La microfabrication de Chip entreprises Échafaudages pour la culture cellulaire en trois dimensions

Bonjour, je m’appelle Stefan Re.Je travaille à l’Institut des Interfaces Biologiques et dans l’article suivant, vous verrez le processus de fabrication d’un échafaudage micro-structuré appelé ship, et nous utilisons deux méthodes différentes pour produire ces puces. Actuellement, un processus de gaufrage en forme de cœur combiné à certains processus ultérieurs et à un processus de formage microthermique, qui a récemment été développé ici au centre de recherche appelé Squi, Et maintenant, nous sommes dans une tente de salle blanche et ce que vous pouvez voir ici sur le côté droit est une machine de boxe chauffée sous vide typique, et nous utilisons cet équipement pour la fabrication de la puce à cellules microstructurées. Tout d’abord, nous introduisons un mode micro-structuré.

Celui-ci est monté ici dans une telle plaque, et vous pouvez voir ici deux moules. Ce moule est fabriqué par micro-usinage et il est fabriqué à partir de souffle. Maintenant, je monte le moule de microstructure dans la machine.

Pour le processus d’aquarium, nous utilisons des plaques de polymère comme celle-ci, et nous utilisons généralement du polycarbonate ou du PMA pour la production de la puce cellulaire. Maintenant, nous insérons la plaque de polymère dans la machine au centre de la plaque, en fermant l’outil. Après la fermeture de la machine, la chambre est évacuée, puis le moule du poteau est, ou l’ensemble de l’outil est chauffé à la température de formage, puis le polymère chaud est pressé dans le moule avec la microstructure.

Ensuite, après cette procédure de moulage, l’ensemble du moule est refroidi et nous avons un processus de démonstration automatique dans cette machine. Ce que vous pouvez voir ici, c’est une telle puce cellulaire moulée avec les pièces moulées, deux puces cellulaires et une couche résiduelle typique, qui résulte du processus de chauffage et de bussing. Après les étapes à chaud et de bus, la couche résiduelle des pièces doit être amincie et enfin complètement éliminée.

Donc, pour cela, les pièces sont découpées, les pièces du moule, puis congelées sur cette plaque de montage. Après le montage, nous fraisons la couche résiduelle jusqu’à une certaine épaisseur de la pièce afin que la grille de microstructure soit ouverte à l’arrière. Au cours du processus de broyage, les parois des micro-récipients sont stabilisées par de l’eau gelée.

Enfin, nous obtenons deux puces cellulaires moulées avec des grilles autoportantes de conteneurs MicroCon qui sont ouverts des deux côtés en haut, et en bas, nous collons. Puis, après le processus de broyage, une membrane poreuse à l’arrière de ces réseaux de conteneurs MicroCon ouverts. Nous collons une membrane de polycarbonate perforée et disponible dans le commerce à l’arrière du vaisseau à cellules ouvertes pour obtenir des réseaux de conteneurs microporeux.

Pour cela, nous insérons de fines membranes de bord de piste en polymère dans cette chambre. Les membranes ont une épaisseur d’environ 10 microns, puis nous plaçons la puce cellulaire sur ces membranes. Nous fermons alors cette cavité, et dans un premier temps, la chambre est évacuée.

Ensuite, nous injectons un solvant vaporisé pour résoudre la surface du polymère, et en appliquant une force à cet empilement, la membrane est liée au vaisseau cellulaire. Dans la dernière étape, la chambre est évaluée et nous sortons le vaisseau cellulaire finalisé. Récemment, nous avons développé une nouvelle technique de fabrication pour le sechi basée sur un processus de thermoformage, et elle est adaptée à l’échelle microscopique et nous l’avons donc appelée micro thermoformage.

Pour la fabrication d’un séchi poreux, nous utilisons des polyfils qui ont été irradiés avec des ions lourds accélérés. Cela se fait dans une société avec le cas à l’Unilog, et ces ions lourds produisent des pistes latines dans le poly du film en pénétrant complètement à travers le film polymère. Et lors du processus de thermoformage, ces pistes latines sont préservées et pour produire ces pores.

Puis après le processus de formage où la gravure de ces pistes latines vers des pores de taille définie. Ici, vous pouvez voir sur le côté droit La machine adaptée. Une machine à gaufrer à chaud adaptée à ce procédé de foquage microthermique.

L’outil se compose principalement de trois parties, une plaque supérieure et une plaque basse. Ils restent avec des connecteurs pour la pression de gaz et l’évacuation, et une troisième partie est ici comme le plafond. Dans un premier temps, nous mettons en place une forme mince de film d’environ 50 à cent microns et d’une épaisseur d’environ 50 à 100 microns.

Ensuite, nous fermons l’outil et une deuxième étape. La chambre construite par ces deux plaques et le plafond est évacuée. Après l’évacuation, le film polymère est pressé entre ces deux plaques et nous le chauffons ensuite jusqu’à ce qu’il se forme. Formage.

La température ici se situe dans la plage de la température de transition vitreuse, ce qui signifie que le polymère n’est pas fondu, mais que nous avons un polymère dans un état élastique ou dans un état élastique en caoutchouc. Dans une étape ultérieure, nous appliquons une pression de gaz. Ici, nous utilisons de l’azote comme gaz, et par ce gaz, le film polymère élastique en caoutchouc est ensuite étiré dans les micro-moules préalablement évacués.

Après cette étape de formage, l’ensemble de l’outil est refroidi et l’outil est ouvert. Enfin, la mousse polymère de microstructure est ensuite démoulée manuellement. L’avantage de ce nouveau procédé est que le nombre d’étapes du processus peut être considérablement réduit par rapport au procédé standard de moulage par micro-injection ou au procédé de gaufrage à chaud.

Après le thermoformage des films de polymère repassé lourd, nous gravons ces pistes latines de manière sélective sur des pores de taille définie. Pour cela, nous utilisons un simple haut-parleur en verre, et avec les pistes latines sont gravées avec de l’hydroxyde de sodium, doucement dirigées et chauffées à une température d’environ 60 degrés. La procédure de chaume dure environ une à plusieurs heures et permet d’obtenir des pores avec une taille de pores différente.

Nous avons maintenant les deux produits finis, la puce cellulaire chaude et la puce d’autobus avec la membrane des micropores à l’arrière de la puce cellulaire moulée. Et ici, dans ma main gauche, la puce à cellules flexibles à paroi mince thermoformée. Et avant de les utiliser en culture cellulaire, ils sont nettoyés et stérilisés par irradiation gélatineuse.