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Artículo de método

Procedimiento suave litográfica para la producción de dispositivos microfluídicos plástico con puertos de vista transparentes a luz Visible e infrarroja

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DOI:

10.3791/55884

17 de agosto de 2017

En este artículo

Resumen

Se describe un protocolo para la fabricación de dispositivos microfluídicos plástico con puertos de vista transparentes para la proyección de imagen de luz visible e infrarroja.

Resumen

Infrarrojo (IR) spectro-microscopia de muestras biológicas vivas es obstaculizada por la absorción de agua en la gama mediados de-IR y por la falta de dispositivos microfluídicos adecuado. Aquí, se demuestra un protocolo para la fabricación de dispositivos microfluídicos plástico, donde se utilizan técnicas de litografía blandas para incrustar transparente fluoruro de calcio (CaF2)-puertos de vista en relación con cámaras de observación. El método se basa en un enfoque de fundición réplica, donde un molde de polidimetilsiloxano (PDMS) se produce mediante procedimientos litográficos y luego utilizado como plantilla para producir un dispositivo plástico. Cuenta con el dispositivo plástico ultravioleta/visible/infrarrojo (UV/Vis/IR) - transparentes ventanas de CaF2 para permitir la observación directa con visible y luz infrarroja. Las ventajas del método propuesto incluyen: una menor necesidad de acceder a una instalación de fabricación de micro limpio, múltiples puertos de vista, una conexión fácil y versátil con un sistema de bombeo externo a través del cuerpo plástico, flexibilidad del diseño, p. ej. , abierto/cerrado la configuración de canales y la posibilidad de añadir características sofisticadas tales como membranas nanoporosas.

Introducción

Spectro-microscopía Fourier transforma infrarrojo (FTIR) se ha utilizado ampliamente como una técnica de imagen no invasiva y libre de etiqueta para proporcionar toda la información química de una muestra. Esto permite la extracción de información bioquímica para el estudio de la química de las muestras biológicas, con un mínimo de preparación puesto que el espectro de absorción de la muestra lleva las huellas intrínsecas de su composición química1 , 2. recientemente, FTIR se ha aplicado cada vez más al estudio de muestras biológicas vivas, por ejemplo, las células3. Sin embarg....

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Protocolo

1. preparación del molde principal del silicio

Nota: un photomask se requiere para la preparación del molde principal. El photomask puede ser adquirido de proveedores independientes o fabricado en la empresa a través de procedimientos de fabricación de la máscara óptica estándar. Un photomask con polaridad de campo claro se utiliza en este caso ( figura 2 a).

  1. Definición del patrón
    1. vuelta capa una oblea de silicio de 4 pulgadas con photoresist negativo SU-8 3010 a 2.300 rpm durante 30 s.
    2. Suave-cueza al horno la fotoresistencia en un plato caliente ....

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Resultados

La figura 6 presenta los espectros de transmitancia de una nueva ventana de CaF2 , la mitad con el dispositivo y el dispositivo completo. Todos los tres espectros exhiben excelente transparencia para IR medio con más de 80% de transmitancia. El patrón de interferencia visible en el espectro del dispositivo completo (curva amarilla en la figura) es causado por el boquete de aire en el rango de 9-10 μm entre dos ventanas. Estos espectros demuestran q.......

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Discusión

Con el fin de evaluar y optimizar el protocolo de fabricación, utilizamos un diseño sencillo para el patrón de microfluidos con una cámara rectangular grande (tamaño 5 x 2,5 mm) en el centro, dos pequeñas cámaras rectangulares (tamaño 5,5 x 0,75 mm) separado del circuito principal en el lados superior e inferior y 300 μm ancho en-let/out-realquilar canales. La cámara central se utiliza para la siembra y observación de las células, mientras que las dos cámaras más pequeñas separadas se utilizan para medir el fondo de aire.......

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Divulgaciones

Los autores no tienen nada que revelar.

Agradecimientos

Los autores agradece el apoyo financiero de MBI.

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
Químico
Tricloro(1H,1H,2H,2H-perfluorooctyl)silano 97%Sigma Aldrich448931-10G
Sylgard 184 Kit de elastómero de siliconaDow CorningPolydimethylsiloxane o, en resumen, PDMS
Norland Optical Adhesive 73Norland Products Inc.7304
SU8 3010 fotorresistenteMicroChemY311060
revelador SU8Y020100
Material
silicona, 4 pulgadas, primera calidadBonda Technology Pte Ltd
CaF2 Ventanas de grado IRCrystran, Reino UnidoCAFP10-110 mm de diámetro, 1 mm espesor
acrílicasHecho a medida
Equipo
UV-KUB 2 (sistema de exposición LED UV)KLOEEspectro de emisión 365nm ± 5nm
Lámpara UVNewport NewportModelo 66902Lámpara de arco de 50-500 vatios Hg
CEE BarnizadorBrewer ScienceModel 200x
Alineador de mascarillas MJB4SUSS MicroTec
Placa calefactora digital de precisiónHarry Gestigkeit GmbH2860SR
Plasma Surface TechnologyDiener Electronic GmbH + Co. KGPara tratamiento de plasma O2
Bomba de vacío IDP-3 Dry Scroll AgilentTechnologiesPresión máxima 3,3 x 10-1 mbar
Espectrómetro FTIR Bruker IFS 66v/s Bruker
Oblea de Plantillas

Referencias

  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.

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Reimpresiones y permisos

Etiquetas

Litografía blandamoldeo de PDMSventanas de fluoruro de calcioresina curable por UVfundición de réplicasfabricación de dispositivos microfluídicostransparencia al infrarrojotratamiento con plasmacurado de NOAdesgasificación al vacío