ייצור של אלקטרודות בסדר על הקצה של מחט Hypodermic באמצעות תרסיס Photoresist ציפוי גמיש Photomask ביו יישומים

המטרה הכוללת של פרוטוקול זה היא לייצר אלקטרודות בין-ספרתיות עדינות על קצה מחט היפודרמית בקוטר של פחות ממילימטר אחד ליישומים ביו-רפואיים. שיטה זו יכולה להשיג את דפוס המתכת של הניבים בקצה המעוגל של המחט ההיפודרמית על ידי שימוש בציפוי ריסוס של תהליך פוטו-רזיסט ופוטוליתוגרפיה עם סרט גמיש למסכה. חיישן המיקרו דיודה המיוצר יכול לשמש באופן נרחב ליישומים ביו-רפואיים, כגון אספקת תרופות, ביופסיה ואפילו הניתוח בדיוק גבוה על ידי צריבה של אלקטרופוטומטר ממוקד.

כדי להתחיל בהליך זה, חתוך צינור כיווץ חום באורך של שלושה סנטימטרים והתאם את האורך במידת הצורך על סמך עומק החדירה של המחט ההיפודרמית. הכנס את המחט ההיפודרמית לתוך צינור כיווץ החום החתוך. בעזרת אקדח חום, הגדר ל -150 מעלות צלזיוס וכווץ את הצינור.

לאחר מכן, הפרד את המחט ההיפודרמית מהרכזת שלה. נקה את המחט באמבט מים נטול יונים עם תסיסה קולית. לאחר מכן, השתמש בפלטה חמה המוגדרת ל-105 מעלות כדי לייבש את המחט המבודדת למשך 10 דקות.

לאחר מכן, החל סרט דו צדדי על מגלשת זכוכית נקייה. מסדרים את המחט המבודדת הנקייה זו לצד זו בצד החשוף של הסרט הדו-צדדי. באמצעות ציוד מקרטע, הפקידו כרום וזהב על המחטים כמתואר בפרוטוקול הטקסט.

ראשית, השתמש בסרט דו צדדי כדי לתקן את אחת מהמחטים המותזות בזהב על מגלשת זכוכית. מחממים את הצ'אק של ציפוי הריסוס ל -100 מעלות צלזיוס. הנח את השקופית על הצ'אק המחומם.

הניחו למחט להתחמם במשך שתיים-שלוש דקות. לאחר מכן, רססו את הפוטו-רזיסט על המחט המותזת בזהב תוך כדי חימום באמצעות המצב המוצג כאן. לאחר מכן, השאירו את מגלשת הזכוכית על הצ'אק לחימום של 100 מעלות צלזיוס למשך שלוש דקות לאפייה רכה.

בעזרת מיקרוסקופ המוגדר להגדלה של פי 100, בדוק את המחט כדי לקבוע אם הפוטו-רזיסט מצופה באופן אחיד. ראשית, הרם לאט לוחית החזקת דגימה הניתנת להזזה חופשית עד שהיא נוגעת במלואה בלוחית האחיזה הקבועה של מסכת הצילום. בעזרת משאבה פנאומטית, תקן את לוחית החזקת הדגימה.

לאחר מכן, הנח את המחט המצופה פוטו-רזיסט על לוחית החזקת הדגימה. יישר שניים מקווי הגבול מהתמונה המוקרנת עם שני קווי יישור מקבילים מהמסכה באמצעות צג התצוגה CCD כדי לנטר את התהליך בזמן אמת. הרם לאט את המחט כדי להביא את המחט למגע עם מסכת הצילום הגמישה הקבועה.

חשוף את המחט לאור UV למשך 30 שניות בעוצמה של 15 מילי-ג'אול לסנטימטר בריבוע. לאחר מכן בצע את תהליך הפיתוח למשך שלוש דקות. לאחר מכן, השתמש במים נטולי יונים כדי לשטוף את המפתח מהדגימה.

באמצעות מיקרוסקופ המוגדר להגדלה פי 200, קבע אם הפוטו-התנגדות מעוצבת בבירור. אם הפוטו-רזיסט החשוף אינו מוסר בצורה מושלמת, חזור על תהליך הפיתוח במרווחים של 30 שניות. בעזרת פינצטה, נתק את הדגימה ממגלשת הזכוכית.

טבלו בתחריט רטוב זהב למשך דקה. לאחר מכן, השתמש במים נטולי יונים כדי לשטוף את התחריט. בעזרת מיקרוסקופ המוגדר להגדלה של פי 200, בדוק את התוצאה.

אם עדיין נשאר זהב להסרה, חזור על תהליך התחריט במרווחים של 10 שניות. לאחר מכן, טבלו את המחט בתחריט כרום למשך 30 שניות. השתמש במים נטולי יונים כדי לשטוף את התחריט בסיום.

טבלו את המחט החרוטה בתמיסת אצטון למשך דקה אחת. לאחר מכן יש לשטוף במים נטולי יונים. העבירו את הדגימה לפלטה חמה שחוממה ל-105 מעלות צלזיוס לייבוש למשך 10 דקות.

לאחר מכן, חותכים את צינור הכיווץ כך שיהיה ארוך בשניים עד שלושה מילימטרים מהאלקטרודה. בעזרת אקדח חום, העלו את הטמפרטורה של צינור כיווץ החום ל -150 מעלות כדי להפסיב היטב את המחט. במחקר זה, אלקטרודות בין-ספרתיות מיוצרות על קצות המחטים ההיפודרמיות באמצעות ציפוי ריסוס פוטו-רזיסט ומסכת פוטו גמישה.

האלקטרודות מיוצרות בהצלחה בקוטר של 820 מיקרומטר בעוד ששולי הייצור מקצה המחט קטנים עד 680 מיקרומטר. הרוחב והמרווח של מסכת הצילום, שהם 25 מיקרומטר ו-15 מיקרומטר בהתאמה, נועדו לפתור חוסר איזון במינון UV הנובע ממגע לא מושלם בין החלק החיצוני של מסכת הפוטו למשטח המעוקל של המחט. שינויים אלה מאפשרים לייצר בהצלחה הן את הרוחב והן את הפער של האלקטרודות ב-20 מיקרומטר על ידי אופטימיזציה של זמן החשיפה ל-UV.

יכולת ההבחנה של ספקטרוסקופיית העכבה החשמלית על מחט מוערכת באמצעות ריכוזים שונים של PBS. מכיוון שה-PBS מדולל באופן סדרתי במים נטולי יונים, המוליכות החשמלית פוחתת ככל שריכוז ה-PBS יורד. לפיכך, גודל העכבה עולה ככל שרמת הריכוז של PBS יורדת.

בהתבסס על יכולת הבחנה זו, פרופיל עומק מבוצע בתדר של מגה-הרץ אחד באמצעות רקמת חזיר בת ארבע שכבות. על פי עומק החדירה של ה- EoN, גודל העכבה ורקמת השומן, מופלה בבירור מזה של רקמת השריר. לאחר צפייה בסרטון זה, עליכם להבין כיצד לייצר מיקרואלקטרודות על מגש מעוגל כדי לקרוא קוטר של פחות ממילימטר אחד.

נכון לעכשיו, אנו מוצאים טוב יותר את היישום הקליני של חיישני המחטים לגנאי להרדמת עמוד השדרה, ביופסיית בלוטת התריס, ואפילו ניתוחים כגון ניתוח לפרוסקופי וכריתת תשוקה.