Name: 생명 의학 어플리케이션에 대 한 포토 레지스트 스프레이 코팅 및 유연한 포토 마스크를 사용 하 여 피하 주사 바늘 끝에 미세 전극의 제조 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-11-28T14:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 15 s
Description: 학습하세요 피하 주사 바늘 끝에 미세 전극을 제조하는 포토레지스트 스프레이 코팅 및 유연한 포토마스크 기법을 통해 생명의학 어플리케이션을 위한 고정밀 센서를 개발하는 방법을.

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이 작품은 2017 년에서 GIST 제공한 교부 금을 통해 "생명 통합 기술 연구" 프로젝트에 의해 지원 되었다.

1. 피하 주사의 절연
참고: 투명 열 수축 튜브 (HST)는 720 µ m 직경에서 및 길이 32 m m는 피하 주사의 전기 절연을 위해 사용 됩니다. 하와이 표준시 폴 리 에틸렌 테 레프 탈 산 (애완 동물), 대부분 산에 좋은 화학 저항을 표시 하 고 기지, 우수한 기계적 내구성 및 생체 적합성의 이루어집니다. 초기 내경 및 하와이 표준시의 벽 두께 840 μ m 및 25 μ m, 각각입니다. 하와이 표준시의 직경 높은 온도에서 더 큰 감소와 함께 100 ° C의 온도에서 50% 이상 감소 하는 경향이 최대 190 ° c. Note 애완 동물 하와이 표준시 속성을 영구적으로 하드 하 고 엄밀한 치료 때의 열 경 화성 재료 이다. 연구 목적 및 응용 프로그램에 따라 피하 주사 및 수축 튜브의 크기를 조정할 수 있습니다. 전반적인 제조 공정은 그림 1에 그래픽으로 요약 됩니다.
<ol><li>하와이 표준시 잘라 길이의 3 cm. 조정 피하 주사의 침투 깊이 따라 튜브의 길이.</li>
	<li>하와이 표준시 컷으로 피하 주사를 삽입 합니다.</li>
	<li>탈수 (1.6 단계)에서 청소 과정에서 105 ° C에서 실시 하는 경우 원치 않는 추가 수축 방지 하기 위해 설정 된, 150 ° C의 온도에서 열 총을 사용 하 여 튜브를 축소 합니다.</li>
	<li>그것의 허브에서 피하 주사를 구분 합니다.</li>
	<li>30 kHz와 350 W 파워 초음파 동요와 이온된 (DI) 물 목욕 (20 ° C)에서 하와이 표준시 절연 피하 주사를 청소.</li>
	<li>10 분 동안 105 ° C에서 열판에 하와이 표준시 절연 피하 주사를 탈수.</li>
</ol>2. Au 증 착 스퍼터 링을 사용 하 여
참고:이 연구에 사용할 수 있는 스퍼터 링 과정 사용 됩니다 전극, 위한 Au 층을 예금 하 전자 빔 증발 프로세스는 대체 방법 될 수 있지만. 스퍼터 링 과정에서 거의 유도 온도 상승 하면 하와이 표준시의 추가 수축으로 확인 됐다. 그러나, 이상의 몇 분 동안 계속 하는 과정 초기 수축 온도 이상 하와이 표준시를 열 수 있습니다. 이 하와이의 추가 수축 제조 여백 끝에서 증가 결과로 발생할 수 있습니다.
<ol><li>하와이 표준시 Cr/Au 증 착을 위한 더블 양면 테이프를 사용 하 여 유리 슬라이드에 나란히 절연 청소 피하 주사 바늘을 정렬 합니다.</li>
	<li>
