio Iannone

About This Presentation

Slide Content

Tags

Categories

Download

Quick Actions

Statistics

Related Slideshows

Labs on Chip: Principles, Design and Technology Eugenio Iannone

About This Presentation

Slide Content

Slide 1

Slide 2

Slide 3

Slide 5

Slide 6

Slide 7

Slide 8

Slide 9

Slide 10

Slide 11

Slide 12

Slide 13

Slide 14

Slide 15

Slide 16

Slide 17

Slide 18

Slide 19

Slide 20

Slide 21

Slide 22

Slide 23

Slide 24

Slide 25

Slide 26

Slide 27

Slide 28

Slide 29

Slide 30

Slide 31

Slide 32

Slide 33

Slide 34

Slide 35

Slide 36

Slide 37

Slide 38

Slide 39

Slide 40

Slide 41

Slide 42

Slide 43

Slide 44

Slide 45

Slide 46

Slide 47

Slide 48

Slide 49

Slide 50

Slide 51

Slide 52

Slide 53

Slide 54

Slide 55

Slide 56

Slide 57

Slide 58

Slide 59

Slide 60

Slide 61

Slide 62

Tags

Categories

Download

Quick Actions

Statistics

Related Slideshows

MGV Residential Design projects for different clients, including a New Mexico Adobe project-1-.pdf

EUNITED_Advocacy and Public Engagement through Visual Media

DESIGN THINKINGGG PPT 2 TOPIC IDEATION.pptx

DESIGN THINKING CHAPTER 1 PPTT PPT 1.pptx

Hinduism and Its History - PowerPoint Slides.pptx

Service Attributes of Manufactured Parts.pptx