Name: フォトリソグラフィ法により高分子マイクロニードルアレイの作製 (動画) | JoVE Journal
Uploaded: 2015-11-17T13:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 15 s
Description: 学ぶフォトリソグラフィ法による高分子マイクロニードルアレイの作製技術。マイクロレンズを用いたUV露光で鋭い針状構造を形成し、無痛経皮薬物送達システムの開発に応用可能。生物医学工学と材料科学の分野で革新的な製造プロセスを習得できる。

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この研究は、シンガポール国立研究財団(NRF)の助成金NRF2012NRF-POC001-043の支援を受けました。

1.フォトマスク製造<ol><li>石英槽に浸漬し、120℃で20分間：ピラニア溶液（1比2でH 2 SO 4 / H 2 O 2）を用いて4 &quot;のガラスウェハをきれい。 </li><li>電子ビーム蒸発器7（ 図1A）を使用して、ガラスウェハ上にクロム/金（AuのCR /1μmの30 nm）の層の層を堆積させます。 <ol><li>電子ビーム蒸発器でウェーハを配置します。真空が5×10 -6トルに達すると、高電圧源（10キロボルト）をオンにしてください。モニターコントロールパネルにより厚さを制御します。 </li><li>電子ビーム銃を用いて30秒（ウエハ上への堆積を回避するために）シャッター「OFF」に維持するため、各材料プリクリーン。 </li></ol></li><li>ガラスの深いウェットエッチング用のCr / Auのフォトレジストマスキング層を生成します。 <ol><li>スピンスプレーコーターシステムを用いて3000rpmで30秒間溶液5mlを回転させることにより厚さ2μmのフォトレジストを適用します。1.5分間、100℃のホットプレート上にフォトレジストをベーキング。 </li><li>公開とハードホットプレート上で30分間120℃でフォトレジストを焼きます。これは、疎水性表面と金属層にフォトレジストの強い接着力を発生させることが重要です。パターンフォトレジストマスク8,9を介してCr及びAuのエッチング液を使用してのCr / Au層。 </li></ol></li><li>非パターン化ガラス表面の保護のため、一時的にダミーシリコンウエハ、ガラスウエハを接合。9 <ol><li> 110℃のホットプレート上でガラスウエハを配置し、（ウェハの全表面をワックスで被覆されているように）ガラスウエハの反対側に、ワックスを溶融します。 </li><li>ガラスウェハに接触してダミーのシリコンウェハを置き、余分なワックスを除去するために押します。ワックスのこぼれを回避するために、ホットプレート上でクリーンルームティッシュペーパーを置きます。 </li></ol></li><li>最適化されたフッ酸を用いたレンズの等方性エッチングを行う（49％v / v）の8.5磁気スターラー分のHCl 10プレゼンス生成レンズの良好な表面品質を達成するために重要である：（1〜10の体積比で）と塩酸（37％v / v）の溶液。 <ol><li>エッチングレートが7ミクロン/分であることを確認してください。エッチング液を200mlの全容量を使用します。プラスチック容器にエッチングを行い、この処理ステップのための安全対策を取ります。 </li><li> RTですすぎ、さらに乾燥することにより、脱イオン（DI）水でウェハを清掃してください。 </li></ol></li><li>処理完了後、ダミーのシリコンウェハからガラスウェハを分離し、15秒間100℃のホットプレートを用いてワックスを温めます。ワックスはこの温度で​​溶融するように、ダミーのシリコンウェハからガラスウェハを取り外します。 </li><li>超音波タンク内の80℃の溶媒としてのNメチル-2-ピロリドンを用いて、1時間超音波を使用して、レンズの端に残っているワックス、フォトレジストオーバーハングのCr / Au層を削除します。</li><li>フォトマスク11上に製造されたマイクロレンズのPDMS型レプリカを作成します。 </li><li>フォトマスクの寸法（長さおよび幅）を特徴づけるとマイクロレンズPDMS型（深さと直径）は、それぞれ、走査型電子顕微鏡および実体顕微鏡を用いてレプリカ。12-14 </li></ol> 2. MNのシャフト製作<ol><li>ガラスの両側に取り付けられたガラススライドを使用して0.9センチメートル×2.5センチメートルの空洞を作成します。いずれかの側に積層ガラススライドの数は、スペーサの厚さ（ 図1B）と呼ばれるキャビティの高さを決定します。 </li><li> 0.5％w / wの2-ヒドロキシ-2-メチル - プロピオフェノン（HMP）を有するポリ含有プレポリマー溶液（エチレングリコール）ジアクリレート（PEGDA、MW = 258 Da）での薄層を適用することにより、スライドガラスの各層を確保します2秒間高強度の紫外線を設定（UV）光を照射することにより、その後、スライドガラス。 </li><li> photomaを配置SK空洞の内部に面するのCr / Auをコーティングした表面に（以前に製造されました）。空洞壁の側面は、フォトマスクに埋め込まれたレンズを曖昧にされていないことを確認してください。 </li><li> Cr / Auをコーティングした表面は、目に見える気泡ない溶液と接触するまでプレポリマー溶液を用いて空洞を満たします。 </li><li> 320から500 nmでのUVフィルターの範囲を有するUV硬化ステーションを使用して、UV光源から3.5センチ間隔で1秒間、所望の強度の高強度のUV光を照射してセットアップ。 UV光プローブでコリメートアダプターを使用してください。 </li><li>放射計を用いて使用されるUV光の強度を測定します。 </li><li>紫外線露光後、MNのの配列を使用してフォトマスクを削除します。再利用のために、その元の容器に戻し工程で重合されていない過剰プレポリマー溶液を注ぎます。 </li><li>製造業者の指示に従って実体顕微鏡を用いてのMNの長さおよび先端の直径を定量化します。 </li></ol><pクラス= &quot;jove_title&quot;&gt; 3。 MNバッキング層の作製<ol><li> 図1Cに示すように鉗子のMNを配置して（以前に製造された）24ウェルプレートのウェルに、フォトマスク上に取り付けられています。 </li><li>針が所望の高さに水没するまで十分にプレポリマー溶液の - （400μL300）指定されたボリュームを追加します。この量は、得られたバッキング層の厚さを決定します。 </li><li> 10.5センチメートル離れて1秒の持続時間のための紫外線源から、高強度のUV光（15.1 W / cm 2）としてセットアップを照射。 </li><li>鋭い刃を使用してフォトマスクからMNアレイ上にバッキング層を分離します。 </li><li>製造業者の指示に従って実体顕微鏡を用いて、バッキング層とのMNの長さ、先端の直径とベース直径を定量化します。 </li></ol>

