Method Article

الإجراء معدني لينة لإنتاج أجهزة موائع جزيئية البلاستيك مع عرض-منافذ شفافة للضوء المرئي والأشعة تحت الحمراء

DOI:

10.3791/55884

⸱

August 17th, 2017

 ,  ,  , 
1Mechanobiology Institute (MBI), National University of Singapore

In This Article

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

ويرد وصف بروتوكول لتصنيع أجهزة موائع جزيئية البلاستيك مع منافذ عرض شفافة لتصوير الضوء المرئي والأشعة تحت الحمراء.

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

الأشعة تحت الحمراء (IR) الطيف-الفحص المجهري للعينات البيولوجية الحية يعوق امتصاص المياه في حدود منتصف الأشعة تحت الحمراء، وعدم وجود أجهزة موائع جزيئية مناسبة. ويتجلى هنا، بروتوكولا لتصنيع أجهزة موائع جزيئية البلاستيكية، التي تستخدم فيها تقنيات معدني لينة لتضمين شفافة فلوريد الكالسيوم (CaF2) عرض المنافذ فيما يتصل بمراقبة الغرفة (ق). الأسلوب الذي يستند إلى نهجاً صب النسخ متماثلة، حيث أنتجت عن طريق إجراءات معدني القياسية العفن بولي دايمثيل سيلوكسان (PDMS) وثم استخدامه كالقالب لإنتاج جهاز بلاستيك. ويتميز الجهاز البلاستيك الأشعة فوق البنفسجية/المرئية/الأشعة تحت الحمراء (الأشعة فوق البنفسجية/Vis/IR)--ويندوز شفافة مصنوعة من CaF2 للسماح للمراقبة المباشرة مع مرئية والضوء الأشعة تحت الحمراء. وتشمل مزايا الطريقة المقترحة: انخفاض حاجة إلى الوصول إلى منشأة الصغرى-تصنيع غرفة نظيفة، وعرض-منافذ متعددة، اتصال سهلة ومرنة لنظام ضخ خارجي عن طريق الجسم البلاستيك، ومرونة التصميم، مثلاً ، فتح/إغلاق القنوات التكوين، وإمكانية لإضافة ميزات متطورة مثل الأغشية نانوبوروس.

Introduction

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

وقد استخدمت على نطاق واسع الطيف-الفحص المجهري "فورييه تحويل الأشعة تحت الحمراء" (FTIR) كتقنية تصوير خالية من التسمية وغير الغازية لتوفير المعلومات الكيميائية المفصلة من عينة. وهذا يمكن استخراج المعلومات البيوكيميائية لدراسة كيمياء العينات البيولوجية، مع الحد أدنى من الإعداد منذ طيف امتصاص العينة يحمل بصمات الجوهرية في التركيبة الكيميائية1 , 2. في الآونة الأخيرة، فتير طبق متزايدة لدراسة عينات بيولوجية حية، مثلاً، الخلايا3. ومع ذلك، يظهر الماء، وهو وسيلة للخلايا الحية في معظم الحالات، امتصاص قوي في منطقة منتصف الأشعة تحت الحمراء. حتى كطبقة رقيقة، تطغى وجودها يمكن تماما المعلومات الهيكلية الهامة للعينات.

لسنوات عديدة، كان تحديد نهج مشترك أو تجفيف العينات تماما استبعاد إشارة امتصاص المياه في الطيف. غير أن هذا النهج لا يسمح بقياسات الوقت الحقيقي على الخلايا الحية، هو أمر أساسي لدراسة تغيير التركيب الكيميائي والعمليات الخلوية مع مرور الوقت. طريقة واحدة للحصول على موثوقية امتصاص الأطياف من العينات البيولوجية الحية، الحد من طول المسار البصري الكلي في الأجل المتوسط شعاع الأشعة تحت الحمراء إلى أقل من 10 ميكرون4.