스퍼터 링 장비를 사용 하 여, 하와이 표준시에 의해 절연 청소 피하 주사 바늘에 Cr/Au 입금. 참고:이 경우에, 크롬 및 Au의 두께 했다 10 nm와 100 nm, 각각 (Cr 하와이 표준시와 Au 층 간의 접착 층을 위해 사용 되었다).<ol>
<li>생산 비용, 생산 시간을 줄이기 위해 가능한 많은 바늘을 정렬 합니다. 보증금 10 아래 스퍼터 링 조건을 사용 하 여 Cr 및 100 nm Au.</li>
		<li>Cr 스퍼터 링, Cr 대상 직경 설정: 4 인치, RF 전력: 300 W, 아르곤 압력: 5 mTorr, 그리고 셔터 시간 열: 20 s (10 nm).</li>
		<li>Au 스퍼터 링을 사용 누구나 대상 직경: 4 인치, DC 전원: 300 W, 아르곤 압력: 10 mTorr, 그리고 셔터 시간 열: 80 s (100 nm).</li>
	</ol>
</li>
</ol>3. 스프레이 코팅
참고:는 낮은 점도 (14 cp) 포토 레지스트 스프레이 효율을 높이기 위해 스프레이 코팅 과정에 사용 됩니다. 포토 레지스트는 바늘을가 열 하는 경우에 Au 스퍼터 링 바늘에 쉽게 코팅 수 있습니다.
<ol><li>양면 테이프를 사용 하 여 유리 슬라이드에 Au 스퍼터 링 피하 주사 바늘 중 하나를 수정 합니다.</li>
	<li>장소는 100 ° c.에가 열 되 고 스프레이 coater의 한 척에 슬라이드 유리 바늘은 충분히가 열 때까지 2-3 분을 기다립니다.</li>
	<li>100 ° c.에 바늘을가 열 하는 동안 누구나 스퍼터 링 바늘에는 포토 레지스트 스프레이 다음과 같은 조건을 사용 하 여 스프레이 코팅 과정을 수행 합니다. 설정된 노즐 직경: 400 µ m, 노즐 이동 속도: 70 m m/s, 스프레이 압력: 500 kPa, 고 척과 노즐 사이의 거리: 13.5 cm.</li>
	<li>스프레이 코팅 완료 후 소프트 베이킹 과정을 수행 하기 위해 3 분 100 ° C에서 척에 유리 슬라이드를 둡니다.</li>
	<li>감광 제는 누구나 스퍼터 링 바늘에 균일 하 게 코팅 여부를 확인 하는 현미경 100 배 확대로 설정을 사용 하 여 결과 검사 합니다.</li>
</ol>4. UV 노출 및 개발
참고: 일반적으로, 자외선 노출 전에 유연한 필름 포토 마스크 부착 되어 제거는 포토 마스크와 UV 빛에 노출 될 샘플 사이의 어 갭을 평면 투명 접시에. 그러나,이 연구에는 포토 마스크는 피하 주사의 곡선된 표면에 패턴화 직접 금속을 실현 하기 위해 평면 투명 판 없이 사용 됩니다. 포토 마스크 수 conformably 연락처 aligner 가능 해상도 패턴화 하는 최고를 달성 하기 위해 피하 주사의 곡선을 따라 굽습니다. 구부리기는 포토 마스크와 피하 주사의 곡선된 표면 사이의 접촉 영역을 가능한 한 크게 유지 하는 유연한 포토 마스크 수 있습니다. 고려 사항으로 패턴화 하는 금속에 대 한 프로세스 (이륙 과정)을 에칭 젖은 복용, 긍정적인 감광 제를 사용 하 여 부정적인 감광 제를 사용 하 여 보다 더 유리 하다. 이 때문에 전극 패턴을 제외 하 고 전체 지역 투명 하 고, 그로 인하여 쉽게 바늘의 센터와 전극 패턴에 맞게 넓은 시야를 제공 하는.
<ol><li>
쐐기 오류를 최소화 하기 위해 완전히 고정된 포토 마스크 지주 플레이트 연결 될 때까지 천천히 자유롭게 움직일 수 있는 샘플 들고 접시를 들어올립니다. 다음, 수정 공기 펌프를 사용 하 여 샘플 들고 접시.
	<ol>
