Name: Polymere Microneedle Array Fabrication door Fotolithografie (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2015-11-17T13:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 15 s
Description: Leer een malvrije fotolithografische methode voor het fabriceren van scherpe polymeermicronaalden. Deze techniek maakt pijnloze transdermale afgifte van therapeutische middelen mogelijk zonder hoge temperaturen.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Deze studie werd ondersteund door een Singapore National Research Foundation (NRF) Grant NRF2012NRF-POC001-043.

1. fotomasker Fabrication <ol><li> Schoon een 4 &quot;glazen wafer Piranha-oplossing (H 2 SO 4 / H 2 O 2 in 2: 1-verhouding) gedurende 20 min bij 120 ° C door onderdompeling in een kwarts tank. </li><li> Stort een laag van chroom / Gold (30 nm van Cr / 1 micrometer van Au) laag op de glazen wafer met behulp van een e-beam verdamper 7 (Figuur 1A). <ol><li> Leg de plakken in een e-beam verdamper. Zodra het vacuüm bereikt 5 x 10 -6 Torr, zet de hoge spanningsbron (10 kV). De controle van de dikte van de monitor bedieningspaneel. </li><li> Pre-clean elk materiaal gedurende 30 seconden via de e-beam gun, waarbij de sluiter &quot;OFF&quot; (om de depositie op de plakken te voorkomen). </li></ol></li><li> Genereer een Cr / Au fotobeschermingslaag maskeringslaag voor diepe nat etsen van het glas. <ol><li> Breng 2 pm dik fotolak door verspinnen 5 ml van de oplossing gedurende 30 sec bij 3000 rpm met behulp van een spin-coater sproei systeem.Prebake de fotoresist op een verwarmingsplaat bij 100 ° C gedurende 1,5 min. </li><li> Expose en hard bakken de fotoresist bij 120 ° C gedurende 30 minuten op een hete plaat. Het is cruciaal om een ​​hydrofoob oppervlak en een sterke hechting van de fotoresist om de metaallaag te genereren. Patroon van de Cr / Au laag met behulp van Cr en Au etsmiddelen door de fotoresistmasker 8,9. </li></ol></li><li> Ter bescherming van de niet-gevormde glazen oppervlak, tijdelijk hechten de glazen wafer om een dummy siliciumwafer. 9 <ol><li> Plaats de glazen wafer op een hete plaat bij 110 ° C en smelt de was aan de andere zijde van de glazen wafer (op zodanige wijze dat het gehele oppervlak van de wafel bedekt met was). </li><li> Plaats een dummy silicium wafer in contact met het glas wafer en druk op om de overtollige wax te verwijderen. Om morsen van de was te voorkomen, plaatst u een schone kamer zijdepapier op de kookplaat. </li></ol></li><li> Voer isotroop etsen van de lens via geoptimaliseerde waterstoffluoride (49% v / v)en zoutzuur (37% v / v) oplossing (in een volumeverhouding van 10: 1). met een magnetische roerder gedurende 8,5 min 10 Aanwezigheid van de HCl kritisch bereiken van een goede oppervlaktekwaliteit van gegenereerde lenzen. <ol><li> Zorg ervoor dat de etssnelheid is 7 um / min; met een totaal volume van 200 ml etsoplossing. Het uitvoeren van het etsen in een plastic container en neem veiligheidsmaatregel voor deze verwerking stap. </li><li> Reinig de wafer in gedeïoniseerd (DI) water door spoelen en verder drogen bij kamertemperatuur. </li></ol></li><li> Nadat het proces voltooid, scheid de glazen wafer van de dummy siliciumwafel en opwarmen de was met een hete plaat bij 100 ° C gedurende 15 sec. Zoals de wax smelt bij deze temperatuur, verwijder de glazen wafer uit de dummy silicium wafer. </li><li> Verwijder overgebleven was, de fotoresist en de overhangende Cr / Au lagen aan de randen van de lenzen gebruikt ultrasone trillingen gedurende 1 uur met gebruikmaking van N-methyl-2-pyrrolidon als oplosmiddel bij 80 ° C in een ultrasoon tank.</li><li> Maak een PDMS mal replica van de microlenzen gefabriceerd op de fotomaskers 11. </li><li> Karakteriseren het fotomasker afmetingen (lengte en breedte) en de microlenzen PDMS mal (diepte en diameter) replica&#39;s met behulp van een scanning elektronenmicroscoop en stereomicroscoop resp. 12-14 </li></ol> 2. MN Assen Fabrication <ol><li> Een holte van 2,5 cm x 0,9 cm met de glasplaatjes gemonteerd aan beide zijden van een glas. Het aantal glasplaatjes gestapeld op beide zijde van de hoogte van de holte zogenaamde spacer dikte (figuur 1B) te bepalen. </li><li> Beveiligde elke laag van het glaasje door een dunne laag van de prepolymeer oplossing bevattende poly (ethyleen glycol) diacrylaat (PEGDA, MW = 258 Da) met 0,5% gew / gew 2-hydroxy-2-methyl-propiofenon (HMP) op het glaasje gevolgd door bestraling van de opstelling met de hoge intensiteit ultraviolette (UV) licht gedurende 2 sec. </li><li> Plaats de Photomask (voorheen vervaardigd) met Cr / Au gecoate oppervlakken tegenover het inwendige van de holte. Dat de zijden van de spouwmuren niet verduistert de lenzen ingebed in het fotomasker. </li><li> Vul de holte met het prepolymeer oplossing tot de Cr / Au beklede oppervlak in contact met de oplossing zonder zichtbare luchtbellen. </li><li> Bestralen van de opstelling met hoge intensiteit UV-licht van een gewenste intensiteit gedurende 1 seconde op een afstand van 3,5 cm van de UV bron met de UV uitharding station met een UV filter bereik van 320-500 nm. Gebruik een collimerende adapter met het UV-licht sonde. </li><li> Meet de intensiteit van het UV-licht wordt gebruikt met behulp van een radiometer. </li><li> Na blootstelling aan UV, verwijder de fotomasker met de reeks van MN&#39;s. Giet het overtollige prepolymeer oplossing die niet gepolymeriseerd bij de werkwijze in de oorspronkelijke verpakking voor hergebruik. </li><li> Kwantificeren lengte en de tip diameter van de MN&#39;s met behulp van een stereomicroscoop volgens de instructies van de fabrikant. </li></ol><pclass = &quot;jove_title&quot;&gt; 3. MN Steunlaag Fabrication <ol><li> Met een pincet, plaatst de MN (voorheen vervaardigd) bevestigd op het fotomasker in een putje van een 24-putjes plaat zoals getoond in de figuur 1C. </li><li> Voeg een gespecificeerd volume (300 - 400 pl) van de prepolymeer oplossing in de put tot de naalden wordt ondergedompeld tot een gewenste hoogte. Dit volume bepaalt de dikte van de verkregen steunlaag. </li><li> Bestralen van de opstelling met hoge intensiteit UV-licht (15,1 W / cm 2), 10,5 cm van de UV bron voor een duur van 1 seconde. </li><li> Scheid de steunlaag op de MN serie van het fotomasker met een scherp mes. </li><li> Kwantificeren lengte, tip diameter en basis diameter van de MN&#39;s met de steunlaag met behulp van een stereomicroscoop volgens de instructies van de fabrikant. </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>

