Method Article

Wieloetapowa fotolitografia o zmiennej wysokości dla wielowarstwowych urządzeń mikroprzepływowych z zaworami

DOI:

10.3791/55276

⸱

January 27th, 2017

 ,  , 
1Department of Bioengineering, Stanford University, 2Microfluidic Foundry, Stanford University, 3Department of Genetics, Stanford University, 4Chem-H Institute, Stanford University

* These authors contributed equally

In This Article

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Wielowarstwowe urządzenia mikroprzepływowe często wiążą się z wytwarzaniem form wzorcowych o skomplikowanej geometrii dla funkcjonalności. W tym artykule przedstawiono kompletny protokół wieloetapowej fotolitografii z zaworami i funkcjami o zmiennej wysokości, które można dostosować do dowolnego zastosowania. W ramach demonstracji wytwarzamy mikroprzepływowy generator kropel zdolny do wytwarzania kulek hydrożelowych.

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Systemy mikroprzepływowe umożliwiły nowe, potężne podejścia do wysokoprzepustowej analizy biochemicznej i biologicznej. Nadal jednak istnieje bariera wejścia dla osób niebędących specjalistami, które odniosłyby ogromne korzyści z możliwości opracowania własnych urządzeń mikroprzepływowych w celu odpowiedzi na pytania badawcze. Szczególnie brakowało otwartego rozpowszechniania protokołów związanych z fotolitografią, która jest kluczowym krokiem w rozwoju formy repliki do produkcji urządzeń z polidimetylosiloksanu (PDMS). Podczas gdy wytwarzanie wzorców krzemowych o pojedynczej wysokości było szeroko badane w literaturze, etapy produkcji bardziej skomplikowanych funkcji fotolitografii niezbędnych dla wielu interesujących funkcji urządzeń (takich jak zaokrąglanie funkcji w celu tworzenia struktur zaworów, wzór pojedynczej formy o wielu wysokościach lub definicja wysokiego współczynnika proporcji) często nie są wyraźnie nakreślone.

Tutaj udostępniamy kompletny protokół do tworzenia wielowarstwowych urządzeń mikroprzepływowych z zaworami i skomplikowanymi geometriami o różnych wysokościach, dostosowanych do każdego zastosowania. Te procedury produkcyjne są przedstawione w kontekście mikroprzepływowego syntezatora kulek hydrożelowych i demonstrują wytwarzanie kropelek zawierających glikol polietylenowy (diakrylan PEG) i fotoinicjatora, który można polimeryzować w stałe kulki. Protokół ten i towarzysząca mu dyskusja stanowią podstawę zasad projektowania i metod wytwarzania, które umożliwiają rozwój szerokiej gamy urządzeń mikroprzepływowych. Zawarte tu szczegóły powinny pozwolić osobom niebędącym specjalistami na projektowanie i wytwarzanie nowatorskich urządzeń, a tym samym na wprowadzenie wielu niedawno opracowanych technologii do ich najbardziej ekscytujących zastosowań w laboratoriach biologicznych.

Introduction

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Przez ostatnie 15 lat, mikrofluidyka jako dziedzina szybko się rozwijała, z eksplozją nowych technologii umożliwiających manipulowanie płynami w skali mikrometrowej1. Systemy mikroprzepływowe są atrakcyjnymi platformami do pracy w mokrych laboratoriach, ponieważ małe objętości mają potencjał do osiągnięcia zwiększonej prędkości i czułości, a jednocześnie radykalnie zwiększają przepustowość i obniżają koszty dzięki wykorzystaniu ekonomii skali2,3. Wielowarstwowe systemy mikroprzepływowe wywarły szczególnie znaczący wpływ na wysokoprzepustowe zastosowania analizy biochemicznej, takie jak analiza pojedynczych komórek4,5,6, analiza pojedynczych cząsteczek (np. cyfrowa PCR7), krystalografia białek8, testy wiązania czynnika transkrypcyjnego9,10oraz komórkowe screening11.