<li>아마도에 어 갭, UV 빛의 산란에 의해 형성 된 수 있으며 샘플 및 포토 마스크 사이의 불완전 한 접촉에 의해 발생 하는 바람직하지 않은 패턴을 피하기 위해이 과정을 실시 합니다. 참고: 또한, 쐐기 오류 최소화 하면는 감광 제 코팅 피하 주사 움직이지 않는 때 다음 정렬 단계에서 영화 포토 마스크 연결 피하 주사의 접촉면은 둥근 모양에도 불구.</li>
	</ol>
</li>
	<li>동기 기의 샘플 들고 접시에 감광 제 코팅 피하 주사를 놓습니다.</li>
	<li>
영화 포토 마스크의 맞춤 패턴으로 감광 제 코팅 피하 주사의 예상된 이미지를 맞춥니다. 참고:이 경우에, 영화 포토 마스크의 맞춤 패턴은 하와이 표준시와 감광 제 코팅된의 두께 고려 하 고 800 µ m의 거리에서 두 개의 병렬 라인으로 설계 되었습니다.<ol>
<li>포토 마스크 (그림 1e);의 두 병렬 정렬 라인 영사 된 이미지의 두 경계 줄 맞춤 따라서, 감광 제 코팅 피하 주사 10 µ m 이하의 정렬 오류와 함께 두 개의 병렬 정렬 라인의 중심에 위치 될 수 있습니다.</li>
		<li>맞춤 과정을 모니터에 디스플레이 모니터를 통해 실시간에 연결 된 전 하 결합 소자 (CCD) 카메라와 현미경.</li>
	</ol>
</li>
	<li>포토 마스크 쪽으로 바늘을 천천히 들어올려 고정된 유연한 포토 마스크 접촉 감광 제 코팅 피하 주사를가지고.</li>
	<li>자외선 노출 30 수행 s (UV 강도: 15 mJ/cm2)이 3 분에 대 한 개발 프로세스에 의해 따라.</li>
	<li>디 물을 사용 하 여 샘플에서 개발자를 씻어.</li>
	<li>현미경 200 배 확대 하는 감광 Au 스퍼터 링 피하 주사에 명확 하 게 모방 여부를 확인 하려면 설정을 통해 결과 검사 합니다. 노출된 감광 제 개발 과정 후 완벽 하 게 제거 되지, 30 s 간격으로 개발 프로세스를 반복 합니다.</li>
</ol>5. Cr/Au 습식 에칭
주의: 피부/눈을 피하기 위해 Cr 및 Au 젖은 etchants와 접촉.
<ol><li>트위터를 사용 하 여 샘플 (포토 레지스트 패턴화 피하 주사) 유리 슬라이드에 고정 분리.</li>
	<li>1 분 동안 Au 젖은 현상으로 샘플을 담가.</li>
	<li>디 물을 사용 하 여 샘플에서 Au 현상 린스.</li>
	<li>200 배 확대로 설정 하는 현미경을 통해 결과 검사 합니다. 수 금 아직 남아 제거, 10 s 간격으로 프로세스를 에칭 젖은 반복 합니다. 지나치게 긴 습식된 에칭 시간 얇은 센서 전극을 (IDE)를 만든다.</li>
	<li>30에 대 한 Cr 현상으로 샘플을 담가 s.</li>
	<li>디 물을 사용 하 여 샘플에서 Cr 현상 린스.</li>
</ol>6입니다. 잔류 감광 제 및 패 시 베이 션의 제거
<ol><li>1 분 동안 아세톤 솔루션으로 샘플 (금속 무늬 피하 주사)를 담가.</li>
	<li>디 물 샘플을 헹 구 고 10 분 동안 105 ° C에서 뜨거운 접시에 탈수.</li>
	<li>연결 라인의 전기 패 시 베이 션, 잘라 수축 튜브 (20 m m, 최대 깊이 침투를), 전극 보다 더 오래 2-3 m m를 하와이 표준시 축소 후 하와이 표준시의 길이 감소 될 것 이다 때문에 그림 2와 같이.</li>
	<li>위치는 IDE의 끝에서 가능한 한 멀리 하와이, 후 단단히 바늘을 passivate 하 150 ° C에서 열 총을 사용 하 여 하와이의 온도를 높인다.</li>
</ol>