De auteurs verklaren geen belangenconflict.

De hierboven beschreven vervaardiging van de MN matrix protocol is voorgelegd aan de MN reeks van ~ 1 cm2 fabriceren. De arrays kunnen worden opgeschaald door een groot formaat holte en door een grotere fotomasker. De toegenomen grootte van de holte kan worden gemaakt door het vergroten van de breedte tussen de afstandhouders aan weerszijden. Hoewel elke stap naar de MN arrays in het protocol te fabriceren was belangrijk, de meest cruciale stappen waren: de fotomasker positionering, het vullen van prepolymeer...

Transdermale geneesmiddelafgifte biedt een aantrekkelijke alternatieve benadering voor geneesmiddeltoediening, vooral voor biomoleculen, die vrijwel uitsluitend worden toegediend door onderhuidse injectie. Echter, huid, vooral de bovenlaag (het stratum corneum), is een formidabele barrière voorkomen exogene moleculen die het menselijk lichaam. Onlangs hebben MN apparaten ontpopt als instrumenten om drugs te leveren via de huid. De MN inrichtingen maken tijdelijke poriën in het stratum corneum om de doorgang van geneesmiddelmoleculen de gewenste fysiologische activiteit verbeterde therapietrouw en gemak 03/01 bereiken. Verschillende fabricage methoden zijn goedgekeurd om polymere MNs 4 te fabriceren. Echter, ze meestal om gecompliceerd en meerstaps processen vereisen lange tijden en / of hoge temperaturen MN arrays fabriceren. 4 Om het fabricageproces vereenvoudigen, een enkele stap schimmelvrij proces met behulpeen fotomasker werd onlangs 5,6 ontwikkeld. Echter, met deze methode, gefabriceerd MNs had stompe naald tips, omdat er geen mechanisme was op zijn plaats aan de ultraviolette (UV) licht pad betrokken bij fotolithografie wijzigen. In deze studie hebben ingebedde microlenzen in het fotomasker voorgesteld om de geometrie van de MN&#39;s te definiëren. Het protocol om fotomaskers bestaande uit ingebedde microlenzen en vervolgens MN fabricage met scherpe punten met de fotomasker worden gerapporteerd fabriceren.

<table><tbody><tr><td>Poly(ethylene glycol) diacrylate (PEGDA Mn=258)</td><td>SIGMA&nbsp;</td><td>475629-500ML</td><td></td></tr><tr><td>2-hydroxy-2-methyl-propiofenone (HMP)</td><td>SIGMA&nbsp;</td><td>405655-50ML</td><td></td></tr><tr><td>Bovine collageen type 1, FITC-conjugaat&nbsp;</td><td>SIGMA&nbsp;</td><td>C4361</td><td></td></tr><tr><td>UV-uithardingsstation&nbsp;&nbsp;&nbsp;</td><td>EXFO Photonic Solutions Inc., Canada</td><td>OmniCure S2000-XL</td><td></td></tr><tr><td>Collimeringsadapter&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 stereomicroscoop&nbsp;</td><td>Nikon, Japan</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Dillon GL-500 digitale krachtmeter&nbsp;</td><td>Dillon, USA</td><td></td><td></td></tr><tr><td>A-1R confocale microscoop&nbsp;</td><td>Nikon, Japan</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

polymere microneedle array fabrication door fotolithografie

Polymeric Microneedle Array Fabrication by Photolithography

Dit manuscript beschrijft de fabricage van polymere micronaald (MN) arrays door fotolithografie. Het gaat om een ​​eenvoudige schimmelvrij proces door middel van een fotomasker bestaande uit ingebedde microlenzen. Ingebedde microlenzen bleken MN geometrie (scherpte) beïnvloeden. Robuuste MN arrays met tip diameters tussen 41,5 ± 8,4 urn urn en 71,6 urn ± 13,7 urn, met twee verschillende lengtes (1336 um ± 193 pm en 957 um ± 171 pm) werden gefabriceerd. Deze MN arrays kunnen potentiële toepassingen in de levering van lage moleculaire en macromoleculaire therapeutische middelen te verstrekken via de huid.

De geometrie van de MN&#39;s kan aanzienlijk worden beïnvloed door het fotomasker kenmerken en ingebedde microlens. De mate van breking beïnvloedt het transmissiepad van de UV-stralen, waarbij de geometrie MN (Figuur 2A) beïnvloed. Iedere microlens bleek een 350 urn diameter, een 130 um afgeplatte convex oppervlak, en een 62,3 urn diepte (Figuur 2B-D). Met behulp van de stelling van Pythagoras, de kromtestraal van het eerste oppervlak bleek 272,89 urn. De brandpuntsafstand werd berekend...

Hier presenteren we een protocol dat een schimmelvrije fabricageproces beschrijft van de polymere micronaalden door middel van fotolitografie.