اتباع نهج راسخ في المعيشة تجارب الخلية قد تم حتى الآن، تخفيف انعكاس المجموع (ATR)-التصوير فتير، الذي يتيح لقياسات مستقلة عن سمك العينة، يسمح للخلايا أن تكون مستدامة في طبقة أكثر سمكا من المتوسطة مائي. ومع ذلك، يقيد عمق تغلغل الموجه زائل الصغيرة قياسات للعينات إلى فقط ميكرون القليلة الأولى من سطح الكريستال ATR5.

بدلاً من ذلك، قد تم التحايل على الحد امتصاص المياه مع ظهور نظم موائع جزيئية مختلفة، التي تصنف عموما إلى مجموعتين كبير: فتح قناة (واحدة من أسطح السوائل هي التي يتعرض فيها للغلاف الجوي) وإغلاق قناة (حيث اثنين من النوافذ الشفافة الأشعة تحت الحمراء مفصولة بفاصل مع سماكة محددة).

لوثيرباك et al. تطوير جهاز غشاء القناة المفتوحة التي تمكن طويلة الأجل مستمرة الأشعة تحت الحمراء القياسات من خلايا حية لمدة تصل إلى 7 أيام6. الأسلوب يتطلب ارتفاع نسبة الرطوبة في البيئة لمنع تبخر المتوسطة من سطح الخلية. النظام يعمل بشكل أفضل مع الخلايا التي تنمو طبيعيا في واجهات الهواء السائل، مثل الأنسجة الظهارية للجلد، والرئة، والعيون، أو الأغشية الحيوية الميكروبية7.

تكوين القناة المغلقة يهدف إلى خلق طبقة رقيقة، وموحدة بين اثنين من النوافذ الشفافة الأشعة تحت الحمراء الموازية، حيث يتم الاحتفاظ بالخلايا في وسائل الإعلام مائي. سمك هذا التجويف أن هذه إشارة امتصاص المياه أدناه التشبع. يمكن ثم طرح المياه الخلفية للحصول على الأطياف عينة الصحيحة. تستخدم معظم الطرق مغلقة-قناة بلاستيك فاصل يفصل بين اثنين من النوافذ لتشكيل دائرة سائل مربع للقطاعات3،،من89. ميزة هذا الأسلوب أنه يتطلب ميكروفابريكيشن؛ ومع ذلك، الهياكل التي أكثر تعقيداً من غرفة قياس مع قنوات لت والخروج صعبة للغاية لتحقيق في مباعدة رقيقة. وهناك أيضا مشكلة مع إمكانية تكرار نتائج طول المسار بين قياسات الأشعة تحت الحمراء بسبب اعتمادها على لقط الميكانيكية. من أجل تحقيق عنصر تحكم أكثر دقة من التباعد لعملية شراء طيف أكثر موثوقية، تم تنفيذ أساليب الطباعة الحجرية الضوئية لنمط مقاوم الضوء على رأس الركيزة الأشعة تحت الحمراء لتحديد فاصل9،10 , 11 , 12-على الرغم من أن هذا يجعل من الممكن لهياكل أكثر تعقيداً تعريف فاصل، الأسلوب يتطلب الوصول إلى مرفق ميكروفابريكيشن لإنتاج نمط على كل سفلية.

في هذه الورقة، نقدم تقنية بسيطة تصنيع جهاز موائع جزيئية المتوافقة مع الأشعة تحت الحمراء، بهدف الحد من تصنيع التكلفة ومتطلبات الوصول إلى منشأة ميكروفابريكيشن. الأسلوب قدم هنا (انظر الشكل 1) استخدامات عملية ثابتة تعرف باسم الطباعة الحجرية الناعمة. قوالب اثنين مطلوبة في هذه الحالة. القالب الأساسي مصنوع من رقاقة سيليكون 4 بوصة باستخدام الأشعة فوق البنفسجية الطباعة حجرية عملية قياسية. العفن الثانوي هي متماثلة لها مصنوعة من PDMS، الذي قطبية معكوسة للنمط في قالب السليكون الأولية ويخدم كالقالب الرئيسي لتصنيع جهاز اللاحقة.