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</ol>

저자는 공개 없다.

우리는 그 사진 평판 스프레이 코팅과 필름 포토 마스크를 사용 하 여 작은 직경 1 mm 미만으로 피하 주사의 곡선된 표면에 좋은 Ide를 조작 하는 가능한 방법 시연 했다. 너비와는 Ide의 격차는 20 µ m, 최저 이며 제조 여백 끝에서 680 µ m로 작은. 프로토콜, 내 쐐기 오류 제거를 포함 하 여 정렬 프로세스는 중요 한 단계입니다. 누대는 엄격한 맞춤 과정을 통해 개별적으로 제조 하는 경우 생산 수율 90% 이상 이었다. 이 제안 된 제조 방법은 저렴 한 가격에 대량 생산을 위한 개발을 나타냅니다.
EoN의 차별 기능 이전 PBS, 돼지 지방/근육 조직, 그리고 심지어 인간의 신장 조직6,,2324에 대 한 검증 되었습니다. 한 임상 응용 프로그램 정상 및 병 변 조직...

피하 주사 바늘 때문에 저렴 하 고 사용 하기 쉬운 생 검 및 약물 전달에 대 한 병원에서 널리 활용 됩니다. 그들은 또한 그들의 얇은 직경 및 날카로운 구조 침공에 대 한 적합 한에 불구 하 고 우수한 기계적 성질이 있다. 생 검, 중 대상 조직 초음파 지도1피하 주사의 빈에서 샘플링 됩니다. 비록 초음파 방사선, 태아와 임산부를 위한 안전의 무료 이며 제공 하는 실시간 영상은 초음파 공기 침투 수 없습니다 때문에 깊은 신체 내에서, 특히 비만 환자의 경우에 장기를 볼 수 또는 지방 조직2. 또한, 외과 의사 부족 기술 하는 경우 여러 생 검에 대 한 필요의 결과로 병원의 대부분에 활용 하 고 통상 2 차원 초음파에서 깊이 정보를 얻을 수 없거나 또는 경험. 척추 마 취에 대 한 약물 전달, 의사는 바늘에 도달 했습니다 척추 공간 뇌 척추 액체 (CSF) 신중 하 게 환자의 뒤에 바늘을 삽입 하는 동안 주사기로 뒤로 흐르는 경우 결정 합니다. 확인 후 CSF의 역류 성 식도 염, 마 취 약물3척추 공간 주입 됩니다. 그러나, 의사 위험 관통 또는 척추 공간에서 신경 섬유를 절단 환자와 심지어 하반신 마비4,5심한 통증을 일으킨다. 따라서,이 절차는 또한 노련한 의사가 필요합니다. 위에서 언급 한 어려움을 완화 하 고 극복 한 솔루션 바늘의 위치에 대 한 객관적인 정보를 제공 될 수 있도록 피하 주사에 탐색 기능을 추가 하는. 이 쉽게 그들의 경험적 판단에만 의존 하지 않고 생 검, 약물 전달, 그리고 심지어 수술을 수행 하는 의사를 도울 것입니다.
전기적으로 본문, 통합 전기 임피던스 분광학 피하 주사에에서 대상 조직 지역화 하려면 (EIS) 센서 EIS-에-한-바늘 (EoN)6으로 도입 되었습니다. EIS 센서는 현재 DNA 검출7,,89, 박테리아/바이러스 탐지10,11,12 같은 응용 프로그램에 대 한 공학의 분야에 활용 , 및 세포/조직13,14,15,16,17,18,,1920 에 대 한 분석 , 21 , 22.는 언 그들의 전기 전도도 유전율에 따라 주파수 영역에서 닮지 않은 물자 사이 차별 수 있습니다. EoN의 차별 기능 버퍼링 하는 인산 염 (PBS)23, 돼지 지방/근육 조직6,23, 그리고 심지어 인간 신장 정상/암 조직24의 다양 한 농도 대 한 확인 ,25. EoN의이 기능 상당히 찾아 대상 병 변 조직 및 인접 정상 조직 사이 전기 임피던스 차이에 따라 대상 조직 생 검 정확도 높일 예정 이다. 비슷한 방식으로 약물 주입 사이 전기 임피던스에 조사 차이 공간 (척수 또는 경 막 외 공간) 및 주변 조직 수 있습니다 정확한 대상 위치에는 마 취 약물을 전달 하는 의사. 또한, 전기 수술으로 많이 정상 조직을 보존 하 부분 신 같은 종양의 부분 절제술을 포함 하는 동안 최적의 수술 마진을 확인할 뇌/근육도 자극 하 누대를 이용 될 수 있다 가능.
EoN의 실현에 가장 큰 과제 중 하나는 작은 곡률 반경 데 피하 주사의 곡선된 표면에 전극의 제조 이다. 기존의 포토 리소 그래피 과정을 사용 하 여 직접 금속 패턴 몇 밀리미터의 직경을 가진 곡선된 기판에 마이크로 크기의 전극의 제작을 위해 부적 한 또는 더 적은으로 여겨 왔다. 지금까지, 등각 인쇄26을 유연한를 포함 하 여 다양 한 방법, 건조 필름 감광 제27, 미세 메서드28, nanoimprint 석판29및 리소 그래피 기판 회전30, 곡선된 표면에 금속/고분자 패턴을 조작 하는 소개 했다. 그러나, 지금도 1 m m 미만의 직경, 총 전극 길이 20 m m 이상의 필요한 기판 같은 EoN 요구 사항이 제한, 폭 및 수십 마이크로미터, 및 높은 볼륨 생산에에서 이르기까지 전극의 간격.
현재 연구에서 포토 레지스트 스프레이 코팅 및 유연한 필름 포토 마스크를 사용 하 여 직접 금속 패턴은 피하 주사의 곡선된 표면에 마이크로 크기의 전극 실현 것을 제안 하 고 있다. 바늘의 직경은 720 µ m (22-게이지), 생 검 및 병원에서 약물 전달에 대 한 널리 이용 되는 작은. 제안 된 제조 방법의 생산 수율도 저렴 한 가격에 대량 생산의 타당성을 결정 하기 위해 평가 됩니다.

