Name: Fabrication polimérico matriz de microagujas por fotolitografía (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2015-11-17T13:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 15 s
Description: Aprende a fabricar matrices de microagujas poliméricas mediante fotolitografía sin moldes para aplicaciones en administración transdérmica indolora de fármacos. Este protocolo ofrece control preciso sobre las dimensiones de las microagujas.

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Este estudio fue financiado por una subvención de la Fundación Nacional de Investigación de Singapur (NRF) NRF2012NRF-POC001-043.

1. fotomáscara Fabrication <ol><li> Limpiar una oblea de 4 &quot;de vidrio con solución Piranha (H 2 SO 4 / H 2 O 2 en 2: 1 ratio) durante 20 min a 120 ° C por inmersión en un tanque de cuarzo. </li><li> Depositar una capa de cromo / oro (30 nm de Cr / 1 m de Au) capa sobre la oblea de vidrio usando un haz de electrones evaporador 7 (Figura 1A). <ol><li> Coloque las obleas en un evaporador de haz de electrones. Una vez que el vacío alcanza 5 x 10 -6 Torr, encienda la fuente de alta tensión (10 kV). Controlar el espesor del panel de control del monitor. </li><li> Pre-limpia cada material durante 30 segundos usando la pistola de haz de electrones, manteniendo el obturador &quot;OFF&quot; (con el fin de evitar la deposición sobre las obleas). </li></ol></li><li> Generar una capa de máscara fotoprotector Cr / Au de profunda grabado húmedo del vidrio. <ol><li> Aplicar un fotorresistente gruesa 2 micras por hilado 5 ml de la solución durante 30 segundos a 3.000 rpm usando un sistema recubridor de spin-pulverización.Precocción la fotoprotección en una placa caliente a 100 ° C durante 1,5 min. </li><li> Exponer y hornear dura la fotoprotección a 120 ° C durante 30 minutos en un plato caliente. Es crítico para generar una superficie hidrófoba y una fuerte adherencia de la resina fotosensible a la capa de metal. Patrón de la capa de Cr / Au usando Cr y Au reactivos de ataque a través de la máscara fotorresistente 8,9. </li></ol></li><li> Para la protección de la superficie de vidrio no-modelado, unir temporalmente la oblea de vidrio a una oblea de silicio maniquí. 9 <ol><li> Coloque la oblea de vidrio sobre una placa caliente a 110 ° C y derretir la cera en el lado opuesto de la oblea de vidrio (de tal manera que toda la superficie de la oblea se cubre con cera). </li><li> Coloque una oblea de silicio maniquí en contacto con la oblea de vidrio y presione para eliminar el exceso de cera. Con el fin de evitar el derramamiento de la cera, coloque un pañuelo de papel limpia habitación en la zona de cocción. </li></ol></li><li> Realizar ataque isotrópico de la lente utilizando ácido fluorhídrico optimizado (49% v / v)y ácido clorhídrico (37% v / v) solución (en una relación volumétrica de 10: 1). con un agitador magnético durante 8,5 min 10 Presencia del HCl es crítico en la consecución de una buena calidad de la superficie de las lentes generados. <ol><li> Asegúrese de que la velocidad de ataque es de 7 m / min; utilizando un volumen total de 200 ml de solución de ataque. Realizar el grabado en un recipiente de plástico y tomar las precauciones de seguridad para esta etapa de procesamiento. </li><li> Limpie la oblea en el (DI) agua desionizada por lavado y posterior secado a temperatura ambiente. </li></ol></li><li> Después de la terminación del proceso, separar la oblea de vidrio a partir de la oblea de silicio maniquí y calentar la cera usando una placa caliente a 100 ° C durante 15 seg. A medida que la cera se funde a esta temperatura, separar la oblea de vidrio a partir de la oblea de silicio maniquí. </li><li> Quitar la cera restante, la fotoprotección y los colgantes Cr / Au capas en los bordes de las lentes utilizando ultrasonidos durante 1 hr utilizando N-metil-2-pirrolidona como disolvente a 80 ° C en un tanque ultrasónico.