الجهاز يحتوي على طبقات منفصلة اثنين: طبقة أولى مع تخطيط موائع جزيئية (يتكون في القضية المعروضة من القناة موائع جزيئية، وفي السماح/خارج--اسمحوا، ودائرة مراقبة مع منفذ العرض2 CaF)، وطبقة ثانية مع (سطح مستو الذي يتألف من فقط منفذ العرض2 CaF).

هنا لاصق ضوئية الأشعة فوق البنفسجية، نورلاند الضوئية لاصقة 73 (NOA73، من الآن فصاعدا باختصار كنوا)، يستخدم لتشكيل البلاستيك الجسم الرئيسي للجهاز. وهناك العديد من المزايا لاستخدام هذا اللاصق الضوئية: تلفيق منخفضة التكلفة، وسهولة الاتصال بالأنظمة الخارجية وشفافية بصرية جيدة، اللزوجة منخفضة، والأهم من ذلك، توافق مع الحياة13. الكاف2 خيار مناسب كمنفذ العرض نظراً لتوافق مع الحياة و الأشعة تحت الحمراء-الشفافية الممتازة14.

مع هذا النهج الجديد، الوصول إلى مرفق ميكروفابريكيشن دقة مطلوبة فقط من أجل تصنيع القالب الأساسي. يمكن أن تنفذ عمليات التصنيع اللاحقة للجهاز موائع جزيئية البلاستيك في أي مختبر مزودة بمصدر للأشعة فوق البنفسجية-إضاءة.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. "إعداد القالب السليكون الأولية"

ملاحظة: مطلوب النبائط لإعداد القالب الأساسي. يمكن النبائط أما شراؤها من مقدمي الخدمات المستقلين أو ملفقة داخليا من خلال إجراءات تصنيع قناع الضوئية القياسية. يتم استخدام النبائط مع قطبية الحقل مشرقة في هذه الحالة ( الشكل 2 )-

    1. من تعريف نمط
    1. تدور معطف رقاقة سيليكون 4 بوصة مع مقاوم الضوء السلبية 3010 سو-8 2,300 لفة في الدقيقة لمدة 30 س.
    2. لينة-خبز مقاوم الضوء على صفيحة 65 درجة مئوية لمدة 2 دقيقة وثم إلى 95 درجة مئوية للحد الأدنى 8
    3. فضح مقاوم الضوء للأشعة فوق البنفسجية (i-خط، 365 نانومتر) عن طريق النبائط تحت راصفة قناع لجرعة الطاقة إجمالية من 100-120 مللي جول/سم 2؛ ويفضل وضع الاتصال الثابت للتوصل إلى حل أفضل.
    4. إزالة يفر وتطبيق خبز تعرض وظيفة 65 درجة مئوية لمدة 1 دقيقة وثم إلى 95 درجة مئوية للحد الأدنى 2
    5. وضع الواقي الضوئي باستخدام مطور سو-8 في درجة حرارة الغرفة، ثم شطف بكحول الأيزوبروبيل وضربه بلطف الجافة مع النيتروجين؛ وينبغي أن يكون نمط قياس السمك 10 ميكرون وأدناه. انظر الشكل 2 ب لصورة القالب السليكون الفعلي.
  2. سيلانيزيشن من السليكون العفن
    1. علاج العفن السيليكون مع الأكسجين البلازما في 60 واط لمدة 30 ثانية مع 20 sccm من تدفق الأوكسجين. تعيين ضغط الدائرة إلى 1-10 [مبر] أثناء العملية-
    2. مكان العفن في جرة فراغ مع 50 ميليلتر من سيلاني واترك الجرة في حالة فراغ (1-10 [مبر]) على الأقل 2 حاء
      ملاحظة: إنشاء عملية سيلانيزيشن طلاء سطح مسعور مما يحول دون التمسك بالعفن 15 PDMS. لاحظ أن القالب الأساسي يمكن أيضا أن تكون ملفقة استخدام أسلوب بديل، الذي ينطوي على النقش الجاف من السيليكون. في هذه الحالة، ستكون النبائط القطبية المعاكس (حقل الظلام)، وسوف تستخدم تعريف النمط في الخطوة 1، 1 مقاوم الضوء إيجابية.

