Name: Micropunching litografia per la generazione di Micro-e submicroniche modelli sul Polymer Substrati (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2012-07-02T08:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 24 s
Description: Impara la litografia a micropunching per generare pattern micro e sub-micron su substrati polimerici. Questo metodo rapido consente la fabbricazione di sensori biomedicali e dispositivi microfluidici senza chimica aggressiva.

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<ol><li>Menon, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Conducting+polymers%3A+Nobel+Prize+in+Chemistry%2C+2000%5BTitle%5D)+AND+%22Current+Science%22%5BJournal%5D)">Conducting polymers: Nobel Prize in Chemistry, 2000.</a> Current Science. 79, 1632(2000).</li>
<li>Inzelt, G., Pineri, M., Schultze, J. W., Vorotyntsev, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electron+and+proton+conducting+polymers%3A+recent+developments+and+prospects%5BTitle%5D)+AND+%22Electrochimica+Acta%22%5BJournal%5D)">Electron and proton conducting polymers: recent developments and prospects.</a> Electrochimica Acta. 45, 2403(2000).</li>
<li>Adhikari, B., Majumdar, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Polymers+in+sensor+applications%5BTitle%5D)+AND+%22Progress+in+Polymer+Science%22%5BJournal%5D)">Polymers in sensor applications.</a> Progress in Polymer Science. 29, 699(2004).</li>
<li>Chakraborty, A., Liu, X., Parthasarathi, G., Luo, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+intermediate-layer+lithography+method+for+generating+multiple+microstructures+made+of+different+conducting+polymers%5BTitle%5D)+AND+%22Microsystem+Technologies%22%5BJournal%5D)">An intermediate-layer lithography method for generating multiple microstructures made of different conducting polymers.</a> Microsystem Technologies. 13 (8), 1175(2007).</li>
<li>Madou, M. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aMadou%2C+M+%22Fundamentals+of+Microfabrication%22">Fundamentals of Microfabrication</a>. , CRC Press. (1995).</li>
<li>Bustillo, J. M., Howe, R. T., Muller, R. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Surface+micromachining+for+microelectromechanical+systems%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+IEEE%22%5BJournal%5D)">Surface micromachining for microelectromechanical systems.</a> Proceedings of the IEEE. 86, 1552(1998).</li>
<li>Liu, X., Luo, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Intermediate-layer+lithography+for+producing+metal+micropatterns%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Vacuum+Science+and+Technology+B%22%5BJournal%5D)">Intermediate-layer lithography for producing metal micropatterns.</a> Journal of Vacuum Science and Technology B. 25, 677(2007).</li>
<li>Chakraborty, A., Luo, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Multiple+conducting+polymer+microwire+sensors%5BTitle%5D)+AND+%22Microsystem+Technologies%22%5BJournal%5D)">Multiple conducting polymer microwire sensors.</a> Microsystem Technologies. 15, 1737(2009).</li>
<li>Chakraborty, A., Liu, X., Luo, C. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aChakraborty%2C+A+%22Polypyrrole%3A+A+new+patterning+approach+and+applications.+Polypyrrole%3A+Properties%2C+Performance+and+Applications%22">Polypyrrole: A new patterning approach and applications. Polypyrrole: Properties, Performance and Applications</a>. Mason, E. C., Weber, A. P. , Nova Science Publishers, Inc. (2011).</li>
<li>Poddar, R., Luo, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+novel+approach+to+fabricate+a+PPy%2Fp-type+Si+heterojunction%5BTitle%5D)+AND+%22Solid-State+Electronics%22%5BJournal%5D)">A novel approach to fabricate a PPy/p-type Si heterojunction.</a> Solid-State Electronics. 50, 1687(2006).</li>
<li>Liu, X., Chakraborty, A., Luo, C. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aLiu%2C+X+%22Generation+of+all-polymeric+diodes+and+capacitors+using+an+innovative+intermediate-layer+lithography.+Progress+in+Solid+State+Electronics+Research%22">Generation of all-polymeric diodes and capacitors using an innovative intermediate-layer lithography. Progress in Solid State Electronics Research</a>. Martingale, J. P. , Nova Science Publishers, Inc. 127-139 (2008).</li>
<li>Liu, X., Luo, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fabrication+of+Au+sidewall+micropatterns+using+a+Si-reinforced+PDMS+mold%5BTitle%5D)+AND+%22Sensors+and+Actuators+A%22%5BJournal%5D)">Fabrication of Au sidewall micropatterns using a Si-reinforced PDMS mold.</a> Sensors and Actuators A. 152, 96(2009).</li>
<li>Liu, X., Chakraborty, A., Luo, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fabrication+of+micropatterns+on+the+sidewalls+of+a+thermal+shape+memory+polystyreme+block%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Micromechanics+and+Microengineering%22%5BJournal%5D)">Fabrication of micropatterns on the sidewalls of a thermal shape memory polystyreme block.</a> Journal of Micromechanics and Microengineering. 20, 095025(2010).</li>
<li>Chakraborty, A., Liu, X., Luo, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fabrication+of+micropatterns+on+channel+sidewalls+using+strain-recovery+property+of+a+shape-memory+polymer%5BTitle%5D)+AND+%22Sensors+and+Actuators+A%22%5BJournal%5D)">Fabrication of micropatterns on channel sidewalls using strain-recovery property of a shape-memory polymer.</a> Sensors and Actuators A. , Accepted (2011).</li>
<li>Liu, X., Luo, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fabrication+of+supe-hydrophobic+channels%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Micromechanics+and+Microengineering%22%5BJournal%5D)">Fabrication of supe-hydrophobic channels.</a> Journal of Micromechanics and Microengineering. 20, 25029(2010).</li>
<li>Luo, C., Meng, F., Liu, X., Guo, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Reinforcement+of+PDMS+master+using+an+oxide-coated+silicon+plate%5BTitle%5D)+AND+%22Microelectronics+Journal%22%5BJournal%5D)">Reinforcement of PDMS master using an oxide-coated silicon plate.</a> Microelectronics Journal. 37, 5(2006).</li>
<li>Luo, C., Garra, J., Schneider, T., White, R., Currie, J., Paranjape, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Thermal+ablation+of+PMMA+for+water+release+using+a+microheater%5BTitle%5D)+AND+%22Sensors+and+Actuators+A%22%5BJournal%5D)">Thermal ablation of PMMA for water release using a microheater.</a> Sensors and Actuators A. 114, 123(2004).</li>
</ol>