</li><li> Crear un molde réplica de PDMS de las microlentes fabricados en las fotomáscaras 11. </li><li> Caracterizar las dimensiones fotomáscaras (longitud y anchura) y el molde microlentes PDMS (profundidad y el diámetro) réplicas utilizando un microscopio electrónico de barrido y microscopio estereoscópico respectivamente 12-14. </li></ol> 2. Ejes MN Fabrication <ol><li> Crear una cavidad de 2,5 cm x 0,9 cm utilizando los portaobjetos de vidrio montadas en ambos lados de un vaso. El número de los portaobjetos de vidrio apiladas en ambos lados determinará la altura de la cavidad conocida como espesor del espaciador (Figura 1B). </li><li> Asegure cada capa de la lámina de vidrio mediante la aplicación de una capa delgada de la solución de prepolímero que contiene poli (etilenglicol) diacrilato (PEGDA, MW = 258 Da) con 0,5% w / w 2-hidroxi-2-metil-propiofenona (HMP) en el portaobjetos de vidrio seguido de irradiación de la luz creado con la alta intensidad ultravioleta (UV) durante 2 segundos. </li><li> Coloque el Photomask (previamente fabricado) con las superficies de Cr / Au recubiertas que enfrenta el interior de la cavidad. Asegúrese de que los lados de las paredes de la cavidad no están ocultando las lentes incrustadas en la fotomáscara. </li><li> Llenar la cavidad con la solución de prepolímero hasta que la superficie revestida Cr / Au se encuentra en contacto con la solución sin burbujas visibles. </li><li> Irradiar la configuración con alta intensidad de luz UV de una intensidad deseada durante 1 segundo a una distancia de 3,5 cm desde la fuente de UV utilizando la estación de curado UV con una gama de filtros UV de 320-500 nm. Utilice un adaptador de colimación con la sonda de la luz UV. </li><li> Medir la intensidad de la luz UV se utiliza mediante un radiómetro. </li><li> Después de la exposición UV, retire la fotomáscara con el conjunto de los MNs. Vierta la solución de prepolímero exceso que no se polimeriza en el proceso de nuevo en su envase original para reutilizarlo. </li><li> Cuantificar la longitud y el diámetro de la punta el MNS utilizando un estereomicroscopio de acuerdo con las instrucciones del fabricante. </li></ol><pclass = &quot;jove_title&quot;&gt; 3. MN capa Copia de Fabricación <ol><li> Con unas pinzas, coloque el MNS (previamente fabricado) conectados a la fotomáscara en un pocillo de una placa de 24 pocillos como se muestra en la Figura 1C. </li><li> Añadir un volumen especificado (300 - 400 l) de la solución de prepolímero en el pozo hasta que las agujas están sumergidos a una altura deseada. Este volumen determina el espesor de la capa de soporte resultante. </li><li> Irradiar la instalación con luz de alta intensidad UV (15,1 W / cm 2), 10,5 cm de distancia de la fuente de UV con una duración de 1 seg. </li><li> Separar la capa de soporte de la matriz de MN de la fotomáscara usando una cuchilla afilada. </li><li> Cuantificar la longitud, el diámetro de la punta y la base de diámetro de los los MNs con la capa de respaldo utilizando un estereomicroscopio de acuerdo con las instrucciones del fabricante. </li></ol>