Polymere Microneedle Array Fabrication door Fotolithografie

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

Het algemene doel van deze procedure is het vervaardigen van een scherp polymeer micronaald-array, wat potentiële toepassingen kan bieden voor de pijnloze toediening van laagmoleculaire en macromoleculaire therapeutische middelen via de huid. Dit wordt bereikt door eerst een fotomasker te vervaardigen dat bestaat uit ingebedde microlenzen via gepatrooneerde isotrope etsing. De tweede stap is het vervaardigen van micronaaldschachten door het ingebedde fotomasker over een bad met prepolymeeroplossing te plaatsen en UV-licht via de microlenzen in de oplossing te focussen, waardoor de blootgestelde oplossing polymeriseert.De laatste stap is het vervaardigen van de steunlaag ter ondersteuning van de schachten van de micronaalden. Dit wordt bereikt door de micronaalden met de punt naar boven in een plaat te plaatsen, vervolgens een prepolymeeroplossing toe te voegen en deze oplossing te polymeriseren met UV-licht. Uiteindelijk kunnen de kenmerkende eigenschappen van de micronaalden, waaronder lengte, diameter en de apexhoek, worden waargenomen met een stereomicroscoop.Het belangrijkste voordeel van deze techniek ten opzichte van bestaande methoden zoals micromallen, is dat deze sneller is. Het is een malvrij proces en vereist geen hoge temperaturen. Deze methode kan helpen bij het beantwoorden van kernvragen in de microfabricage, zoals het gebruik van microlenzen om het pad van UV-licht en het polymerisatieproces te modificeren.Deze techniek kan worden gebruikt voor het vervaardigen van polymere macronaalden die worden ingezet voor transorale drugdelivery, hoewel we hier enkel demonstreren hoe blanco micronaalden worden vervaardigd. Deze techniek kan ook worden gebruikt voor het vervaardigen van drug-loaded micronaalden. Begin met het reinigen van een glazen wafer van vier inch door deze gedurende 20 minuten bij 120 °C onder te dompelen in een kwartstank gevuld met Piranha-oplossing.Spoel de wafer vervolgens af met gedestilleerd water en droog deze met perslucht. Wanneer de bewerking in de e-beam evaporator is voltooid, plaatst u de wafer in een spin-coater en voegt u vijf milliliters fotoresist toe aan het midden van de wafer. Laat de wafer 30 seconden spinnen op 3000 RPMs om een fotoresistlaag van twee micrometer dikte te verkrijgen.Bak vervolgens de fotolak voor op een warmteplaat bij 100 °C gedurende anderhalve minuut. Plaats daarna het masterfotomasker en de wafer in de fotomasker-aligner en belicht de wafer tot deze volledig is uitgehard. Bak de fotolak 30 minuten lang bij 120 °C op een warmteplaat. Ets vervolgens het patroon in de glazen wafer met behulp van een oplossing voor chroom- en goudetst bij kamertemperatuur gedurende één uur. Plaats de geëtste glazen wafer op een warmteplaat bij 110 °C en smelt was op de tegenoverliggende zijde van de glazen wafer, zodat het gehele oppervlak van de wafer met was is bedekt.Bond de glazen wafer tijdelijk aan een dummy siliciumwafer door een siliciumwafer in contact te brengen met de glazen wafer en stevig aan te drukken om het overtollige was te verwijderen. Bereid vervolgens in een plastic bekerglas met een magnetische roerder een bad van 200 milliliter voor, bestaande uit 10 delen 49% hydrofluoric acid en één deel 37% hydrochloric acid. Voeg het monster toe en ets de microlenzen onder roering gedurende acht en een halve minuut met een snelheid van zeven micrometers per minuut.Reinig de wafer na voltooiing met gedeïoniseerd water en laat deze op kamertemperatuur drogen. Plaats de wafer, zodra