Głównym celem mikrofluidyki było opracowanie urządzeń "lab on a chip" zdolnych do wykonywania skomplikowanych manipulacji płynami w ramach jednego urządzenia do pełnej analizy biochemicznej12. Rozwój wielowarstwowych technik miękkiej litografii pomógł zrealizować ten cel, umożliwiając tworzenie wbudowanych zaworów, mieszalników i pomp do aktywnego kontrolowania płynów w małych objętościach13,14,15. Pomimo swoich zalet i sprawdzonych zastosowań, wiele z tych technologii mikroprzepływowych pozostaje w dużej mierze niewykorzystanych przez użytkowników niebędących specjalistami. Powszechne przyjęcie było wyzwaniem częściowo ze względu na ograniczony dostęp do zakładów mikrofabrykacji, ale także z powodu nieodpowiedniej komunikacji na temat technik wytwarzania. Jest to szczególnie prawdziwe w przypadku wielowarstwowych urządzeń mikroprzepływowych z konstrukcjami zaworów lub o złożonej geometrii: niedostatek szczegółowych, praktycznych informacji na temat ważnych parametrów projektowych i technik wytwarzania często zniechęca nowych badaczy do podejmowania projektów obejmujących projektowanie i tworzenie tych urządzeń.

Ten artykuł ma na celu wypełnienie tej luki w wiedzy poprzez przedstawienie kompletnego protokołu tworzenia wielowarstwowych urządzeń mikroprzepływowych z zaworami i funkcjami zmiennej wysokości, zaczynając od parametrów projektowych i przechodząc przez wszystkie etapy produkcji. Koncentrując się na początkowych etapach produkcji fotolitografii, protokół ten uzupełnia inne protokoły mikrofluidyki16, które opisują dalsze etapy odlewania urządzeń z form i przeprowadzania określonych eksperymentów.

Urządzenia mikroprzepływowe z monolitycznymi zaworami na chipie składają się z dwóch warstw: warstwy "przepływowej", gdzie interesujący nas płyn jest manipulowany w mikrokanałach, oraz warstwy "kontrolnej", gdzie mikrokanały zawierające powietrze lub wodę mogą selektywnie modulować przepływ płynu w warstwie przepływu14. Każda z tych dwóch warstw jest wytwarzana na oddzielnym wzorcu do formowania silikonowego, który jest następnie używany do formowania replik polidimetylosiloksanu (PDMS) w procesie zwanym "miękką litografią17". Aby utworzyć urządzenie wielowarstwowe, każda z warstw PDMS jest odlewana na odpowiednich wzorcach formowania, a następnie wyrównywana względem siebie, tworząc w ten sposób kompozytowe urządzenie PDMS z kanałami w każdej warstwie. Zawory powstają w miejscach, w których kanały przepływu i sterowania krzyżują się ze sobą i są oddzielone tylko cienką membraną; Zwiększenie ciśnienia w kanale kontrolnym powoduje odchylenie tej membrany, aby zatkać kanał przepływowy i lokalnie wyprzeć płyn (rysunek 1).

Aktywne zawory na chipie mogą być wytwarzane na wiele sposobów, w zależności od pożądanego końcowego zastosowania. Zawory mogą być skonfigurowane w geometrii "push down" lub "push up", w zależności od tego, czy warstwa kontrolna znajduje się powyżej, czy poniżej warstwy przepływu (rysunek 1)15. Geometrie "push up" pozwalają na niższe ciśnienia zamykania i wyższą stabilność urządzenia przed rozwarstwieniem, podczas gdy geometrie "push down" pozwalają na bezpośredni kontakt kanałów przepływowych z klejonym podłożem, co daje przewagę selektywnej funkcjonalizacji lub modelowania powierzchni podłoża w celu późniejszej funkcjonalności18,19.

Zawory mogą być również celowo nieszczelnymi zaworami "sitowymi" lub w pełni uszczelnialnymi, w zależności od profilu przekroju poprzecznego kanału przepływowego. Zawory sitowe są przydatne do wychwytywania kulek, komórek lub innych makroanalitów1 i są wytwarzane przy użyciu typowych negatywowych fotorezystorów (np. serii SU-8), które mają prostokątne profile. Gdy kanał sterujący jest pod ciśnieniem w tych obszarach zaworu, membrana PDMS między warstwą kontrolną a przepływową odchyla się izotropowo do prostokątnego profilu zaworu bez uszczelniania narożników, umożliwiając przepływ płynu, ale zatrzymując cząstki w skali makro (rysunek 1). I odwrotnie, w pełni uszczelnialne zawory mikroprzepływowe są wytwarzane poprzez dołączenie małego płata zaokrąglonego fotorezystu w miejscach zaworów. Dzięki tej geometrii zwiększanie ciśnienia w kanale kontrolnym odchyla membranę od zaokrąglonej warstwy przepływu, aby całkowicie uszczelnić kanał, zatrzymując przepływ płynu. Zaokrąglone profile w warstwie przepływowej są generowane w wyniku topnienia i rozpływu dodatniego fotorezystu (np. AZ50 XT lub SPR 220) po typowych etapach fotolitografii. Wcześniej wykazaliśmy, że wysokości obszarów zaworu po rozpływie zależą od wybranych wymiarów cech21. Protokół ten demonstruje wytwarzanie obu geometrii zaworów w urządzeniu do syntezy kulek.

figure-introduction-1
Rysunek 1: Wielowarstwowe geometrie zaworów mikroprzepływowych. Typowe architektury urządzeń "push up" dla zaworów sitowych i w pełni uszczelnialnych przed (górą) i po (dolnym) zwiększeniu ciśnienia. Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.