<ol><li>Zhou, C. P., Liu, Y. L., Wang, H. L., Zhang, P. X., Zhang, J. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transdermal+delivery+of+insulin+using+microneedle+rollers+in+vivo%5BTitle%5D)+AND+%22International+journal+of+pharmaceutics%22%5BJournal%5D)">Transdermal delivery of insulin using microneedle rollers in vivo.</a> International journal of pharmaceutics. 392, 127-133 (2010).</li>
<li>Lee, J. W., Choi, S. O., Felner, E. I., Prausnitz, M. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dissolving+microneedle+patch+for+transdermal+delivery+of+human+growth+hormone%5BTitle%5D)+AND+%22Small%22%5BJournal%5D)">Dissolving microneedle patch for transdermal delivery of human growth hormone.</a> Small. 7, 531-539 (2011).</li>
<li>Raphael, A. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((needle-free+vaccinations+in+skin+using+multi+layered%2C+densely-packed+dissolving+microprojection+arrays%5BTitle%5D)+AND+%22Small%22%5BJournal%5D)">needle-free vaccinations in skin using multi layered, densely-packed dissolving microprojection arrays.</a> Small. 6, 1785-1793 (2010).</li>
<li>Lee, J. W., Han, M. R., Park, J. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Polymer+microneedles+for+transdermal+drug+delivery%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+drug+targeting%22%5BJournal%5D)">Polymer microneedles for transdermal drug delivery.</a> Journal of drug targeting. 21, 211-223 (2012).</li>
<li>Kochhar, J. S., Goh, W. J., Chan, S. Y., Kang, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+simple+method+of+microneedle+array+fabrication+for+transdermal+drug+delivery%5BTitle%5D)+AND+%22Drug+development+and+industrial+pharmacy%22%5BJournal%5D)">A simple method of microneedle array fabrication for transdermal drug delivery.</a> Drug development and industrial pharmacy. 39, 299-309 (2013).</li>
<li>Kochhar, J. S., Zou, S., Chan, S. Y., Kang, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Protein+encapsulation+in+polymeric+microneedles+by+photolithography%5BTitle%5D)+AND+%22International+journal+of+nanomedicine%22%5BJournal%5D)">Protein encapsulation in polymeric microneedles by photolithography.</a> International journal of nanomedicine. 7, 3143-3154 (2012).</li>
<li>Tay, F. E. H., Iliescu, C., Jing, J., Miao, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Defect-free+wet+etching+through+pyrex+glass+using+Cr%2FAu+mask%5BTitle%5D)+AND+%22Microsystem+Technologies%22%5BJournal%5D)">Defect-free wet etching through pyrex glass using Cr/Au mask.</a> Microsystem Technologies. 12, 935-939 (2006).</li>
<li>Iliescu, C., Chen, B., Miao, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((On+the+wet+etching+of+Pyrex+glass%5BTitle%5D)+AND+%22Sensors+and+Actuators%2C+A%3A+Physical%22%5BJournal%5D)">On the wet etching of Pyrex glass.</a> Sensors and Actuators, A: Physical. 143, 154-161 (2008).</li>
<li>Iliescu, C., Taylor, H., Avram, M., Miao, J., Franssila, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+practical+guide+for+the+fabrication+of+microfluidic+devices+using+glass+and+silicon%5BTitle%5D)+AND+%22Biomicrofluidics%22%5BJournal%5D)">A practical guide for the fabrication of microfluidic devices using glass and silicon.</a> Biomicrofluidics. 6, 16505-16516 (2012).</li>
<li>Iliescu, C., Jing, J., Tay, F. E. H., Miao, J., Sun, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Characterization+of+masking+layers+for+deep+wet+etching+of+glass+in+an+improved+HF%2FHCl+solution%5BTitle%5D)+AND+%22Surface+and+Coatings+Technology%22%5BJournal%5D)">Characterization of masking layers for deep wet etching of glass in an improved HF/HCl solution.</a> Surface and Coatings Technology. 198, 314-318 (2005).</li>
<li>Pan, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fabrication+of+a+3D+hair+follicle-like+hydrogel+by+soft+lithography%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+biomedical+materials+research.+Part+A%22%5BJournal%5D)">Fabrication of a 3D hair follicle-like hydrogel by soft lithography.</a> Journal of biomedical materials research. Part A. 101, 3159-3169 (2013).</li>
<li>Jay, T. R., Stern, M. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Preshaping+photoresist+for+refractive+microlens+fabrication%5BTitle%5D)+AND+%22P+Soc+Photo-Opt+Ins%22%5BJournal%5D)">Preshaping photoresist for refractive microlens fabrication.</a> P Soc Photo-Opt Ins. 1992, 275-282 (1993).</li>
<li>Friedman, G. B., Sandhu, H. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Longitudinal+Spherical+Aberration+of+a+Thin+Lens%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Phys%22%5BJournal%5D)">Longitudinal Spherical Aberration of a Thin Lens.</a> Am J Phys. 35, 628(1967).</li>
<li>Xu, Q. A., Li, J., Zhang, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Collimated+the+laser+diode+beam+by+the+focus+lens%5BTitle%5D)+AND+%22Semiconductor+Lasers+and+Applications+IV%22%5BJournal%5D)">Collimated the laser diode beam by the focus lens.</a> Semiconductor Lasers and Applications IV. 7844, (2010).</li>
<li>Lin, T. W., Chen, C. F., Yang, J. J., Liao, Y. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+dual-directional+light-control+film+with+a+high-sag+and+high-asymmetrical-shape+microlens+array+fabricated+by+a+UV+imprinting+process%5BTitle%5D)+AND+%22J+Micromech+Microeng%22%5BJournal%5D)">A dual-directional light-control film with a high-sag and high-asymmetrical-shape microlens array fabricated by a UV imprinting process.</a> J Micromech Microeng. 18, (2008).</li>
<li>Dunne, S. M., Millar, B. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effect+of+distance+from+curing+light+tip+to+restoration+surface+on+depth+of+cure+of+composite+resin%5BTitle%5D)+AND+%22Prim+Dent+Care%22%5BJournal%5D)">Effect of distance from curing light tip to restoration surface on depth of cure of composite resin.</a> Prim Dent Care. 15, 147-152 (2008).</li>
<li>Kochhar, J. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microneedle+integrated+transdermal+patch+for+fast+onset+and+sustained+delivery+of+lidocaine%5BTitle%5D)+AND+%22Molecular+pharmaceutics%22%5BJournal%5D)">Microneedle integrated transdermal patch for fast onset and sustained delivery of lidocaine.</a> Molecular pharmaceutics. 10, 4272-4280 (2013).</li>
<li>Kochhar, J. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Direct+microneedle+array+fabrication+off+a+photomask+to+deliver+collagen+through+skin%5BTitle%5D)+AND+%22Pharmaceutical+research%22%5BJournal%5D)">Direct microneedle array fabrication off a photomask to deliver collagen through skin.</a> Pharmaceutical research. 31, 1724-1734 (2014).</li>
</ol>