<ol><li>Zhou, C. P., Liu, Y. L., Wang, H. L., Zhang, P. X., Zhang, J. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transdermal+delivery+of+insulin+using+microneedle+rollers+in+vivo%5BTitle%5D)+AND+%22International+journal+of+pharmaceutics%22%5BJournal%5D)">Transdermal delivery of insulin using microneedle rollers in vivo.</a> International journal of pharmaceutics. 392, 127-133 (2010).</li>
<li>Lee, J. W., Choi, S. O., Felner, E. I., Prausnitz, M. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dissolving+microneedle+patch+for+transdermal+delivery+of+human+growth+hormone%5BTitle%5D)+AND+%22Small%22%5BJournal%5D)">Dissolving microneedle patch for transdermal delivery of human growth hormone.</a> Small. 7, 531-539 (2011).</li>
<li>Raphael, A. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((needle-free+vaccinations+in+skin+using+multi+layered%2C+densely-packed+dissolving+microprojection+arrays%5BTitle%5D)+AND+%22Small%22%5BJournal%5D)">needle-free vaccinations in skin using multi layered, densely-packed dissolving microprojection arrays.</a> Small. 6, 1785-1793 (2010).</li>
<li>Lee, J. W., Han, M. R., Park, J. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Polymer+microneedles+for+transdermal+drug+delivery%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+drug+targeting%22%5BJournal%5D)">Polymer microneedles for transdermal drug delivery.</a> Journal of drug targeting. 21, 211-223 (2012).</li>
<li>Kochhar, J. S., Goh, W. J., Chan, S. Y., Kang, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+simple+method+of+microneedle+array+fabrication+for+transdermal+drug+delivery%5BTitle%5D)+AND+%22Drug+development+and+industrial+pharmacy%22%5BJournal%5D)">A simple method of microneedle array fabrication for transdermal drug delivery.</a> Drug development and industrial pharmacy. 39, 299-309 (2013).</li>
<li>Kochhar, J. S., Zou, S., Chan, S. Y., Kang, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Protein+encapsulation+in+polymeric+microneedles+by+photolithography%5BTitle%5D)+AND+%22International+journal+of+nanomedicine%22%5BJournal%5D)">Protein encapsulation in polymeric microneedles by photolithography.</a> International journal of nanomedicine. 7, 3143-3154 (2012).</li>
<li>Tay, F. E. H., Iliescu, C., Jing, J., Miao, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Defect-free+wet+etching+through+pyrex+glass+using+Cr%2FAu+mask%5BTitle%5D)+AND+%22Microsystem+Technologies%22%5BJournal%5D)">Defect-free wet etching through pyrex glass using Cr/Au mask.</a> Microsystem Technologies. 12, 935-939 (2006).</li>
<li>Iliescu, C., Chen, B., Miao, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((On+the+wet+etching+of+Pyrex+glass%5BTitle%5D)+AND+%22Sensors+and+Actuators%2C+A%3A+Physical%22%5BJournal%5D)">On the wet etching of Pyrex glass.</a> Sensors and Actuators, A: Physical. 143, 154-161 (2008).</li>
<li>Iliescu, C., Taylor, H., Avram, M., Miao, J., Franssila, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+practical+guide+for+the+fabrication+of+microfluidic+devices+using+glass+and+silicon%5BTitle%5D)+AND+%22Biomicrofluidics%22%5BJournal%5D)">A practical guide for the fabrication of microfluidic devices using glass and silicon.</a> Biomicrofluidics. 6, 16505-16516 (2012).</li>