Urządzenia mogą również zawierać złożone funkcje pasywne, takie jak chaotyczne miksery13 i rezystory na chipie20, które wymagają cech o wielu różnych wysokościach w jednej warstwie przepływu. Aby uzyskać warstwę przepływu o zmiennej wysokości, różne grupy zastosowały wiele metod, w tym trawienie płytek drukowanych22, wielowarstwowe wyrównanie reliefu PDMS23 lub wieloetapową fotolitografię24. Nasza grupa odkryła, że wieloetapowa fotolitografia na jednym wzorcu formowania jest skuteczną i powtarzalną metodą. W tym celu stosuje się prostą technikę fotolitografii polegającą na budowaniu grubych kanałów fotorezystu ujemnego (np. fotorezystu serii SU-8) w warstwach bez wywoływania pomiędzy nakładaniem każdej warstwy. Każda warstwa jest przędzona w negatywowym fotorezyście zgodnie z jej grubością zgodnie z instrukcjami producenta25 na wzorcu krzemowym. Cechy o tej wysokości są następnie wzorowane na warstwie za pomocą specjalnej maski przezroczystości (rysunek 2) przymocowanej do szklanej płyty maskującej i wyrównanej do wcześniej przędzonej warstwy przed ekspozycją. W fotolitografii wieloetapowej precyzyjne wyrównanie między warstwami ma kluczowe znaczenie dla utworzenia kompletnego kanału przepływu o zmiennej wysokości. Po wyrównaniu każda warstwa poddawana jest zależnemu od grubości wypalaniu poekspozycyjnemu. Bez rozwoju następna warstwa jest podobnie wzorzysta. W ten sposób wysokie elementy mogą być budowane na jednej płytce przepływowej warstwa po warstwie za pomocą wielu masek. Pomijając rozwój między każdym krokiem, poprzednie warstwy fotorezystu mogą być używane do generowania cech wysokości kompozytu (tj. dwie warstwy 25 μm mogą tworzyć cechę 50 μm)24. Dodatkowo, elementy podłogi kanału, takie jak chaotyczne rowki w jodełkę miksera13, można wykonać przy użyciu warstw z wcześniej wyeksponowanymi elementami. Ostatnim etapem rozwoju jest zakończenie procesu, w wyniku którego powstaje płytka jednoprzepływowa o zmiennej wysokości (ilustracja 3).

Tutaj dostępny jest kompletny protokół dla wieloetapowej fotolitografii, który zawiera przykłady wszystkich procedur niezbędnych do produkcji zaworów na chipie i kanałów przepływowych o wielu wysokościach. Ten protokół produkcyjny jest przedstawiony w kontekście wielowarstwowego syntezatora mikroprzepływowego, który do swojej funkcjonalności wymaga zaworów i funkcji o zmiennej wysokości. To urządzenie zawiera trójniki do generowania kropelek wody w osłonie olejowej, rezystory w układzie scalonym do modulacji natężenia przepływu poprzez kontrolowanie oporu Poiseuille'a, chaotyczny mieszalnik do homogenizacji składników kropel oraz zawory w pełni uszczelniające i sitowe, aby umożliwić zautomatyzowane przepływy pracy obejmujące wiele wejść odczynników. Korzystając z wieloetapowej fotolitografii, każdy z tych elementów jest wytwarzany na innej warstwie w zależności od wysokości lub fotorezystu; W niniejszym protokole skonstruowane są następujące warstwy: (1) Przepływ Okrągła warstwa zaworu (55 μm, AZ50 XT) (2) Przepływ Warstwa niska (55 μm, SU-8 2050) (3) Wysoka warstwa przepływu (85 μm, SU-8 2025, 30 μm wysokość dodatku) oraz (4) Rowki w jodełkę (125 μm, SU-8 2025, wysokość dodatku 40 μm) (Rysunek 3).