Los autores declaran no tener conflicto de intereses.

El protocolo descrito anteriormente para la fabricación de la matriz de los MNs se ha presentado para la fabricación de la matriz de los MNs ~ 1 cm 2. Las matrices se pueden ampliar mediante la creación de una cavidad de tamaño grande y mediante el uso de una fotomáscara más grande. El aumento del tamaño de la cavidad se puede crear mediante el aumento de la anchura entre los espaciadores a cada lado. Aunque cada paso para fabricar las matrices MN en el protocolo era importante, los pasos más importantes fuer...

Administración transdérmica de fármacos ofrece un enfoque alternativo atractivo para la administración de fármacos, especialmente para las biomoléculas, que se administran casi exclusivamente por inyecciones hipodérmicas. Sin embargo, la piel, especialmente la capa superior (el estrato córneo), es una barrera formidable prevención de moléculas exógenas de entrar en el cuerpo humano. Recientemente, los dispositivos MN se han convertido en herramientas que permite entregar medicamentos a través de la piel. Los dispositivos MN crean poros temporales dentro de la capa córnea para permitir el paso de moléculas de fármaco para conseguir la actividad fisiológica deseada con un mejor cumplimiento y conveniencia 1 a 3 paciente. Varios métodos de fabricación se han adoptado para fabricar los MNs poliméricos 4. Sin embargo, por lo general implican procesos de pasos complicados y múltiples que requieren tiempos largos y / o altas temperaturas para fabricar matrices Mns. 4 Para simplificar el proceso de fabricación, un solo proceso libre de moho paso utilizandouna fotomáscara fue desarrollado recientemente 5,6. Sin embargo, con este método, inventado los MNs tenían puntas de las agujas romas, como ningún mecanismo estaba en su lugar de modificar la trayectoria ultravioleta (UV) que participan en la fotolitografía. En este estudio, se han propuesto microlentes incrustadas en la fotomáscara para definir la geometría de los MNs. El protocolo para fabricar máscaras que constan de microlentes incrustadas y posteriormente MN fabricación con puntas afiladas utilizando el fotomáscara se reportan.