<li>Iliescu, C., Jing, J., Tay, F. E. H., Miao, J., Sun, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Characterization+of+masking+layers+for+deep+wet+etching+of+glass+in+an+improved+HF%2FHCl+solution%5BTitle%5D)+AND+%22Surface+and+Coatings+Technology%22%5BJournal%5D)">Characterization of masking layers for deep wet etching of glass in an improved HF/HCl solution.</a> Surface and Coatings Technology. 198, 314-318 (2005).</li>
<li>Pan, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fabrication+of+a+3D+hair+follicle-like+hydrogel+by+soft+lithography%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+biomedical+materials+research.+Part+A%22%5BJournal%5D)">Fabrication of a 3D hair follicle-like hydrogel by soft lithography.</a> Journal of biomedical materials research. Part A. 101, 3159-3169 (2013).</li>
<li>Jay, T. R., Stern, M. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Preshaping+photoresist+for+refractive+microlens+fabrication%5BTitle%5D)+AND+%22P+Soc+Photo-Opt+Ins%22%5BJournal%5D)">Preshaping photoresist for refractive microlens fabrication.</a> P Soc Photo-Opt Ins. 1992, 275-282 (1993).</li>
<li>Friedman, G. B., Sandhu, H. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Longitudinal+Spherical+Aberration+of+a+Thin+Lens%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Phys%22%5BJournal%5D)">Longitudinal Spherical Aberration of a Thin Lens.</a> Am J Phys. 35, 628(1967).</li>
<li>Xu, Q. A., Li, J., Zhang, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Collimated+the+laser+diode+beam+by+the+focus+lens%5BTitle%5D)+AND+%22Semiconductor+Lasers+and+Applications+IV%22%5BJournal%5D)">Collimated the laser diode beam by the focus lens.</a> Semiconductor Lasers and Applications IV. 7844, (2010).</li>
<li>Lin, T. W., Chen, C. F., Yang, J. J., Liao, Y. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+dual-directional+light-control+film+with+a+high-sag+and+high-asymmetrical-shape+microlens+array+fabricated+by+a+UV+imprinting+process%5BTitle%5D)+AND+%22J+Micromech+Microeng%22%5BJournal%5D)">A dual-directional light-control film with a high-sag and high-asymmetrical-shape microlens array fabricated by a UV imprinting process.</a> J Micromech Microeng. 18, (2008).</li>
<li>Dunne, S. M., Millar, B. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effect+of+distance+from+curing+light+tip+to+restoration+surface+on+depth+of+cure+of+composite+resin%5BTitle%5D)+AND+%22Prim+Dent+Care%22%5BJournal%5D)">Effect of distance from curing light tip to restoration surface on depth of cure of composite resin.</a> Prim Dent Care. 15, 147-152 (2008).</li>
<li>Kochhar, J. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microneedle+integrated+transdermal+patch+for+fast+onset+and+sustained+delivery+of+lidocaine%5BTitle%5D)+AND+%22Molecular+pharmaceutics%22%5BJournal%5D)">Microneedle integrated transdermal patch for fast onset and sustained delivery of lidocaine.</a> Molecular pharmaceutics. 10, 4272-4280 (2013).</li>
<li>Kochhar, J. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Direct+microneedle+array+fabrication+off+a+photomask+to+deliver+collagen+through+skin%5BTitle%5D)+AND+%22Pharmaceutical+research%22%5BJournal%5D)">Direct microneedle array fabrication off a photomask to deliver collagen through skin.</a> Pharmaceutical research. 31, 1724-1734 (2014).</li>
</ol>