Non ci sono conflitti di interesse dichiarati.

Risoluzione dei problemi di informazioni: i punti critici per quanto riguarda la generazione di microdisegnature single-e multi-strato di polimeri conduttori e metalli usando l&#39;operazione di &quot;taglio&quot;: (1) Temperatura di goffratura assicura fluidità dello strato intermedio PMMA che genera i risultati ottimali. Si consiglia di avviare al limite inferiore dell&#39;intervallo di temperatura e aumentare gradualmente se i risultati desiderati non sono raggiunti. Troppo alta temperatura possono c...

<table border="1"><tbody><tr><td> Nome del reattivo </td><td> Azienda </td><td> Numero di catalogo </td><td> Comments </td></tr><tr><td> PMMA </td><td> Sigma-Aldrich Co. </td><td> 495C9 </td><td> Il solvente è cholorobenzene. Maneggiare soluzione PMMA sotto una cappa aspirante con ventilazione adeguata. Non respirare il vapore. Consultare MSDS per le istruzioni di manipolazione sicura. </td></tr><tr><td> PpY </td><td> Sigma-Aldrich Co. </td><td> - </td><td> 5% in peso in acqua. Usato come ricevuto. </td></tr><tr><td> PEDOT-PSS </td><td> HC Starck Co. </td><td> Baytron P V4 HC </td><td> Proprietary solvente. Usato come ricevuto. </td></tr><tr><td> Spani </td><td> Sigma-Aldrich Co. </td><td> - </td><td> L&#39;acqua forma solubile. Usato come ricevuto. </td></tr><tr><td> Goffratura macchina a caldo </td><td> JenoptikMikrotechnik Co. </td><td> HEX 01/LT </td><td></td></tr><tr><td> Sputter macchina </td><td> Cressington Co. </td><td> 208HR </td><td></td></tr><tr><td> FIB macchina </td><td> Zeiss Co. </td><td> FIB Crossbeam 1540 XB </td><td></td></tr><tr><td> Spin coater </td><td> Headway Reseach Co. </td><td> PWM32-PS-R790 Spinner sistema </td><td></td></tr><tr><td> RIE macchina </td><td> Technics MicroRIE Co. </td><td> - </td><td></td></tr><tr><td> Photoresist </td><td> Shipley Co. </td><td> S1813 </td><td></td></tr><tr><td> PDMS </td><td> Dow Corning </td><td> Sylgard 184 silicone kit elastomero </td><td></td></tr><tr><td> HDPE foglio </td><td> Incorporare gli Stati Uniti in plastica </td><td> - </td><td></td></tr><tr><td> PMMA </td><td> Cyro Co. </td><td> - </td><td></td></tr><tr><td> Double-sided Adhesive nastro </td><td> Scotch Co. </td><td> - </td><td></td></tr><tr><td> Un solo lato del nastro </td><td> Delphon Co. </td><td> Ultratape # 1310 </td><td></td></tr><tr><td> Micropipette di vetro </td><td> FHC Co. </td><td> 30-30-1 </td><td></td></tr><tr><td> Clip </td><td> Office Depot Co. </td><td> Bulldog Clip </td><td></td></tr><tr><td> Umidificatore </td><td> Vicks Co. </td><td> Filtro umidificatore libero </td><td></td></tr></tbody></table>

micropunching litografia per la generazione di micro-e submicroniche modelli sul polymer substrati