<table><tbody><tr><td>Diacrilato de poli(etilenglicol) (PEGDA Mn=258)</td><td>SIGMA&nbsp;</td><td>475629-500ML</td><td></td></tr><tr><td>2-hidroxi-2-metil-propiofenona (HMP)</td><td>SIGMA&nbsp;</td><td>405655-50ML</td><td></td></tr><tr><td>Colágeno bovino tipo 1, FITC conjugado&nbsp;</td><td>SIGMA&nbsp;</td><td>C4361</td><td></td></tr><tr><td>Estación de curado UV&nbsp; &nbsp; &nbsp;</td><td>EXFO Photonic Solutions Inc., Canadá</td> Adaptador de colimación <td>OmniCure S2000-XL</td><td></td></tr><tr><td>&nbsp;</td><td>EXFO Photonic Solutions Inc., Canadá</td><td>EXFO 810-00042</td><td></td></tr><tr><td>Placa de 24 pocillos</td><td>Thermo Fisher Scientific, EE. UU.</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Microscopio estereoscópico Nikon SMZ 1500&nbsp;</td><td>Nikon, Japón</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Dillon GL-500 medidor de fuerza digital &nbsp;</td>Microscopio confocal A-1R de <td>Dillon, EE. UU</td><td></td><td></td></tr><tr><td>.&nbsp;</td><td>Nikon, Japón</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

fabrication polimérico matriz de microagujas por fotolitografía

Polymeric Microneedle Array Fabrication by Photolithography

Este manuscrito describe la fabricación de microagujas polimérico (MN) matrices mediante fotolitografía. Se trata de un proceso libre de moho sencilla utilizando una fotomáscara que consta de microlentes incrustadas. No se encontraron microlentes incrustadas para influir en la geometría MN (nitidez). MN matrices sólidas con diámetros de punta que oscilan entre 41,5 micras ± 8,4 micras y 71,6 micras ± 13,7 m, con dos longitudes diferentes (1336 m ± 193 micras y 957 micras ± 171 micras) se fabricó. Estas matrices MN pueden proporcionar aplicaciones potenciales en el suministro de agentes terapéuticos de bajo peso molecular y macromolecular través de la piel.

La geometría de los los MNs puede verse afectada de manera significativa por las características fotomáscaras y microlentes incrustadas. El grado de refracción afecta la ruta de transmisión de los rayos UV, que influyeron en la geometría MN (Figura 2). Cada microlente se encontró que tenía un diámetro de 350 micras, 130 micras un aplanados superficie convexa, y un 62,3 micras de profundidad (Figura 2B-D). Usando el teorema de Pitágoras, el radio de curvatura de la primera superficie se ...

Aquí, presentamos un protocolo que describe un proceso de fabricación sin moho de las microagujas poliméricas por fotolitografía.

Fabrication polimérico matriz de microagujas por fotolitografía

This manuscript describes the fabrication of polymeric microneedle (MN) arrays by photolithography. It involves a simple mold-free process by using a ...