2. إعداد PDMS الثانوي العفن

  1. PDMS خلط
    1. مزيج الاستومر PDMS وعلاج عامل، 10:1؛ والمبلغ الإجمالي أن سمك PDMS الناتج حوالي 1 إلى 1.5 مم-
    2. بعد خلط دقيق، ديغا المخلوط بتركها في جرة فراغ في حالة فراغ (1-10 [مبر]) لمدة 15 دقيقة تقريبا أو حتى هناك لا فقاعات مرئية؛ وهذا لإزالة أي الهواء المحبوس داخل الخليط.
  2. النسخ المتماثل العفن
    1. صب الخليط PDMS على القالب السليكون ملفقة في الخطوة 1 وديغا الخليط لإزالة أي الهواء المحبوس بنفس الإعدادات كما هو الحال في الخطوة 2.1.2. الحرارة عند 70 درجة مئوية ح 2 على لوحة الساخن لعلاج الخليط.
      2. إزالة PDMS شُفي من صفيحة
    2. وندعه يبرد وصولاً إلى درجة حرارة الغرفة. مع شفرة حلاقة، قطع PDMS على طول حواف القالب السليكون.
    3. مع زوج من ملاقط، قرصه زاوية واحدة من قطع PDMS وقشر بعناية النسخة المتماثلة PDMS قبالة العفن السليكون؛ وهو نمط موائع جزيئية الناتجة في هذه العفن الثانوية نتوء، وهو الأقطاب المتقابلة (القالب الأساسي الشكل 2 ج).
  3. سيلانيزيشن من النسخة المتماثلة PDMS (نفسها كما في الخطوة 1، 2)
    1. علاج العفن PDMS مع الأكسجين البلازما في 60 واط لمدة 30 ثانية مع 20 sccm من تدفق الأوكسجين. تعيين ضغط الدائرة إلى 1-10 [مبر] أثناء العملية-
    2. مكان العفن في فراغ جرة مع 50 ميليلتر من سيلاني واترك الجرة في حالة فراغ (1-10 [مبر]) على الأقل 2 حاء

3. إعداد قوالب PDMS

ملاحظة: لتوحيد شكل وحجم الأجهزة النهائية وتسهيل المواءمة بين السمات الرئيسية في النصفي، استخدمت قوالب PDMS منفصلة اثنين، التي تحدد الشكل الهندسي للجهاز، وضع إطار شفاف والاتصالات ليت والخروج. قالب PDMS الأولى الإيدز تلفيق نصف منقوشة بالجهاز، بينما الثاني يساعدك على تخفيف تلفيق نصف شقة من الجهاز-

  1. تصميم القوالب استخدام برامج تصميم (CAD) الحاسوب. الشكل 3 يظهر تخطيط وأبعاد القالب المستخدم لافتعال نصف منقوشة من الجهاز. لافتعال نصف شقة من الجهاز، قم بإزالة ثقوب قطرها 1.5 مم من التصميم-
  2. الحصول على القوالب من موفر خارجي أو من خلال حلقة عمل ميكانيكية داخلية إذا كانت متوفرة.
    ملاحظة: استخدمت اﻷكريليك كقالب المادية بسبب سهولة التصنيع وانخفاض تكلفة يمكن تحقيقها في أي حلقة العمل القياسية. وهناك خيارات بديلة، مثل الطباعة 3D.
  3. مزيج الاستومر PDMS وعلاج عامل 10:1؛ وتأكد من إعداد كمية كافية من PDMS إلى غمر تماما القوالب.
  4. بعد خلط دقيق، ديغا المخلوط بتركها في جرة فراغ في فراغ الدولة (1-10 [مبر]) لمدة 15 دقيقة تقريبا أو حتى هناك لا تظهر فقاعات (أيهما)؛ وهذا لإزالة أي الهواء المحبوس داخل الخليط.
  5. صب الخليط PDMS على قوالب اﻷكريليك حتى سطحها الأعلى هو غمرت حوالي 1 ملم تحت سطح السائل. ديغا PDMS مرة أخرى لإزالة أي الهواء المحبوس بنفس الإعدادات كما هو الحال في 3.4. حرارة هذا عند 60 درجة مئوية ح 2 على لوحة الساخن تعادل لعلاج الخليط.
    6. إزالة PDMS شُفي من صفيحة
  6. وندعه يبرد وصولاً إلى درجة حرارة الغرفة. مع شفرة حلاقة، قطع PDMS على طول حواف القوالب اﻷكريليك.
  7. مع زوج من ملاقط، قرصه زاوية واحدة من قطع PDMS وقشر بعناية PDMS قبالة القوالب اﻷكريليك.
    ملاحظة: يظهر الشكل 3 ب تخطيط وأبعاد PDMS النسخة المتماثلة المستخدمة لافتعال نصف منقوشة من الجهاز-
  8. إعداد النسخة المتماثلة PDMS الثانية لاختلاق الشقة نصف الجهاز بتكرار الخطوات من 3.3 إلى 3.7 لكن استخدام قالب اﻷكريليك دون ثقوب قطرها 1.5 مم-