Kulki hydrożelowe mogą być używane do różnych zastosowań, w tym do selektywnej funkcjonalizacji powierzchni do dalszych testów, kapsułkowania leków, radiośledzenia i obrazowania oraz wprowadzania komórek; wcześniej używaliśmy bardziej złożonej wersji tych urządzeń do produkcji spektralnie kodowanych kulek hydrożelowych PEG zawierających nanoluminofory lantanowców20. Omówione tutaj projekty są zawarte w dodatkowych zasobach dla każdego laboratorium, które w razie potrzeby może wykorzystać w swoich wysiłkach badawczych. Przewidujemy, że protokół ten będzie stanowił otwarte źródło informacji zarówno dla specjalistów, jak i osób niebędących specjalistami zainteresowanych tworzeniem wielowarstwowych urządzeń mikroprzepływowych z zaworami lub złożonymi geometriami, aby obniżyć barierę wejścia w mikrofluidykę i zwiększyć szanse na sukces produkcyjny.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. Wielowarstwowa konstrukcja urządzenia

UWAGA: Cechy o różnych wysokościach i/lub fotorezystorach muszą być dodawane sekwencyjnie do płytki podczas różnych etapów produkcji, aby stworzyć ostateczne cechy kompozytu. W związku z tym projekty dla każdej oddzielnej wysokości i fotorezystu, które mają być zawarte na płytce, muszą być wydrukowane na osobnej masce (Rysunek 4).

  1. Pobierz program do projektowania wspomaganego komputerowo (CAD) (np. AutoCAD Educational Version).
  2. Zdefiniuj obszar płytki 4", rysując okrąg 4". Projekty płytek półprzewodnikowych (Rysunek 4, Dodatkowe zasoby) podano jako przykład.
  3. Wewnątrz 4-calowego obrysu wafla umieść obramowania urządzenia za pomocą prostokątów polilinii 300 μm. Użyj tych obramowań urządzeń do wyrównania podczas fotolitografii.
  4. Utwórz różne warstwy dla każdej wysokości lub fotorezystu potrzebnego do ostatecznego projektu (tj. przepływ okrągły, przepływ niski, przepływ wysoki i kontrola w projekcie) za pomocą panelu Warstwy.
    1. Cechy konstrukcyjne o określonej żądanej wysokości na odpowiedniej warstwie. Przykładowy projekt przedstawia 4 różne aktywne warstwy, z których każda ma swój własny kolor (Rysunek 4).
      UWAGA: Obramowania urządzeń, tekst globalny i kontur płytki powinny być wykonane na osobnej warstwie (tj. 1-Negatywie w projektach), która później pojawi się na wszystkich warstwach w celu globalnego wyrównania. Cechy różnych fotorezystów (takie jak w pełni uszczelnialne zawory, które muszą być wykonane z dodatnim rezystantem) muszą pojawiać się na różnych warstwach, niezależnie od wysokości.
  5. Korzystając z zamkniętych polilinii o zerowej szerokości, można projektować elementy urządzenia w granicach urządzenia.
    1. Rozważ parametry projektowe w tabeli 1, aby zwiększyć szanse na pomyślne wykonanie.
    2. Dla każdej wysokości zaznacz tę warstwę w panelu Warstwy i dodaj wszystkie obiekty o tej wysokości.
  6. Gotowe projekty do druku folii przezroczystej przy użyciu Podstawowego Pliku Maski (Dodatkowe Zasoby), w którym każde 4-calowe kółko waflowe jest wstawione w 5-calową prostokątną obwódkę. Każda warstwa zostanie wydrukowana na osobnej folii przezroczystej w celu sekwencyjnego dodawania każdej warstwy fotorezystu.
    UWAGA: Ten podstawowy plik maski reprezentuje ostateczne projekty używane do drukowania.
    1. Aby zakończyć projektowanie, wyłącz wszystkie warstwy z wyjątkiem 1-ujemnej i warstwy zaworu AZ50 XT. Skopiuj całą płytkę z warstwą aktywną (tj. zaworami) i cechami globalnymi (tj. obramowaniami urządzeń).
    2. Otwórz plik maski podstawowej i wklej ten projekt do prostokąta zatytułowanego Zawory AZ50 XT. Użyj zewnętrznej krawędzi płytki do wyrównania, a następnie usuń ją po wklejeniu.
    3. Powtórz te czynności dla pozostałych warstw (np. w przykładowym projekcie: przepływ kwadratowy niski, przepływ kwadratowy wysoki i kontrola). Przykładowe pliki przezroczystości są dostępne (Dodatkowe zasoby).
    4. Wyślij pliki do komercyjnej firmy poligraficznej (np. FineLine Imaging) w celu wydrukowania na folii przezroczystej. Użyj 32 000 DPI do drukowania obiektów >10 μm i do 50 000 DPI do mniejszych obiektów. Jeśli potrzebne są cechy mniejsze niż 7 μm, zamów maskę chromowaną zamiast folii przezroczystej.