<table><tbody><tr><td>열수축 튜브</td><td>VENTION MEDICAL, Inc.</td><td>103-0655</td><td></td></tr><tr><td>피하 주사 바늘 (22G)</td><td>화진 메디컬 주식 회사</td> <td>-</td> <td>http://www.hwajinmedical.com</td></tr><tr><td>히트 건</td><td>웰러</td><td>WHA600</td><td>http://www.weller-tools.com/en/Home.html</td></tr><tr><td>초음파 세척기</td><td>HWASHIN INSTRUMENT CO, LTD.</td><td>POWERSONIC 620-http://www.hwashin.net</td><td></td></tr> <tr><td>핫플레이트</td><td>AS ONE Corporation</td><td>006560</td><td></td></tr><tr><td>스퍼터링</td><td>A-Tech System.</td> 주식회사<td>ATS/SPT/0208F</td><td></td></tr><tr><td>http://www.atechsystem.co.kr 유리 슬라이드</td><td>Paul Marienfeld GmbH & Co. KG</td><td>1000412</td><td></td></tr><tr><td>스프레이 코터</td><td>LITHOTEK</td><td>LSC-200</td><td></td></tr><tr><td>포토레지스트</td><td>AZ 전자 재료</td><td>GXR 601</td><td></td></tr><tr><td>http://www.merck-performance-materials.com/en/index.html 현상액(솔루션)</td><td>AZ 전자 재료</td><td>MIF 300</td><td>http://www.merck-performance-materials.com/en/index.html</td></tr><tr><td>얼라이너</td><td>MIDAS SYSTEM CO.,LTD.</td><td>MDA-400M</td><td>http://www.midas-system.com</td></tr><tr><td>현미경</td><td>니콘 주식회사</td><td>L200</td><td>http://www.nikonmetrology.com</td></tr><tr><td>Au 습식 에칭제</td><td>TRANSENE COMPANY, Inc.</td><td>Au 에칭 유형 TFA</td><td>http://transene.com</td></tr><tr><td>Cr 습식 에칭 KPG</td><td>전자. 화학, Inc.</td><td>CR-7</td><td>http://kmgchemicals.com</td></tr><tr><td>Au 타겟</td><td>박막 및 미세 재료</td> <td>-</td><td>http://www.thifine.co.kr</td></tr><tr><td>Cr 타겟</td><td>박막 및 미세 재료</td> <td>-</td><td>http://www.thifine.co.kr</td></tr><tr><td>아르곤 가스 (99.999 %)</td> <td>SINIL 가스 Co.Ltd</td> <td>-</td> <td>http://www.sigas.kr</td></tr><tr><td>아세톤 솔루션</td><td>OCI Company Ltd</td><td>-</td><td>http://www.ocicorp.co.kr/company/index.asp</td></tr><tr><td>임피던스 분석기</td><td>Gamry Instruments Inc</td><td>Reference 600</td><td>https://www.gamry.com</td></tr><tr><td>높이 컨트롤러</td><td>Mitutoyo Corporation</td><td>192-613</td><td></td></tr><tr><td>인산염 완충 식염수</td><td>Life Technologies Corporation</td><td>10010023</td><td></td></tr></tbody></table>