4. تصنيع جهاز موائع جزيئية

  1. تلفيق النصف منقوشة من الجهاز (أي، مع تخطيط الجهاز)
    1. علاج الإطار 2 CaF مع الأكسجين البلازما في 60 واط لمدة 30 ثانية مع sccm 20 من تدفق الأوكسجين. يتم ذلك لتحسين تدفق نوا أثناء تصنيع التالية.
      ملاحظة: هذه الخطوة ليست إلزامية.
      2. لوحة
    2. المكان بعناية PDMS القالب الأول (واحد مع أعمدة قطرها 1.5 مم) على سطح مستو، مثلاً، الصودا جير (الشكل 4 ). ضع نافذة 2 CaF تركزت على رأس المكونات PDMS واضغط برفق في الإطار مثل هذا من اتصالات جيدة مع التوصيل ( الشكل 4 ب)-
    3. تأخذ العفن PDMS في الخطوة 2 ووضع صفيحة رقيقة شفافة الأشعة فوق البنفسجية (في هذه الحالة، لوحة الكوارتز، 500 ميكرومتر سميكة و 1.5 سم × 1.5 سم في الحجم) على مساعدات العفن، تتماشى مع موقع الدائرة المركزية ( الشكل 4 ج)-تأكد من أن لوحة الكوارتز اتصالات جيدة مع العفن PDMS.
      ملاحظة: اللوحة مرو ه يمنع المنطقة غير المرغوب فيها من العفن من ملامسة بسهولة في الإطار 2 CaF.
    4. بلطف مكان هذا الوجه العفن PDMS إلى أسفل نحو النافذة 2 CaF مع الدائرة فلويديك بالانحياز إلى مركز النافذة 2 CaF. تأكد من أن كافة العناصر (قالب والعفن والنافذة) على اتصال جيدة والانحياز ( الشكل 4 ج-4 د)-
    5. تدريجيا الاستغناء عن قطرات نوا في السماح للقالب PDMS والسماح لها بملء التجويف ببطء. مجرد الراتنج يأتي في اتصال مع حافة النافذة، تدفق الشعرية سيتم سد هذه الفجوة رقيقة (~ 10 ميكرومتر) بين العفن PDMS والكاف 2 نافذة ( الشكل 4 ﻫ-4f).
      6. علاج
    6. بعد أن يتم ملء التجويف تماما، نوا بالتعرض للأشعة فوق البنفسجية (مثلاً، مع نظام تعرض للأشعة فوق البنفسجية-الصمام، الرقم 4 ز)-
      ملاحظة: قد تختلف وقت التعرض تبعاً لذلك مع طاقة مصدر الأشعة فوق البنفسجية. ويتطلب النظام التعرض للأشعة فوق البنفسجية-الصمام، الذي يوفر كثافة طاقة 24 ميغاواط/سم 2، حوالي 90 s بقوة 100% ووضع التعرض المستمر.
    7. بعناية إزالة لوحة الكوارتز رقيقة من الجزء الخلفي العفن PDMS وثم بلطف قشر العفن PDMS من الجزء العلوي من طبقة نوا ( الشكل 4 ح). وأخيراً، إزالة طبقة نوا من قالب PDMS ( الشكل 4 أنا)-
      ملاحظة: سيكون تخطيط الجهاز الناتجة عن نوا شُفي الأقطاب نفس النمط في القالب السليكون الأولية.
  2. تلفيق النصف شقة من الجهاز (أي دون تخطيط الجهاز)
    1. علاج الإطار 2 CaF مع الأكسجين في البلازما في 60 ث ل 30 ثانية مع 20 sccm من تدفق الأكسجين.
      ملاحظة: هذه الخطوة ليست إلزامية.