deze droog is, gedurende 15 seconden op een warmteplaat die is voorverwarmd tot 100 °C. Scheid vervolgens de glazen wafer van de dummy siliciumwafer.Plaats de glazen wafer in een ultrasoonbad met n-methyl-2-pyrrolidon bij 80 °C en pas gedurende één uur ultrasoonreiniging toe om de resterende was, de fotolak en de uitstekende chroom- en goudlagen aan de randen van de lenzen te verwijderen. Stapel glazen objectglaasjes aan weerszijden van een rechthoekige holte om de maximale hoogte van de micronaalden te bepalen. Bevestig elke laag van het objectglaasje door tussen elke laag een dunne laag prepolymeeroplossing op de glazen objectglaasjes aan te brengen.Bestraal na voltooiing de opstelling twee seconden lang met intens ultraviolet licht om de objectglazen te fixeren. Plaats vervolgens het fotomasker zodanig dat het met chroomgoud gecoate oppervlak naar de binnenzijde van de holte is gericht. Zorg ervoor dat de wanden van de holte het zicht niet belemmeren.De lenzen die in het fotomasker zijn ingebed. Vul de holte met de prepolymeeroplossing totdat het chroom-goud gecoate oppervlak in contact komt met de oplossing zonder dat er zichtbare bellen ontstaan. Plaats de opstelling vervolgens in een UV-uithardingsstation en plaats een radiometer naast de opstelling om de intensiteit van het UV-licht te meten.Bestraal de opstelling met hoogintensieve UV-licht tussen 320 en 500 nanometer gedurende één seconde op een afstand van 3,5 centimeter van de UV-bron. Verwijder na de UV-blootstelling het fotomasker met de array van micronaalden en giet de overtollige prepolymeeroplossing terug in de oorspronkelijke verpakking voor hergebruik. Kwantificeer de lengte en tipdiameter van de micronaalden met een stereomicroscoop met behulp van standaardtechnieken met een pincet.Plaats de micronaalden die aan het fotomasker zijn bevestigd met de naaldenzijde naar boven in een well van een 24-wells plaat. Voeg 300 tot 400 µL van de prepolymeeroplossing toe aan de well totdat de naalden zijn ondergedompeld tot de gewenste hoogte van de steunlaag. Bestraal de opstelling vervolgens met hoogintensief UV-licht van 15,1 W/cm² vanaf een afstand van 10,5 cm gedurende één seconde.Zodra de steunlaag is gepolymeriseerd, scheidt u de steunlaag op de micronaalmatrix van het fotomasker met een scherp mesje. Bepaal vervolgens de tip-lengte, de diameter en de basisdiameter van de micronaalden met de steunlaag met behulp van een stereomicroscoop. De effectieve UV-intensiteit op de lengte van de micronaalden en de tipdiameter werd bestudeerd door de intensiteit van het UV-licht te variëren van 3,14 tot 15,1 watts per square centimeter bij een constante brandpuntsafstand en lichtbronafstand.Er werd vastgesteld dat de gemiddelde lengte van de micronaald en de tipdiameter toenamen bij een toenemende intensiteit. Hier worden de effecten van 300 microliters versus 400 microliters steunmateriaal op de totale lengte van de micronaalden weergegeven, evenals de breukkracht van de naalden; zoals verwacht bij meer steunmateriaal zijn de naalden in totaal korter, maar verkrijgen ze ook een extra breukkracht door de aanvullende ondersteuning. Na het bekijken van deze video hoop ik dat u een goed begrip heeft van hoe polymeric macro-naalden gefabriceerd moeten worden. Zodra deze techniek onder de knie is, kan deze in vijf tot 10 minuten worden uitgevoerd.Als de procedure zorgvuldig wordt uitgevoerd en het fotomasker gereed is, dient men rekening te houden met het gebruik van materialen zoals waterstoffluoride en UV-straling, waardoor persoonlijke beschermingsmiddelen te allen tijde gedragen moeten worden.