著者は利益相反を宣言しません。

MNのアレイの製造について上記したプロトコルは、約1 cm 2のMNのアレイを製造するために提示されています。アレイは、大きなサイズの空洞を作成することによって、より大きなフォトマスクを用いてスケールアップすることができます。増加した空洞の大きさは、両側のスペーサの幅を増加させることによって作成することができます。プロトコルでMNアレイを作製するために、各ステップが重要であったが、最も重要なステップは以下の通りであった：フォトマスクの位置、プレポリマー溶液の充填、およびセットアップの照射。フォトマスクの位置決めはCR / Auをコーティングした表面は、フォトマスクに埋め込まれたレンズを不明瞭空洞の内部とキャビティ壁の側面に直面しているようにすべきです。プレポリマー溶液と、金型を充填すると、そうでない場合は変形して低強度MN配列につながることができ、気泡が捕捉されない空気を確保します。気泡が徐々にprepolymeを加えることによって制御さ吸上作用によって防止することができますR液とプレポリマー溶液中に存在する気泡がないことを保証します。照射のためのセットアップの位置付けは、均一なUV露光を確保するために導かれるよ...

経皮薬物送達は、特にほぼ独占的に皮下注射によって投与された生体分子のために、薬剤投与のための魅力的な代替的なアプローチを提供しています。しかし、皮膚、特に最上層（角質層）は、人体に侵入する外来性分子を防止手ごわい障壁です。最近では、MNのデバイスは、皮膚を介して薬物を送達するためのツールを有効にするとして浮上しています。 MNデバイスは、薬物分子の通過が改善された患者のコンプライアンスと利便1-3で所望の生理学的活性を達成できるように、角質層内部に一時的な空孔を作成します。 様々な製造方法は、ポリマーのMN 4を製造するために採用されています。しかし、それらは通常のMNのアレイを製造するために長い時間および/ ​​または高い温度を必要とする、複雑で多段階のプロセスを伴う。4製造工程を簡略化するために、単一工程モールドフリープロセスを使用してフォトマスクは5,6、最近開発されました。しかし、この方法では、メカニズムは、フォトリソグラフィに関係する紫外線（UV）光路を変更するための場所ではなかったとしてのMNは、鈍針のヒントを持っていた製作。 本研究では、フォトマスクに埋め込まれたマイクロレンズのMNのジオメトリを定義するために提案されています。埋め込まれたマイクロレンズからなり、その後、フォトマスクを用いて、鋭い先端が報告されていると製作をMNのフォトマスクを製造するためのプロトコル。