El objetivo general de este procedimiento es fabricar un array de microagujas poliméricas afiladas, que podría tener aplicaciones potenciales en la administración indolora de agentes terapéuticos de bajo peso molecular y macromoleculares a través de la piel. Esto se logra primero fabricando una máscara fotográfica que consiste en micro-lentes embebidas mediante grabado isotrópico con patrón. El segundo paso consiste en fabricar los ejes de las microagujas colocando la máscara fotográfica embebida sobre un baño de solución de prepolímero y enfocando luz UV en la solución a través de las micro-lentes, polimerizando así la solución expuesta.El paso final consiste en fabricar la capa de soporte para sostener los ejes de las microagujas. Esto se logra colocando las microagujas con la punta hacia arriba en una placa, agregando luego una solución prepolimérica y polimerizando la solución con luz ultravioleta. En última instancia, las propiedades características de las microagujas, incluyendo longitud, diámetro y el ángulo del ápice, pueden observarse mediante un microscopio estereoscópico.La principal ventaja de esta técnica frente a métodos existentes como el moldeado por microcanales es que es más rápida. Es un proceso sin moldes y no requiere el uso de altas temperaturas. Este método puede ayudar a responder preguntas clave en microfabricación, como el uso de micro lentes para modificar la trayectoria de la luz UV y el proceso de polimerización.Esta técnica puede utilizarse para fabricar agujas macroscópicas poliméricas, que se emplean en la administración de fármacos por vía transoral, aunque aquí solo demostraremos cómo fabricar microneedles sin carga. Esta técnica también puede utilizarse para fabricar microneedles cargadas con fármacos. Comience limpiando una oblea de vidrio de cuatro pulgadas sumergiéndola en un recipiente de cuarzo lleno con solución Piha durante 20 minutos a 120 grados Celsius.Luego enjuague la oblea con agua destilada y séquela utilizando aire comprimido. Una vez finalizado en el evaporador de haz de electrones, coloque la oblea en un equipo de centrifugado y añada cinco mililitros de una resina fotosensible al centro de la oblea. Haga girar la oblea a 3000 RPM durante 30 segundos para producir una capa de resina fotosensible de dos micrómetros de espesor.A continuación, prehornee la resistencia fotográfica en una placa calefactora a 100 grados Celsius durante un minuto y medio, luego coloque la máscara fotográfica maestra y la oblea en el alineador de máscaras fotográficas y exponga la oblea una vez endurecida. Hornee la resistencia fotográfica a 120 grados Celsius durante 30 minutos en una placa calefactora. A continuación, grabe el patrón en la oblea de vidrio utilizando una solución de grabado de cromo y oro a temperatura ambiente durante una hora, coloque la oblea de vidrio grabada sobre una placa calefactora a 110 grados Celsius y derrita cera sobre el lado opuesto de la oblea de vidrio de modo que toda la superficie de la oblea quede cubierta con cera.Una placa de vidrio temporalmente unida a una placa de silicio ficticia colocando una placa de silicio en contacto con la placa de vidrio y presionando firmemente para eliminar la cera en exceso. A continuación, prepare un baño de 200 mililitros compuesto por 10 partes de ácido fluorhídrico al 49% y una parte de ácido clorhídrico al 37% en un recipiente de plástico con agitación magnética. Añada la muestra y ataque las micro-lentes a una velocidad de siete micrómetros por minuto durante ocho minutos y medio, agitando durante el proceso.Una vez finalizado, limpie la oblea utilizando agua desionizada y séquela a temperatura ambiente. Una vez seca, coloque la oblea sobre una placa calefactora precalentada a 100 grados Celsius durante 15 segundos. A continuación, separe la oblea de vidrio de la oblea de silicio ficticia.Coloque la oblea de vidrio en un baño ultrasónico que contenga n-metil-2-pirrolidona a 80 grados Celsius y utilice la sonicación ultrasónica durante una hora para eliminar la cera restante, la resina fotosensible y las capas sobrantes de cromo y oro en los bordes de las lentes. Apile portaobjetos de vidrio a ambos lados de una cavidad con forma rectangular para establecer la altura máxima de las microagujas. Fije cada capa del portaobjeto de vidrio aplicando una capa delgada de solución de prepolímero sobre los portaobjetos entre cada capa.Una vez finalizado, irradie el montaje con una luz ultravioleta de alta intensidad durante dos segundos para fijar las láminas en su lugar. A continuación, coloque la máscara fotográfica de modo que la superficie recubierta de cromo y oro esté orientada hacia el interior de la cavidad. Asegúrese de que los lados de las paredes de la cavidad no estén obstruyendo.Las lentes integradas en la máscara fotográfica. Llene la cavidad con la solución de prepolímero hasta que la superficie recubierta de cromo y oro entre en contacto con la solución sin que haya burbujas visibles. Luego, coloque el montaje en una estación de curado UV y coloque un radiómetro junto al montaje para medir la intensidad de la luz UV.Irradie el montaje con luz UV de alta intensidad entre 320 y 500 nanómetros durante un segundo a una distancia de 3,5 centímetros de la fuente UV. Tras la exposición a UV, retire la máscara fotográfica con el arreglo de microagujas y vierta la solución excedente de prepolímero nuevamente en su recipiente original para su reutilización. Cuantifique la longitud y el diámetro de la punta de las microagujas utilizando un microscopio estereoscópico con técnicas estándar y pinzas.Coloque las microagujas unidas a la máscara fotográfica en un pocillo de una placa de 24 pocillos con las agujas hacia arriba. Añada de 300 a 400 microlitros de la solución prepolimérica al pocillo hasta que las agujas queden sumergidas hasta la altura de la capa de soporte deseada. A continuación, irradie el montaje con luz UV de alta intensidad de 15,1 vatios por centímetro cuadrado, desde una distancia de 10,5 centímetros, durante un período de un segundo.Una vez que la capa de respaldo se haya polimerizado, separe la capa de respaldo del array de microagujas de la máscara fotográfica utilizando una cuchilla afilada. Luego, cuantifique la longitud de la punta, el diámetro y el diámetro de la base de las microagujas con la capa de respaldo utilizando un microscopio estéreo. Se estudió la intensidad efectiva de UV sobre la longitud de las microagujas y el diámetro de la punta variando la intensidad de la luz UV desde 3,14 hasta 15,1 vatios por centímetro cuadrado a una distancia focal constante y una distancia fija de la fuente luminosa.Se encontró que la longitud promedio de las microneedles y el diámetro de la punta aumentaron con la intensidad creciente. Aquí se muestran los efectos de 300 microlitros frente a 400 microlitros de material de respaldo sobre la longitud total de las microneedles, así como la fuerza de fractura de las agujas; como se esperaba, con más material de respaldo las agujas son más cortas en general, pero también ganan fuerza adicional de fractura debido al soporte extra. Después de ver este video, espero que tenga una buena comprensión de cómo fabricar agujas macro poliméricas. Una vez dominada, esta técnica puede realizarse en cinco a diez minutos.Si el procedimiento se realiza con cuidado y la máscara fotográfica está lista, recuerde cómo se utilizan estos materiales, como el ácido fluorhídrico y los bancos de UV, por lo que siempre se debe usar equipo de protección personal.