생명 의학 어플리케이션에 대 한 포토 레지스트 스프레이 코팅 및 유연한 포토 마스크를 사용 하 여 피하 주사 바늘 끝에 미세 전극의 제조

Fabrication of Fine Electrodes on the Tip of Hypodermic Needle Using Photoresist Spray Coating and Flexible Photomask for Biomedical Applications

-에-전기 임피던스 분광학 (EIS)에 대 한 제작 방법 소개는-바늘 (EoN: EIS-바늘)을 측정 하 고 서로 다른 biotissues 사이 전기 임피던스에 차이 분석 하 여 본문에 대상 조직 찾습니다. 이 문서는 포토 리소 그래피 공정에서 포토 레지스트 스프레이 코팅 및 유연한 필름 포토 마스크를 사용 하 여 피하 주사 바늘의 끝에 정밀한 센서 전극 (Ide)의 제조 방법을 설명 합니다. 폴 리 에틸렌 테 레프 탈 산 (애완 동물) 열 수축 튜브 (하와이) 25 µ m의 벽 두께 단 열 및 패 시 베이 션 층으로 사용 됩니다. 애완 동물 하와이 표준시 절연 코팅 재로 널리 사용 되었습니다 poly(p-xylylene) 고분자에 비해 높은 기계적 내 구성을 보여줍니다. 또한, 하와이 표준시는 누대에 화학 손상을 제한에 대 한 유리는 대부분 산 및 기초, 좋은 내 화학 성을 보여줍니다. EoN의 사용은 특히 화학/생체 또는 산 성/기본 화학 물질을 사용 하 여 제조의 특성에 대 한 선호 이다. 조작 간격과 Ide의 너비는 20 µ m, 작은 되며 전체 너비와 길이 Ide의 400 µ m와 860 µ m, 각각. 피하 주사 바늘의 팁 (피하 주사 바늘의 팁과는 Ide의 시작 지점 사이의 거리)에서 제조 여백 680 µ m로 작습니다 나타내는 biotissues에는 불필요 하 게 과도 한 침략 동안 피할 수는 전기 임피던스 측정입니다. EoN 갑 상선 생 검 및 척추 공간에 마 취 약물 전달에 대 한와 같은 임상 사용에 대 한 높은 가능성이 있다. 또한, 종양의 부분 절제술을 포함 하는 수술에도 EoN 채택 될 수 있다 정상 사이 수술 여백 (정상 조직의 종양의 외과 절단 제거 됩니다)를 감지 하 여 훨씬 정상 조직을 최대한으로 보존 하 고 병 변 조직입니다.