polymeric-microneedle-array-fabrication-by-photolithography

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Bio-engineering

In dit artikel wordt de bouw van een multiplex microneedle-gebaseerde sensor. Het apparaat wordt ontwikkeld in situ bemonstering en elektrochemische analyse van meerdere analyten in een snelle en selectief. We zien de klinische geneeskunde en biomedische onderzoek wordt gebruik gemaakt van deze microneedle op basis van sensoren.

Holle microneedle-gebaseerde sensor voor multiplexverzending transdermale Elektrochemische Sensing

De fabricage methode voor fijne interdigitated elektroden (gap en breedte: 20 µm) op het puntje van een hypodermische naald (diameter: 720 µm) wordt aangetoond door middel van een spray coating en soepel vlies photomask in het fotolithografie proces.

Fabricage van fijne elektroden op het puntje van een hypodermische naald met behulp van fotoresist Spray Coating en flexibele Photomask voor biomedische toepassingen

Dit artikel introduceert een unieke methode voor het vervaardigen van meestermallen met een luchtventilatiegat om luchtinsluiting tijdens het gieten van viskeuze polymeer te voorkomen, waardoor de fabricage van gelatine-micronaalden met scherpe punten mogelijk is. Door het gietvolume van gelatine met hoge viscositeit te verminderen, konden ook dunnewandige, holle piramidevormige micronaalden worden vervaardigd.

