Nous rapportons sur les techniques à micromotif nanoporeux films minces d'or via l'impression par stencil et la photolithographie, ainsi que des méthodes pour cultiver des cellules sur les modèles micro-usinés. En outre, nous décrivons des méthodes d'analyse d'images pour caractériser la morphologie du matériau et des cellules cultivées à l'aide électronique à balayage et les techniques de microscopie à fluorescence.
Les matériaux nanostructurés avec des tailles de fond dans des dizaines de nanomètres ont amélioré la performance de plusieurs technologies, y compris les piles à combustible, les biocapteurs, les revêtements d'appareils biomédicaux et les outils d'administration de médicaments. Or nanoporeux (np-Au), produite par un processus d'auto-assemblage de nano-échelle, est un matériau relativement nouveau qui présente une grande surface effective, une conductivité électrique élevée, et l'activité catalytique. Ces propriétés ont fait np-Au un matériau intéressant pour la communauté scientifique. La plupart des études sur np-Au emploient spécimens macro-échelle et de se concentrer sur la science fondamentale de la matière et ses applications catalytiques et le capteur. Les spécimens macro-échelle limitent le potentiel de np-Au dans les systèmes miniaturisés, y compris les appareils biomédicaux. Afin de répondre à ces questions, nous décrivons d'abord deux méthodes différentes pour micromotif np-Au couches minces sur des substrats rigides. La première méthode utilise des masques pochoir produits manuellement pour créer l'échelle millimétrique np-Au modèles, tout en recueillante la seconde méthode utilise lift-off photolithographie pour motif motifs sub-millimétrique échelle. Comme les films minces np-Au sont obtenus par un procédé de pulvérisation-dépôt, ils sont compatibles avec les techniques de microfabrication conventionnelles, ce qui se prêtent à l'intégration facile dans des microsystèmes. Ces systèmes comprennent électriquement adressables plateformes de biocapteurs qui bénéficient d'une grande zone efficace de la surface, la conductivité électrique, et bioconjugaison de surface à base de thiol-or. Nous décrivons la culture cellulaire, immunologique, et des techniques de traitement d'images pour quantifier l'interaction np-Au avec des cellules de mammifères, ce qui est un paramètre important de la performance pour certains biocapteurs. Nous nous attendons à ce que les techniques illustrées ici vont faciliter l'intégration des np-Au dans les plates-formes à différentes échelles de longueur et dans de nombreuses applications, y compris des biocapteurs, des systèmes de stockage d'énergie, et des catalyseurs.
Nous démontrons deux techniques différentes pour micromotif np-Au films pour étendre l'utilisation de ces films dans des microsystèmes et des études biologiques. Or pulvérisation cathodique et de l'argent est une méthode polyvalente pour créer np-Au modèles, comme la pulvérisation est compatible avec les procédés de microfabrication conventionnelles et la composition de l'alliage et l'épaisseur peut être facilement contrôlée en faisant varier les pouvoirs d'armes à feu de pulvérisat…
The authors have nothing to disclose.
O. Kurtulus et D. Dimlioglu sont pris en charge par un laboratoire Frais de recherche Award Program Université de Californie 12-LR-237197. P. Daggumati est soutenu par l'Université de Californie à Davis investissements dans la recherche en sciences et ingénierie Award (RISE). CA Chapman est soutenu par un ministère de l'Éducation zones d'assistance supérieures de Besoin Bourse Nationale. Ce travail a été soutenu par UC Lab Honoraires Programme de recherche, UC Davis RISE et UC Davis College de fonds ingénierie start-up.
Name of Reagent/Material | Company | Catalog Number | Comments |
Gold target | Lesker | EJTAUXX403A2 | Precursor to alloy for producing np-Au |
Chrome target | Lesker | EJTCRXX353A2 | Adhesive layer |
Silver target | Lesker | EJTAGXX403A2 | Precursor to alloy for producing np-Au |
Porcelain boat | Thomas Scientific | 8542E40 | Used for processing small samples |
Nitric acid | Sigma-Aldrich | 43873 | Used at 70% for dealloying |
Sulfuric acid | J.T Baker | 7664-93-9 | Used at 96% for piranha cleaning |
Hydrogen peroxide | J.T Baker | 7722-84-1 | Used at 30% for piranha cleaning |
Biopsy punches | Ted Pella | 150xx | Available in several sizes |
Silicone elastomer sheets | Rogers Corporation | HT 6240 | Available in several thicknesses |
Hexamethyldisilazane | Sigma-Aldrich | 440191-100ML | Used as adhesion promoter for positive resist |
Microposit MF CD26 | Shipley | 38490 | Positive photoresist developer |
PRS 3000 | J.T Baker | JT6403-5 | Positive photoresist stripper |
Circular glass coverslips (12 mm) | Ted Pella | 26023 | Used as substrate for metal patterns and cell culture |
Glass slides (1 x 3 inch) | Ted Pella | 26007 | Used as substrate for metal patterns |
Kapton polyimide tape | VWR | 82030-950 | Used for securing elastomer |
Transparency masks | Output City | Used in photolithography http://www.outputcity.com/ | |
Plasma cleaner | Harrick Plasma | PDC-32G | Used for activating glass surfaces |
Sputtering machine | Kurt J. Lesker | LAB18 | Used for depositing metals |