    2. المكان بعناية PDMS القالب الثاني (واحد دون دعامات قطرها 1.5 مم) على سطح مستو، مثلاً، لوحة الصودا جير. ضع نافذة 2 CaF تركزت على رأس المكونات PDMS واضغط برفق في الإطار مثل هذا من اتصالات جيدة مع المكونات.
    3. ضع ورقة PDMS 1 مم سميكة بحجم 5 × 3.5 سم أعلى النافذة 2 CaF، مع ورقة PDMS محاذي لمركز القالب PDMS. تأكد من أن الورقة PDMS اتصال جيدة مع النافذة.
    4. تدريجيا الاستغناء عن قطرات نوا في السماح للقالب PDMS والسماح لها ببطء ملء التجويف.
      5. علاج
    5. بعد أن يتم ملء التجويف تماما، نوا بالتعرض للأشعة فوق البنفسجية (مثلاً، مع نظام تعرض للأشعة فوق البنفسجية-الصمام).
      ملاحظة: قد تختلف وقت التعرض تبعاً لذلك مع مصدر الطاقة الأشعة فوق البنفسجية. مع نظام التعرض للأشعة فوق البنفسجية-الصمام، التي تنص على أن كثافة طاقة 24 ميغاواط/سم 2، وهذا يتطلب حوالي 50 s بقوة 100% ووضع التعرض المستمر-
    6. قشر قبالة PDMS الورقة من الجزء العلوي من طبقة نوا وإزالة طبقة نوا علاجه بعناية من قالب PDMS.
  3. الرابطة لنصفي الجهاز
    1. محاذاة النصفي للجهاز حيث يتم محاذاة كلا windows 2 CaF. بلطف الإصبع-الصحافة كلا نصفي في ركن الطبقات نوا أن تحدد موقف النصفي.
    2. قطع أقراص دائرية اثنين من أصل ورقة PDMS سميكة 1 ملم 8 ملم قطر تثقيب ( الشكل 5 ) باستخدام-
    3. قص مستطيلات اثنين بنفس الحجم من الجهاز (4 × 2.5 سم) من ورقة PDMS 1 مم سميكة. على كلا مستطيلات PDMS، قص الفتحات المقابلة للقنوات وفي--اسمحوا/الخروج-ليت الجهاز.
      ملاحظة: الفتحات قبل قطع مستطيلات PDMS تهدف إلى منع القنوات من الانهيار أثناء الضغط.
    4. المكدس في ما يلي الترتيب من الأسفل: مستطيل PDMS واحد مع الفتحات قبل قطع، قرص PDMS واحد (اتصال أسفل النافذة، وقص في الخطوة 4.3.2)، نصفي الإصبع-الضغط على الجهاز، والقرص PDMS الثاني (يجلس في الإطار العلوي)، وأخيراً المستطيل PDMS الثانية ذات الفتحات قبل قطع ( الشكل 5 ب)-
      5. ضع هذه الجمعية في إعداد فراغ الصحافة أن هي تقع بين لوحات 2
    5. وختم الكيس من البلاستيك ( الشكل 5 ج). قم بتشغيل المضخة الفراغ وإجلاء الجمعية العامة. ترك فراغ مضخة التوصل إلى قاعدة الضغط أو تطبيق الفراغ لمالا يقل عن 10 دقيقة
      ملاحظة: ضغط قاعدة تحقق يعتمد على مضخة فراغ المستخدمة ونوعية بوضع ختم الكيس من البلاستيك-
    6. فضح الجمعية الذين تم إجلاؤهم إلى الأشعة فوق البنفسجية مع مصباح غاز Hg الموجه عريضة في 270 ث عن 15 دقيقة بدوره قبالة مضخة فراغ وترك الجمعية ببطء تنفيس للضغط الجوي قبل إزالة الجهاز النهائي من الجمعية العامة-

