Microfabbricazione di chip di dimensioni Ponteggi per tridimensionale coltura cellulare

Ciao, mi chiamo Stefan Re.Lavoro presso l'Institute of Biological Interfaces e nel seguente articolo vedrai il processo di fabbricazione di un'impalcatura micro strutturata chiamata nave, e stiamo utilizzando due metodi diversi per produrre questi chip. Attualmente un processo di goffratura a cuore combinato con alcuni processi successivi e un processo di formatura microtermica, che è stato recentemente sviluppato qui presso il centro di ricerca chiamato Squi, E ora siamo in una tenda per camera bianca e quello che puoi vedere qui sul lato destro è una tipica macchina per l'inscatolamento riscaldato sottovuoto, e stiamo utilizzando questa attrezzatura per la fabbricazione del chip cellulare microstrutturato. Prima di tutto, stiamo introducendo una modalità micro strutturata.

Questo è montato qui in una tale piastra e puoi vedere qui due stampi. Questo stampo è fabbricato mediante microlavorazione ed è realizzato con il respiro. Ora sto montando lo stampo della microstruttura nella macchina.

Per il processo di hotboxing, utilizziamo piastre polimeriche come questa qui, e in genere utilizziamo policarbonato o PMA per la produzione del chip della cella. Ora stiamo inserendo la piastra polimerica nella macchina al centro della piastra, chiudendo l'utensile. Dopo aver chiuso la macchina, la camera viene evacuata, quindi lo stampo del palo viene o l'intero strumento viene riscaldato fino alla temperatura di formatura, quindi il polimero caldo viene premuto nello stampo con la microstruttura.

Quindi, dopo questa procedura di stampaggio, l'intero stampo viene raffreddato e abbiamo un processo di dimostrazione automatico all'interno di questa macchina. Quello che si può vedere qui è un chip di celle stampato con le parti stampate, due chip di celle e un tipico strato residuo, che risulta dal processo di riscaldamento e bussing. Dopo le fasi di riscaldamento e di fusione, lo strato residuo di parti deve essere assottigliato e infine completamente eliminato.

Quindi, per questo, le parti vengono tagliate, le parti dello stampo e quindi congelate su questa piastra di montaggio. Dopo il montaggio, stiamo fresando lo strato residuo fino a un certo spessore della parte in modo che la griglia della microstruttura sia aperta sul retro. Durante il processo di macinazione, le pareti del micro contenitore vengono stabilizzate da acqua ghiacciata.

Infine, otteniamo due chip di celle stampate con griglie autoportanti di contenitori MicroCon che sono aperti su entrambi i lati in alto e nella parte inferiore stiamo incollando. Quindi, dopo il processo di fresatura, una membrana porosa sul retro di questi array di contenitori MicroCon aperti. Stiamo incollando una membrana in policarbonato perforata, disponibile in commercio, sul retro della nave a celle aperte per ottenere array di contenitori microporosi.

Per questo, stiamo inserendo sottili membrane polimeriche per il bordo della pista in questa camera. Le membrane hanno uno spessore di circa 10 micron, e poi mettiamo il chip cellulare sopra queste membrane. Stiamo chiudendo questa cavità, e nella prima fase la camera viene evacuata.

Quindi iniettiamo solvente vaporizzato per risolvere la superficie del polimero e, applicando forza a questa pila, la membrana viene incollata alla nave cellulare. Nella fase finale, la camera viene valutata e noi estraiamo la nave cellulare finalizzata. Recentemente abbiamo sviluppato una nuova tecnica di fabbricazione per il sechi basata su un processo di termoformatura, ed è adattata alla microscala e quindi l'abbiamo chiamata micro termoformatura.

Per la fabbricazione di un sechi poroso, stiamo usando polifili che sono stati irradiati con ioni pesanti accelerati. Questo viene fatto in una società con il caso presso l'Unilog in, e questi ioni pesanti stanno producendo tracce latine nel poli del film penetrando completamente attraverso il film polimerico. E durante il processo di termoformatura, queste tracce latine vengono preservate e per produrre questi pori.

Quindi, dopo il processo di formatura, l'incisione di queste tracce latine A pori con una dimensione definita. Qui puoi vedere sul lato destro La macchina adattata. Una macchina per goffratura a caldo adattata a questo processo di foing microtermico.

L'utensile è composto principalmente da tre parti, una piastra superiore e una piastra inferiore. Rimangono con connettori per la pressione del gas e l'evacuazione, e una terza parte è qui come il soffitto. Nella prima fase, stiamo inserendo una forma sottile di pellicola nell'intervallo da circa 50 a cento micron e spessore.

Quindi chiudiamo lo strumento e un secondo passaggio. La camera costruita da queste due piastre e il soffitto viene evacuato. Dopo l'evacuazione, il film polimerico viene premuto tra queste due piastre e lo stiamo riscaldando fino alla temperatura di formatura. Formante.

La temperatura qui è nell'intervallo della temperatura di transizione vetrosa, il che significa che il polimero non è fuso, ma abbiamo un polimero in uno stato elastico bianco o in uno stato elastico di gomma. In una fase successiva, applichiamo una pressione del gas. Qui stiamo usando l'azoto come gas, e da questo gas, il film polimerico elastico di gomma viene poi allungato nei micro stampi precedentemente evacuati.

Dopo questa fase di formatura, l'intero utensile viene raffreddato e l'utensile viene aperto. Infine, la schiuma polimerica microstruttura viene quindi sformata manualmente. Il vantaggio di questo nuovo processo è che il numero di fasi del processo può essere drasticamente ridotto rispetto al processo standard di micro stampaggio a iniezione o al processo di goffratura a caldo.

Dopo la termoformatura dei film polimerici stirati pesanti, stiamo incidendo questi binari latini in modo selettivo su pori con una dimensione definita. Per questo, stiamo utilizzando un semplice altoparlante in vetro, e con le tracce latine sono incise con idrossido di sodio, guidate delicatamente e riscaldate fino a una temperatura di circa 60 gradi. La procedura di paglia dura da una a diverse ore e per ottenere pori con una dimensione dei pori diversa.

Qui abbiamo ora i due prodotti finiti, il chip di celle caldo e bused con la membrana a micropori sul retro del chip di celle stampate. E qui nella mia mano sinistra il chip di cella flessibile termoformato a parete sottile. E prima di usarli nelle colture cellulari, vengono puliti e sterilizzati mediante irradiazione gommosa.