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Research

Investigación

JoVE Journal

Bioengineering

Bioingeniería

Este artículo detalla la construcción de un multiplexado basado en el sensor de microagujas. El dispositivo está siendo desarrollado para el muestreo in situ y el análisis electroquímico de múltiples analitos en una manera rápida y selectiva. Tenemos la visión de la medicina clínica y la investigación biomédica utiliza para estos sensores de microagujas basadas en.

Hollow Microneedle basado en sensores para la detección electroquímica multiplexado transdérmica

El método de fabricación de finos electrodos interdigitados (espacio y ancho: 20 μm) en la punta de una aguja hipodérmica (diámetro: 720 μm) se demuestra mediante una capa de aerosol y la fotomáscara película flexible en el proceso de fotolitografía.

Fabricación de electrodos finos en la punta de la aguja hipodérmica con capa de aerosol de la fotoresistencia y Photomask Flexible para aplicaciones biomédicas

Este artículo presenta un método único para fabricar moldes maestros con un orificio de ventilación de aire para evitar el atrapamiento de aire durante la colada de polímeros viscosos, permitiendo la fabricación de microagujas de gelatina con puntas afiladas. Reduciendo el volumen de fundición de gelatina de alta viscosidad, también se podían fabricar microagujas piramidales huecas de pared delgada.