Micropunching Lithography for Generating Micro- and Submicron-patterns on Polymer Substrates

Polimeri conduttori hanno attirato grande attenzione dal momento che la scoperta di alta conducibilità in poliacetilene drogato nel 1977 1. Essi offrono i vantaggi di peso ridotto, facile sartoria di proprietà e un ampio spettro di applicazioni 2,3. Grazie alla sensibilità dei polimeri conduttori alle condizioni ambientali (ad esempio, aria, soluzioni di ossigeno, umidità, temperatura elevata e chimica), tecniche litografiche presentano notevoli sfide tecniche quando si lavora con questi materiali 4. Ad esempio, gli attuali metodi fotolitografiche, come ultravioletta (UV), sono inadatti per patterning i polimeri conduttori a causa del coinvolgimento dei processi di attacco chimico ad umido e / o secco in questi metodi. Inoltre, le attuali micro / nanosistemi hanno principalmente una forma planare 5,6. Uno strato di strutture è costruito sulle superfici superiori di un altro strato di caratteristiche fabbricati. Più livelli di queste strutture sono impilati insieme per formare su numerosi dispositiviun substrato comune. Le superfici laterali delle microstrutture non sono stati utilizzati in dispositivi costruzione. D&#39;altra parte, i modelli laterali potrebbe essere utilizzato, ad esempio, di costruire 3-D circuiti, modificare canali fluidici e diretto crescita orizzontale di nanofili e nanotubi. Un metodo macropunching è stato applicato nel settore della produzione di creare macropatterns in lamiera da oltre cento anni. Motivati ​​da questo approccio, abbiamo sviluppato un metodo di litografia micropunching (MPL) per superare gli ostacoli di patterning polimeri conduttori e la generazione di modelli laterali. Come il metodo macropunching, la MPL comprende inoltre due operazioni (Fig. 1): (i) di taglio, e (ii) disegno. L&#39;operazione di &quot;taglio&quot; è stato applicato al modello tre polimeri conduttori 4, polipirrolo (PpY), poli (3,4-ethylenedioxythiophen)-poli (4-styrenesulphonate) (PEDOT) e polianilina (PANI). È stato anche impiegato per creare microstrutture Al 7. Le microstrutture fabbricate di polimeri conduttori sono stati usati come umidità 8, chimica 8, e glucosio sensori 9. Microstrutture combinati di Al e polimeri conduttori sono stati impiegati per fabbricare condensatori e eterogiunzioni vari 9,10,11. L&#39;operazione di &quot;taglio&quot; è stato applicato anche per generare i modelli inferiori al micron, come la 100 - e le linee PpY da 500 nm a livello, nonché 100-nm a livello fili Au. L&#39;operazione di &quot;disegno&quot; è stato impiegato per due applicazioni: (i) produzione di modelli di Au laterali in polietilene ad alta densità (HDPE), canali che potrebbero essere utilizzati per la costruzione di microsistemi 3D 12,13,14, e (ii) fabbricare polidimetilsilossano (PDMS) micropillars su substrati HDPE per aumentare l&#39;angolo di contatto del canale 15.

Un approccio litografia micropunching è sviluppato per generare micro-e submicroniche modelli sopra, fianchi e superfici di fondo di polimero substrati. Esso supera gli ostacoli patterning di polimeri conduttori e generare modelli laterali. Questo metodo permette una rapida realizzazione di funzioni multiple ed è libero di chimica aggressiva.

Micropunching litografia per la generazione di Micro-e submicroniche modelli sul Polymer Substrati

I polimeri conduttori hanno attirato grande attenzione fin dalla scoperta dell'elevata conducibilità nel poliacetilene drogato nel 19771. Essi offrono i vantaggi di ...

L'obiettivo generale di questo lavoro è generare schemi micro e sub-micronici sulle superfici laterali superiori e inferiori di un substrato polimerico per diverse applicazioni. Questo risultato si ottiene innanzitutto rivestendo strati polimerici intermedi e target su una superficie rigida. Successivamente, vengono realizzate strutture di stampo con bordi affilati e arrotondati, che vengono utilizzate per imprimere il substrato a una temperatura superiore alla temperatura di transizione vetrosa del polimero intermedio, ma inferiore alla temperatura di fusione del polimero target.Dopo il raffreddamento del substrato, il modulo viene rimosso e sulle superfici dei substrati polimerici compaiono strutture micro e sub-micrometriche. Le applicazioni biomediche della litografia mediante microforatura sono primarie. I microbiomi di PPY generati mediante operazione di taglio vengono utilizzati per il rilevamento del glucosio.In secondo luogo, i canali HDP generati mediante disegno possono essere utilizzati come canali microfluidici all'interno di dispositivi lab-on-chip per ridurre l'attrito del flusso del fluido. In questa procedura, un substrato in silicone, rivestito con un polimero int

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Monostrati auto-assemblati (SAM) formato da tioli alcani a catena lunga su oro fornire ben definito substrati per la formazione di pattern proteico delle cellule e di confino. Stampa microcontact di hexadecanethiol utilizzando un (PDMS) polidimetilsilossano timbro seguita da riempimento con un glicole-terminated alcano tiolo monomero produce un modello in cui proteine ​​e cellule di assorbire solo alla regione timbrato hexadecanethiol.