<table><tbody><tr><td>ポリ(エチレングリコール)ジアクリレート(PEGDA Mn=258)</td><td>SIGMA&nbsp;</td><td>475629-500ML</td><td></td></tr><tr><td>2-ヒドロキシ-2-メチル-プロピオフェノン(HMP)</td><td>シグマ&nbsp;</td><td>405655-50ML</td><td></td></tr><tr><td>ウシコラーゲン1型、FITCコンジュゲート&nbsp;</td><td>シグマ&nbsp;</td><td>C4361</td><td></td></tr><tr><td>UV硬化ステーション&nbsp;&nbsp;&nbsp;</td><td>EXFO Photonic Solutions Inc.、カナダ、</td><td>OmniCure S2000-XL</td><td></td></tr><tr><td>コリメーティングアダプタ&nbsp;</td><td>EXFO Photonic Solutions Inc., Canada</td><td>EXFO 810-00042</td><td></td></tr><tr><td>24-well plate</td><td>Thermo Fisher Scientific, USA</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Nikon SMZ 1500 stereomicroscope&nbsp;</td><td>ニコン ディ</td><td></td><td></td></tr><tr><td>ロン GL-500 デジタルフォースゲージ&nbsp;</td><td>米国</td><td></td><td></td>ディロン</tr><tr><td>A-1R 共焦点顕微鏡&nbsp;</td><td>Nikon, 日本</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

フォトリソグラフィ法により高分子マイクロニードルアレイの作製

Polymeric Microneedle Array Fabrication by Photolithography

本稿では、フォトリソグラフィ法により、高分子マイクロニードル（MN）アレイの製造を説明しています。これは、埋め込まれたマイクロレンズからなるフォトマスクを用いて、単純な鋳型を含まないプロセスを含みます。埋め込まれたマイクロレンズは​​、MNジオメトリ（鋭さ）に影響することが見出されました。二つの異なる長さ（193ミクロンと171ミクロン±957ミクロン±1336ミクロン）を作製したと41.5ミクロン±8.4ミクロンと71.6ミクロン±13.7ミクロンの間の範囲の先端径の堅牢MNアレイ、。これらMNアレイは、皮膚を介して、低分子および高分子の治療薬の送達の潜在的なアプリケーションを提供してもよいです。

MNの形状は大きくフォトマスクの特性及び埋め込みマイクロレンズによって影響を受けることができます。屈折度は、MNの幾何形状（ 図2A）の影響紫外線の伝送路に影響を与えます。各マイクロレンズは350μmの直径を有することが見出された、130ミクロンの凸面を平坦化し、62.3μmの深さ（ 図2B-D）。ピタゴラスの定理を用いて、第1の表面の曲率半径は、272.89マイクロメートルであることが見出されました。焦点距離は509.28μmであると計算された（; nは空気 = 1.000; n個のガラス = 1.53627を考慮しλ= 365 nm）のレンズメーカー方程式12を介して以下に述べたように： 1 / F =（N 1 / N M -1）*（1 / R 1 -1 / R 2） n 1は...

ここでは、フォトリソグラフィーによる高分子マイクロニードルの金型フリー製造プロセスを説明するプロトコルを提示します。

This manuscript describes the fabrication of polymeric microneedle (MN) arrays by photolithography. It involves a simple mold-free process by using a ...