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Este protocolo describe la fabricación de parches de microaguja disolubles que incorporan nanomicelas de α-lactalbúmina cargadas con capsaicina. El método ofrece un enfoque reproducible y mínimamente invasivo para la administración transdérmica dirigida de bioactivos hidrofóbicos al tejido adiposo, facilitando una reducción eficiente de la grasa local y potencialmente ampliando aplicaciones en el manejo de la obesidad.

Fabricación de parches microagujas disolubles cargados con nanomonimilas de α-lactalbúmina para la administración transdérmica de capsaicina y la reducción del tejido adiposo

El presente trabajo pretende servir como una guía práctica que permita a los investigadores preparar sus propios dispositivos DMAP utilizando el método de colada con disolventes, también conocido como micromoldeo, y realizar caracterizaciones básicas.

Parches de matriz de microagujas disolvibles fabricados mediante técnica de colada con disolventes y caracterización esencial de dispositivos biomédicos basados en microagujas

Técnicas sencillas se describen para la producción rápida de microfabricated sistemas de cultivo neuronal mediante un dispositivo digital de microespejos para la litografía de proyección dinámica máscara regular de los sustratos de cultivo celular. Estos sistemas de cultivo pueden ser más representativos de la arquitectura biológica natural, y las técnicas descritas podrían ser adaptados para numerosas aplicaciones.

Fabricación de hidrogeles micropatterned para sistemas de cultivo neuronal usando fotolitografía dinámica de proyección Máscara

En este artículo se describe un método para sintetizar nanoprecipitation a base de polímeros con nanopartículas de copolímeros de bloque doble. Vamos a discutir la síntesis de copolímeros de bloque doble, la técnica nanoprecipitation, y sus posibles aplicaciones.

Formulación de nanopartículas poliméricas mediante la técnica de dibloque Nanoprecipitation

Un protocolo para el análisis de nanopartículas de seguimiento (NTA) y de alto rendimiento de citometría de flujo para evaluar las nanopartículas poliméricas de suministro de genes se describe. NTA se utiliza para caracterizar la distribución del tamaño de partícula de nanopartículas y la distribución de partículas por plásmido. De alto rendimiento de la citometría de flujo permite una evaluación cuantitativa eficacia de la transfección de una biblioteca de biomateriales de suministro de genes.

La evaluación de la administración de genes nanopartículas poliméricas por nanopartículas de análisis de seguimiento y de alto rendimiento Citometría de Flujo

Se describe el método de las células madre de programación para sobreexpresar factores terapéuticos para la angiogénesis usando nanopartículas poliméricas biodegradables. Procesos descritos incluyen la síntesis de polímeros, la transfección de células madre derivadas de tejido adiposo in vitro, y la validación de la eficacia de las células madre programado para promover la angiogénesis en un modelo de isquemia de las extremidades posteriores murino.

Células Madre Programación para Terapéutico Angiogénesis Uso Biodegradable polimérico nanopartículas

Dos fluidos adyacentes que pasan a través de un canal microfluídico ranurado pueden ser dirigidos para formar una vainta alrededor de un núcleo de prepolímero; determinando así tanto la forma como la sección transversal. La polimerización fotoiniciada, como la química de tiol click, es muy adecuada para solidificar rápidamente el fluido central en una microfibra con tamaño y forma predeterminados.

Fabricación Microfluídica De Fibras Poliméricas Y Biohíbridas Con Tamaño y Forma Prediseñados

Aprende a fabricar matrices de microagujas poliméricas mediante fotolitografía sin moldes para aplicaciones en administración transdérmica indolora de fármacos. Este protocolo ofrece control preciso sobre las dimensiones de las microagujas.

Fabrication polimérico matriz de microagujas por fotolitografía

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