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

ويعرض الشكل 6 الأطياف منافذه النافذة2 CaF العلامة التجارية الجديدة، نصف منقوشة الجهاز، والجهاز كاملة. يحمل جميع الأطياف الثلاثة الشفافية الممتازة إلى منتصف الأشعة تحت الحمراء مع نفاذية أكبر من 80%. نمط التدخل مرئية في طائفة الجهاز الكامل (المنحنى الأصفر في الشكل) بسبب فجوة الهواء في حدود 9-10 ميكرون بين الإطارين. وتبين هذه الأطياف أن نهج تلفيق المعروضة هنا لا يغير من شفافية CaF2 في منتصف نطاق الأشعة تحت الحمراء.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

من أجل تقييم وتحسين البروتوكول تلفيق، قمنا باستخدام تخطيط بسيط لنمط موائع جزيئية مع غرفة مستطيلة كبيرة (حجم 5 × 2.5 مم) مركز، ودائرتي مستطيلة صغيرة (حجم 5.5 مم x 0.75 مم) تفصل الدائرة الرئيسية في الطرفين العلوي والسفلي، و 300 ميكرون واسعة في--واسمحوا/الخروج-ليت القنوات. تستخدم الدائرة المركزية للبذر والمراقبة للخلايا، بينما دائرتي الصغيرة المنفصلة تستخدم لقياس الخلفية الهواء خلال فتير تجارب كدائرة مرجعية، كما ورد في منشور سابق13. في السماح والسماح خارج الاتصال الدائرة المركزية للنظام فلويديك الخار...

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

الكتاب ليس لها علاقة بالكشف عن.

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

الكتاب الاعتراف بامتنان MBI الدعم المالي.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
<قوي >كيميائي < / قوي >
ثلاثي كلورو (1H ، 1H ، 2H ، 2H ، 2H-perfluorooctyl) silane 97٪Sigma Aldrich448931-10G
Sylgard 184 سيليكون المطاط الصناعي كيتداو كورنينجبولي ديميثيل سيلوكسان أو باختصار ، PDMS
نورلاند لاصق بصري 73نورلاند للمنتجات Inc.7304
SU8 3010 مقاوم للضوءMicroChemY311060
SU8 المطورMicroChemY020100
<قوي>المواد< / قوي>
رقاقة السيليكون ، 4 بوصة ، درجة ممتازةBonda Technology Pte Ltd
CaF2 الأشعة تحت الحمراء النوافذCrystran ، المملكة المتحدةCAFP10-1قطر 10 مم ، 1 مم قوالب
أكريليكمصنوعة حسب الطلب
< قوية > المعدات < / قوية >
UV-KUB 2 (نظام التعرض للأشعة فوق البنفسجية LED) طيفالانبعاث KLOE365 نانومتر & 5 نانومتر
مصباح نيوبورت للأشعة فوق البنفسجيةنيوبورتنموذج 6690250-500 واط مصباح قوس زئبق
CEE تدور مغطيالبيرة نموذج العلوم200x
MJB4 قناع محاذاةSUSS MicroTec
الدقة لوحة الساخنة الرقميةهاري Gestigkeit GmbH2860SR
تكنولوجيا سطح البلازماداينر Electronic GmbH + Co. KGل O2< / sub> معالجة البلازما
IDP-3 مضخة فراغ التمرير الجافAgilent Technologiesالضغط النهائي 3.3 × 10-1< / sup> mbar
بروكر IFS 66 فولت / ثانية مطياف FTIRبروكر
السماكة