本手順の全体的な目的は、皮膚を通じて低分子および高分子の治療剤を無痛で投与する潜在的なアプリケーションを提供し得る、鋭利な高分子マイクロニードルアレイを作製することです。これは、まずパターン化された等方性エッチングにより、埋め込みマイクロレンズで構成されるフォトマスクを作製することで達成されます。第2のステップでは、プリポリマー溶液のバス上にこの埋め込みフォトマスクを配置し、マイクロレンズを通してUV光を溶液に集光させて、露光された溶液を重合させることにより、マイクロニードルのシャフトを作製します。最終ステップは、マイクロニードルのシャフトを支持するためのバッキング層を作製することです。これは、マイクロニードルの先端を上にしてプレートに配置し、プレポリマー溶液を加えてUV光で重合させることで行われます。最終的に、長さ、直径、頂角などのマイクロニードルの特性を実体顕微鏡を用いて観察できます。この手法のマイクロモールディングなどの既存手法に対する主な利点は、作製速度が速いことです。これは金型を必要としないプロセスであり、高温での処理も不要です。この手法は、UV光の経路を変更するためのマイクロレンズの利用や重合プロセスなど、微細加工における重要な課題の解決に寄与します。この手法は、経口薬物送達に使用される高分子マクロニードルの作製に利用できますが、ここではブランクマイクロニードルの作製方法のみを実演します。また、この手法は薬物を封入したマイクロニードルの作製にも適用可能です。まず、4インチのガラスウェハを、Piha溶液を満たした石英タンクに浸し、120 °Cで20分間洗浄します。次に、ウェハを蒸留水で洗浄し、圧縮空気を用いて乾燥させます。電子ビーム蒸着機での作業が完了したら、ウェハをスピンコーターにセットし、ウェハの中心にフォトレジストを5 mL滴下します。ウェハを3000 RPMで30秒間回転させ、厚さ2 µmのフォトレジスト層を形成します。次に、ホットプレートを用いてフォトレジストを100 °Cで1分30秒間プリベークし、その後、マスターフォトマスクとウェハをフォトマスクアライナーに設置して、ウェハを露光させます。フォトレジストをホットプレートにて120 °Cで30分間ベークします。次に、室温でクロムおよび金エッチング溶液を用いてガラスウェハにパターンをエッチングし、エッチング後のガラスウェハを110 °Cのホットプレートに置いて、ガラスウェハの反対側にワックスを溶かし、ウェハの全表面がワックスで覆われるようにします。ガラスウェハにダミーのシリコンウェハを接触させ、強く押し付けて余分なワックスを除去し、一時的に接合します。次に、プラスチック製の容器に、49% フッ化水素酸 10 部と 37% 塩酸 1 部を混合した 200 milliliter の浴を用意し、マグネティックスターラーで撹拌します。サンプルを加え、撹拌しながら 7 µm/min の速度で 8.5 分間、マイクロレンズをエッチングします。完了後、ウェハを脱イオン水で洗浄し、室温で乾燥させます。乾燥後、100 °Cに予熱したホットプレートの上にウェハを15秒間置きます。その後、ガラスウェハをダミーシリコンウェハから分離させます。80 °Cに加熱したn-メチルピロリドンを含む超音波洗浄槽にガラスウェハーを入れ、1時間超音波洗浄を行い、残存するワックス、フォトレジスト、およびレンズ縁の突出したクロム層と金層を除去します。マイクロニードルの最大高さを設定するため、長方形の空隙の両側にガラススライドを積み重ねます。各層のガラススライドの間にプレポリマー溶液を薄く塗布し、各層を固定します。完了後、高強度の紫外線を2秒間照射し、スライドを固定します。次に、クロム金コーティング面がキャビティの内側を向くようにフォトマスクを配置します。この際、キャビティ壁の側面が遮っていないことを確認してください。フォトマスクに組み込まれたレンズです。気泡が見えない状態で、クロム金コーティングされた表面が溶液に接触するまで、キャビティにプリポリマー溶液を満たします。その後、セットアップをUV硬化ステーションに入れ、UV光の強度を測定するためにセットアップの隣にラジオメーターを設置します。UV光源から3.5 centimeters離れた位置で、320から500 nanometersの高強度UV光を1秒間照射します。UV照射後、マイクロニードルアレイが付いたフォトマスクを取り外し、余剰なプレポリマー溶液は再利用のために元の容器に戻します。ピンセットを用いた標準的な手法により、実体顕微鏡を使用してマイクロニードルの長さと先端径を定量します。フォトマスクに取り付けられたマイクロニードルを、針側を上にして24ウェルプレートのウェルに配置します。希望する支持層の高さまでニードルが浸るまで、300から400 µLのプレポリマー溶液をウェルに加えます。次に、10.5 cm離れた位置から、15.1 W/cm²の高強度UV光を1秒間照射します。バッキング層が重合したら、鋭利な刃を用いてフォトマスクからマイクロニードルアレイのバッキング層を切り離します。次に、実体顕微鏡を用いて、バッキング層付きマイクロニードルの針長、先端径、および底面径を定量します。マイクロニードルの長さおよび先端径に対する実効UV強度については、焦点距離と光源距離を一定に保ち、UV光の強度を3.14から15.1 watts per square centimeterまで変化させて検討しました。強度の増加に伴い、マイクロニードルの平均長と先端径が増加することがわかりました。ここでは、バッキング材を 300 µL 使用した場合と 400 µL 使用した場合のマイクロニードルの全長への影響、およびニードルの破断強度への影響を示しています。予想通り、バッキング材が多くなるほどニードルの全長は短くなりますが、支持量が増えるため破断強度が高まります。このビデオを視聴することで、ポリマー製マクロニードルの作製方法について十分に理解していただけたかと思います。この手法を習得すれば、5分から10分で実施することが可能です。手順を慎重に行い、フォトマスクが準備できていることを確認してください。また、フッ化水素酸などの材料やUV露光装置の使用方法に留意し、常に個人用保護具を着用してください。