La creazione di substrati Patterned bidimensionali per confinamento di proteine ​​e cellule

Qui, presentiamo un protocollo che descrive un processo di fabbricazione senza stampi dei microaghi polimerici mediante fotolitografia.

Polimerici Microneedle Array Fabrication per Fotolitografia

Viene presentato un protocollo per la produzione di una vasta area di substrato nanostrutturato da piccoli stampi nanomodellati per lo studio della modulazione nanotopografica del comportamento cellulare.

Espansione nanostrutturati Substrati utilizzando la tecnica del punto per Nanotopographical Modulazione di Cell Comportamento

Questo rapporto descrive una tecnica semplice e facile da eseguire, utilizzando il vuoto a bassa pressione, per riempire canali microfluidici con cellule e substrati per la ricerca biologica.

Un metodo versatile di patterning proteine ​​e cellule

Metodi di fabbricazione di superficie per fantasia deposizione di nanometro spessa spazzole o micron di spessore, film reticolato di un copolimero del blocco di azlactone sono segnalati. Fasi critiche sperimentale, risultati rappresentativi e le limitazioni di ciascun metodo sono discussi. Questi metodi sono utili per la creazione di interfacce funzionali con caratteristiche fisiche su misura e reattività di superficie sintonizzabile.

Fabbricazione di superfici reattive con spazzola e film reticolato di co-polimeri funzionalizzati Azlactone blocco

Questo protocollo introduce un metodo di micromodellazione senza litografia che è semplice e accessibile a coloro che hanno un background di bioingegneria limitato. Questo metodo utilizza stencil personalizzati tagliati al laser per micropattern proteine a matrice extracellulare in una forma di interesse per la modulazione delle morfologie cellulari. La procedura per la micropatterning è dimostrata utilizzando cardiomiociti derivati da cellule staminali pluripotenti indotti.

Micropatterning a cella singola semplice senza litografia con stencil laser-cut

Il protocollo qui presentato consente la fabbricazione automatizzata di micropattern che standardizzano la forma cellulare per studiare le strutture citoscheletriche all'interno delle cellule di mammifero. Questa tecnica di facile utilizzo può essere impostata con sistemi di imaging disponibili in commercio e non richiede apparecchiature specializzate inaccessibili ai laboratori standard di biologia cellulare.

Controllo della geometria cellulare attraverso il micropatterning laser assistito a infrarossi

Descriviamo i miglioramenti a un metodo standard per misurare le forze di trazione cellulare, basato sulla stampa di microcontatti con una singola fase di pattern sottrattiva di array di punti di proteine della matrice extracellulare su idrogel morbidi. Questo metodo consente una fabbricazione più semplice e coerente dei modelli a isola, essenziale per controllare la forma del cluster cellulare.

Generazione di modelli per microscopia a trazione micropattern

Viene presentato un metodo per imporre la topografia superficiale di materiali polimerici compositi che assorbono la luce, in particolare elastomeri magnetoattivi (MAE), utilizzando la microlavorazione laser. Questo metodo consente una grande flessibilità nella progettazione topografica e nella prototipazione rapida. Viene dimostrato un esempio di strutturazione delle superfici MAE, della caratterizzazione e della loro risposta al campo magnetico esterno.

Microlavorazione laser per la progettazione di topografia di superfici polimeriche

Riportiamo un metodo semplice per la realizzazione di una vasta gamma di densità altissima di ordine verticale nanofili organici piccolo-molecolari. Questo metodo consente la sintesi di complessi heterostructured geometrie nanofili ibridi, che possono essere coltivate su substrati a buon arbitrari. Queste strutture hanno potenziali applicazioni in elettronica organica, optoelettronica, sensori chimici, fotovoltaico e spintronica.

Altissima densità Array of allineato verticalmente Nanofili organici piccola molecolari su substrati arbitrarie

Impara la litografia a micropunching per generare pattern micro e sub-micron su substrati polimerici. Questo metodo rapido consente la fabbricazione di sensori biomedicali e dispositivi microfluidici senza chimica aggressiva.

Micropunching litografia per la generazione di Micro-e submicroniche modelli sul Polymer Substrati

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