센서 전극 (Ide), 그림 2와 같이 전극의 다른 형태에 비해 제한 된 표면에는 더 큰 효과적인 감지 영역 귀 착될. Ide의 전체 길이 860 µ m를 감지 하 여 1 m m 간격 생 검 및 약물 전달 절차에 높은 위치 정확도 제공 하는 biotissues 보다는 더 적은에서 임피던스 변화 분석 되도록 설계 되었습니다. Ide의 총 너비는 제안 된 사진 평판 과정을 사용 하 여 피하 주사의 곡선된 표면에 기하학적으로 가능한 차원 때 400 µ m입니다. 격차와는 Ide의 너비는 20 µ m, 상업적으로 이용 가능한 영화 포토 마스크의 최소 크기에 가까운 작은. Biotissues에 EoN의 최대 침투 깊이 20 m m, 갑 상선/전립선 생체 검사와 척추 마 취를 고려 될 설계 되었습니다. EoN의 총 길이 응용 프로그램에 따라 조정할 수 있습니다.
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정밀한 센서 전극의 제조 방법 (간격과 폭: 20 µ m) 피하 주사 바늘의 끝에 (직경: 720 µ m)는 사진 평판 과정에서 스프레이 코팅 및 유연한 필름 포토 마스크를 사용 하 여 보여 줍니다.

We have introduced a fabrication method for electrical impedance spectroscopy (EIS)-on-a-needle (EoN: EIS-on-a-needle) to locate target tissues in the ...