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動的なマスク投影リソグラフィーを用いたニューラル培養システムのためのマイクロパターンハイドロゲルの作製

この記事では、ジブロック共重合体を用いたポリマーをベースとしたナノ粒子を合成するナノ析出の方法を説明します。私たちは、ジブロックの合成共重合体、ナノ析出技術、及び潜在的なアプリケーションについて説明します。...

ナノ析出法を通じて、ジブロック高分子ナノ粒子の製剤

ナノ粒子トラッキング解析（NTA）とポリマー遺伝子送達ナノ粒子を評価するためのハイスループットフローサイトメトリーのためのプロトコルが記載されている。国税庁は、ナノ粒子の粒度分布およびプラスミド当たり粒子分布を特徴付けるために利用される。ハイスループットフローサイトメトリーは、遺伝子送達バイオマテリアルのライブラリの定量的なトランスフェクション効率の評価を可能にします。...

ナノ粒子トラッキング分析とハイスループットフローサイトメトリーによる高分子遺伝子デリバリーナノ粒子の評価

我々は、生分解性高分子ナノ粒子を用いて、血管新生のための治療因子を過剰発現するためのプログラミング幹細胞の方法を記載している。記載された方法は、 インビトロで脂肪由来幹細胞をトランスフェクトし、マウス後肢虚血モデルにおける血管新生を促進するためにプログラムされた幹細胞の有効性を検証する、ポリマー合成が挙げられる。...

生分解性ポリマーナノ粒子を用いた治療的血管形成のためのプログラミング幹細胞

溝状のマイクロ流体チャネルを通過する2つの隣接流体は、前重合体コアの周りに鞘を形成するように導くことができる。その後、形状と断面の両方を決定します。チオールクリック化学のような光開始重合は、コア液を所定の大きさおよび形状を有するマイクロファイバーに迅速に固化させるのに適している。...

あらかじめ設計されたサイズと形状を用いるポリマー繊維およびバイオハイブリッド繊維のマイクロ流体製造

学ぶフォトリソグラフィ法による高分子マイクロニードルアレイの作製技術。マイクロレンズを用いたUV露光で鋭い針状構造を形成し、無痛経皮薬物送達システムの開発に応用可能。生物医学工学と材料科学の分野で革新的な製造プロセスを習得できる。

フォトリソグラフィ法により高分子マイクロニードルアレイの作製

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