Fabricage van een hoofdmal voor micronaalden met een micron-groot luchtventilatiegat

Dit protocol beschrijft de fabricage van oplosbare micronaaldpatches met α-lactalbumine nanomicellen geladen met capsaïcine. De methode biedt een reproduceerbare, minimaal invasieve benadering voor gerichte transdermale toediening van hydrofobe bioactieve stoffen aan vetweefsel, wat efficiënte lokale vetreductie faciliteert en mogelijk de toepassingen in obesitasbeheer uitbreidt.

Fabricage van oplosbare micronaaldpatches geladen met α-lactalbumine nanomicellen voor transdermale capsaïcineafgifte en vetweefselreductie

Het huidige werk heeft als doel als praktische gids te dienen waarmee onderzoekers hun eigen DMP-apparaten kunnen voorbereiden met behulp van de oplosmiddelgietmethode, ook wel micromolding genoemd, en om basiskarakterisering uit te voeren.

Oplossende micronaaldarray-patches vervaardigd met oplosmiddelgiettechniek en essentiële karakterisering van micronaald-gebaseerde biomedische apparaten

Eenvoudige technieken worden beschreven voor de snelle productie van microfabricated neurale cultuur systemen met behulp van een digitale microspiegeltjes voor dynamische masker projectie lithografie op regelmatige celcultuur substraten. Deze cultuur systemen kunnen meer representatief zijn voor natuurlijke biologische architectuur, en de beschreven technieken kan worden aangepast voor tal van toepassingen.

Fabricage van micropatterned Hydrogelen voor Neurale Cultuur Systems met behulp van Dynamic Mask Projectie Fotolithografie

Dit artikel beschrijft een methode om nanoprecipitation op basis van polymeren nanodeeltjes door middel van diblok co-polymeren te synthetiseren. Bespreken we de synthese van diblok co-polymeren, de nanoprecipitation techniek en mogelijke toepassingen.

Formulering van diblok polymere nanodeeltjes door middel van Nanoprecipitation Techniek

Een protocol voor de nanodeeltjes tracking analyse (NTA) en high-throughput flowcytometrie om polymere genafgifte nanodeeltjes evalueren beschreven. NTA wordt gebruikt om de nanodeeltjes deeltjesgrootteverdeling en het plasmide per deeltjesverdeling karakteriseren. High-throughput flowcytometrie in staat stelt kwantitatieve transfectie efficiëntie evaluatie voor een bibliotheek van gen delivery biomaterialen.

Evaluatie van polymere Gene Delivery Nanodeeltjes door Nanodeeltje Tracking Analyse en High-throughput Flow cytometrie

We beschrijven de manier van programmeren stamcellen therapeutische angiogenese factoren overexpressie bioafbreekbare polymere nanodeeltjes. Beschreven processen omvatten polymeersynthese, transfecteren vet-afgeleide stamcellen in vitro, en valideren van de werkzaamheid van geprogrammeerde stamcellen om angiogenese te bevorderen in een muizen achterbeen ischemie model.

Programmeren stamcellen voor therapeutische angiogenese gebruik van biologisch afbreekbare polymere nanodeeltjes

Twee aangrenzende vloeistoffen die door een gegroefd microfluïdisch kanaal gaan, kunnen worden gericht om een schede rond een prepolymeerkern te vormen; waardoor zowel vorm als doorsnede worden bepaald. Foto-geïnitieerde polymerisatie, zoals thiol click chemie, is zeer geschikt voor het snel stollen van de kernvloeistof tot een microvezel met vooraf bepaalde grootte en vorm.

Microfluïdische fabricage van polymere en biohybridevezels met vooraf ontworpen grootte en vorm

Leer een malvrije fotolithografische methode voor het fabriceren van scherpe polymeermicronaalden. Deze techniek maakt pijnloze transdermale afgifte van therapeutische middelen mogelijk zonder hoge temperaturen.

Polymere Microneedle Array Fabrication door Fotolithografie

Meer video's verkennen