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Holman, H. -Y. N., et al. Synchrotron infrared spectromicroscopy as a novel bioanalytical microprobe for individual living cells: cytotoxicity considerations. BIOMEDO. 7 (3), 417-424 (2002).
  2. Liu, K. Z., Xu, M., Scott, D. A. Biomolecular characterisation of leucocytes by infrared spectroscopy. Br J Haematol. 136 (5), 713-722 (2007).
  3. Moss, D. A., Keese, M., Pepperkok, R. IR microspectroscopy of live cells. Vibrational Spectroscopy. 38 (1-2), 185-191 (2005).
  4. Rahmelow, K., Hubner, W. Infrared Spectroscopy in Aqueous Solution: Difficulties and Accuracy of Water Subtraction. Appl Spectrosc. 51 (2), 160-170 (1997).
  5. Kazarian, S. G., Chan, K. L. ATR-FTIR spectroscopic imaging: recent advances and applications to biological systems. Analyst. 138 (7), 1940-1951 (2013).
  6. Loutherback, K., Chen, L., Holman, H. Y. Open-channel microfluidic membrane device for long-term FT-IR spectromicroscopy of live adherent cells. Anal Chem. 87 (9), 4601-4606 (2015).
  7. Loutherback, K., Birarda, G., Chen, L., Holman, H. -Y. Microfluidic approaches to synchrotron radiation-based Fourier transform infrared (SR-FTIR) spectral microscopy of living biosystems. Protein Pept Lett. 23 (3), 273-282 (2016).
  8. Dousseau, F., Therrien, M., Pézolet, M. On the Spectral Subtraction of Water from the FT-IR Spectra of Aqueous Solutions of Proteins. Appl Spectrosc. 43 (3), 538-542 (1989).
  9. Tobin, M. J., et al. FTIR spectroscopy of single live cells in aqueous media by synchrotron IR microscopy using microfabricated sample holders. Vibrational Spectroscopy. 53 (1), 34-38 (2010).
  10. Birarda, G., et al. Infrared microspectroscopy of biochemical response of living cells in microfabricated devices. Vibrational Spectroscopy. 53 (1), 6-11 (2010).
  11. Vaccari, L., Birarda, G., Businaro, L., Pacor, S., Grenci, G. Infrared microspectroscopy of live cells in microfluidic devices (MD-IRMS): toward a powerful label-free cell-based assay. Anal Chem. 84 (11), 4768-4775 (2012).
  12. Mitri, E., et al. SU-8 bonding protocol for the fabrication of microfluidic devices dedicated to FTIR microspectroscopy of live cells. Lab Chip. 14 (1), 210-218 (2014).
  13. Birarda, G., et al. IR-Live: fabrication of a low-cost plastic microfluidic device for infrared spectromicroscopy of living cells. Lab Chip. 16 (9), 1644-1651 (2016).
  14. Wehbe, K., Filik, J., Frogley, M. D., Cinque, G. The effect of optical substrates on micro-FTIR analysis of single mammalian cells. Anal Bioanal Chem. 405 (4), 1311-1324 (2013).
  15. Helmut, S., et al. Controlled co-evaporation of silanes for nanoimprint stamps. Nanotechnology. 16 (5), 171(2005).
  16. Loewen, E. G., Popov, E. Diffraction Gratings and Applications. , Taylor, Francis. (1997).
  17. Technical Note: Optical Materials. , Available from: https://www.newport.com/n/optical-materials (2017).
  18. Cai, D., Neyer, A., Kuckuk, R., Heise, H. M. Raman, mid-infrared, near-infrared and ultraviolet-visible spectroscopy of PDMS silicone rubber for characterization of polymer optical waveguide materials. J Mol Struc. 976 (1-3), 274-281 (2010).

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Soft LithographyPDMS MoldingCalcium Fluoride WindowsUV Curable ResinReplica CastingMicrofluidic Device FabricationInfrared TransparencyPlasma TreatmentNOA CuringVacuum Degassing

Related Articles