이 프로토콜의 전반적인 목표는 생체 의학 응용 분야를 위해 직경이 1mm 미만인 피하 주사 바늘 끝에 미세한 삽입 전극을 제작하는 것입니다. 이 방법은 포토레지스트의 스프레이 코팅과 마스크용 유연한 필름으로 포토리소그래피 공정을 사용하여 피하 주사 바늘의 둥근 끝에 방언 금속 패터닝을 달성할 수 있습니다. 제작된 마이크로 다이오드 센서는 약물 전달, 생검 및 전기 광도계를 소작하여 고정밀 수술과 같은 생물 의학 응용 분야에 널리 사용될 수 있습니다.이 절차를 시작하려면 피하 주사 바늘의 침투 깊이에 따라 필요한 경우 길이를 조정하여 3cm 길이의 열 수축 튜브를 자릅니다. 절단된 열수축 튜브에 피하 주사 바늘을 삽입합니다. 히트 건을 사용하여 섭씨 150도로 설정하고 튜브를 수축시킵니다.그런 다음 허브에서 피하 주사 바늘을 분리하십시오. 초음파 교반으로 탈이온수 수조에서 바늘을 청소하십시오. 그런 다음 105도로 설정된 핫 플레이트를 사용하여 절연 바늘을 10분 동안 탈수시킵니다.그런 다음 깨끗한 유리 슬라이드에 양면 테이프를 붙입니다. 깨끗한 절연 바늘을 양면 테이프의 노출된 면에 나란히 배열합니다. 스퍼터링 장비를 사용하여 텍스트 프로토콜에 설명된 대로 바늘에 크롬과 금을 침전합니다.먼저 양면 테이프를 사용하여 금색 스퍼터링 바늘 중 하나를 유리 슬라이드에 고정합니다. 스프레이 코터의 척을 섭씨 100도로 가열합니다. 가열된 척에 슬라이드를 놓습니다.바늘을 2-3분 동안 가열합니다. 그런 다음 여기에 표시된 조건을 사용하여 가열하는 동안 골드 스퍼터링 바늘에 포토레지스트를 뿌립니다. 그 후, 부드러운 베이킹을 위해 섭씨 100도에서 3분 동안 가열하기 위해 척의 유리 슬라이드를 그대로 두십시오.100배 배율로 설정된 현미경을 사용하여 바늘을 검사하여 포토레지스트가 균일하게 코팅되어 있는지 확인합니다. 먼저, 고정된 포토마스크 홀딩 플레이트에 완전히 닿을 때까지 자유롭게 움직일 수 있는 샘플 홀딩 플레이트를 천천히 들어 올립니다. 공압 펌프를 사용하여 샘플 홀딩 플레이트를 고정합니다.다음으로, 포토레지스트 코팅된 바늘을 샘플 고정 플레이트에 놓습니다. CCD 디스플레이 모니터를 사용하여 투사된 이미지의 경계선 중 두 개를 포토마스크의 두 평행 정렬선과 정렬하여 프로세스를 실시간으로 모니터링합니다. 바늘을 천천히 들어 올려 바늘이 고정된 유연한 포토마스크에 닿도록 합니다.바늘을 제곱센티미터당 15밀리줄의 강도로 30초 동안 자외선에 노출시킵니다. 그런 다음 3 분 동안 현상 프로세스를 수행합니다. 그런 다음 탈이온수를 사용하여 샘플에서 현상액을 헹굽니다.200배 배율로 설정된 현미경을 사용하여 포토레지스트가 명확하게 패턴화되어 있는지 확인합니다. 노출된 포토레지스트가 완벽하게 제거되지 않은 경우 30초 간격으로 현상 과정을 반복합니다. 핀셋을 사용하여 유리 슬라이드에서 샘플을 분리합니다.금빛 젖은 에칭액에 1분 동안 담그십시오. 그런 다음 탈이온수를 사용하여 에칭액을 헹굽니다. 200배 배율로 설정된 현미경을 사용하여 결과를 검사합니다.제거할 금이 여전히 남아 있으면 10초 간격으로 에칭 과정을 반복합니다. 그런 다음 바늘을 크롬 에칭액에 30초 동안 담그십시오. 완료되면 탈이온수를 사용하여 에칭액을 헹굽니다.에칭된 바늘을 아세톤 용액에 1분 동안 담그십시오. 그런 다음 탈이온수로 헹굽니다. 샘플을 섭씨 105도로 가열된 핫 플레이트로 옮겨 10분 동안 탈수합니다.그런 다음 수축 튜브를 전극보다 2-3mm 길게 자릅니다. 히트 건을 사용하여 열 수축 튜브의 온도를 150도로 올려 바늘을 단단히 부동태화합니다. 이 연구에서는 포토레지스트 스프레이 코팅과 유연한 포토마스크를 사용하여 피하 주사 바늘 끝에 교차 전극을 제작합니다.전극은 820마이크로미터의 직경으로 성공적으로 제작되었으며 바늘 끝의 제조 마진은 680마이크로미터만큼 작습니다. 각각 25마이크로미터와 15마이크로미터인 포토마스크의 너비와 간격은 포토마스크의 바깥쪽 부분과 바늘의 곡면 사이의 불완전한 접촉으로 인해 발생하는 UV 선량 불균형을 해결하도록 설계되었습니다. 이러한 변화를 통해 UV 노출 시간을 최적화하여 전극의 너비와 갭을 20마이크로미터에서 성공적으로 제작할 수 있습니다.바늘에 대한 전기 임피던스 분광법의 식별 능력은 다양한 농도의 PBS를 사용하여 평가됩니다. PBS는 탈이온수로 직렬로 희석되기 때문에 PBS의 농도가 감소함에 따라 전기 전도도가 감소합니다. 따라서 PBS의 농도 수준이 감소함에 따라 임피던스의 크기가 증가합니다.이러한 판별 기능을 기반으로 뎁스 프로파일링은 4개의 층상 돼지 조직을 사용하여 1메가헤르츠의 주파수로 수행됩니다. EoN의 침투 깊이에 따라 임피던스와 지방 조직의 크기는 근육 조직의 크기와 명확하게 구별됩니다. 이 비디오를 시청한 후에는 직경이 1mm 미만인 것을 읽기 위해 둥근 표면의 트레이에 미세 전극을 제작하는 방법을 이해해야 합니다.현재 우리는 척추 마취, 갑상선 생검, 심지어 복강경 수술 및 열정 앞치마 절제술과 같은 수술에 대한 경멸을 위한 바늘 센서의 임상적 적용 가능성을 더 잘 찾고 있습니다.

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Research

연구

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