Tabela 1: Parametry projektowe i sugestie. Zagadnienia projektowe mające na celu uniknięcie typowych pułapek podczas procesu projektowania CAD urządzeń mikroprzepływowych. Kliknij tutaj, aby wyświetlić tę tabelę. (Kliknij prawym przyciskiem myszy, aby pobrać.)

2. Przygotowanie wafla do fotolitografii

UWAGA: Te kroki są dodatkowo wyświetlane w formie tabeli w Tabeli 2.

  1. W pomieszczeniu czystym lub wyznaczonym obszarze czystym wyczyść i odwodnij 4-calową płytkę silikonową klasy testowej (polerowaną jednostronnie).
    1. Dobrze opłucz wafel metanolem.
      UWAGA: W przypadku stosowania warstwy adhezyjnej SU-8 opisanej poniżej nie są wymagane żadne dalsze czynności czyszczące. Inne warstwy adhezyjne, które odbiegają od tego protokołu (np. HMDS), często wymagają dokładniejszego czyszczenia, takiego jak trawienie piranii.
    2. Wysuszyć suszarką zN2 lub sprężonym powietrzem.
    3. Piec na aluminiowej płycie grzejnej w temperaturze 95 °C przez 10 minut, aby całkowicie odparować rozpuszczalnik.
  2. Wykonać jednolitą warstwę SU-8 2005 o grubości 5 μm, aby poprawić przyczepność kolejnych warstw fotorezystu.
    1. Umieść oczyszczoną wafel na powlekarce wirowej, włącz odkurzacz, aby przymocować go do uchwytu wirowego i zdmuchnij kurz za pomocą N2 lub sprężonego powietrza.
    2. Nanieść 1-2 ml ujemnego fotorezystu SU-8 2005 na środek płytki i zawirować w następujący sposób: rozrzut: 500 obr./min, 10 s, przyspieszenie 133 obr./s; odlew: 3 000 obr./min, 40 s, przyspieszenie 266 obr./min.
    3. Wyjmij wafel i miękki wypiek, przełączając wafel między dwiema płytami grzewczymi ustawionymi na 65 °C i 95 °C zgodnie z następującym programem: 65 °C: 2 min, 95 °C: 3 min, 65 °C: 2 min.
    4. Pozwól, aby wafel ostygł do RT.
    5. Umieść wafel w uchwycie nakładki do maski UV i naświetlaj bez maski ("ekspozycja na zalanie"), aby uzyskać całkowite osadzanie energii 124 mJ (tutaj 20 sekund przy natężeniu lampy ~6,2 mW/cm2). Jeśli to możliwe, wybierz tryb twardego kontaktu, aby uzyskać separację płytki 300 μm: maska.
    6. Wyjmij wafel i pieczenie poekspozycyjne, przełączając wafel między dwiema płytami grzewczymi ustawionymi na 65 °C i 95 °C w następujący sposób: 65 °C: 2 min, 95 °C: 4 min, 65 °C: 2 min.

Produkcja zaworów zaokrąglonych

  1. Skorzystaj z internetowego zasobu predyktora zaworów AZ50 XT26, aby zaplanować prędkości wirowania dla żądanych wymiarów i wysokości zaworów.
    UWAGA: Poniższe kroki spowodują nałożenie warstwy dodatniego fotorezystu o grubości 55 μm w celu zdefiniowania zaworu i zaokrąglenia rozpływowego.
  2. Umieść wafel na powlekarce wirowej, włącz podciśnienie, aby przymocować go do uchwytu wirującego i zdmuchnij kurz za pomocą N2 lub sprężonego powietrza.
  3. Nałóż 2-3 ml dodatniego fotorezystu AZ50 XT na środek płytki. Wirować w następujący sposób: spread: 200 obr./min, 10 s, 133 obr./min przyspieszenie; Rzut: 1 200 obr./min, 40 s, przyspieszenie 266 obr./min; Wirowanie zatrzaskowe w celu usunięcia krawędzi: 3 400 obr./min, 1 s, przyspieszenie 3 400 obr./s.
  4. Na 5-calowej szalce Petriego ostrożnie połóż wafel i pozwól mu się zrelaksować przez 20 minut.
  5. Miękkie pieczenie wafla na płycie grzejnej: 65 °C - 112 °C, 22 min, prędkość narastania 450 °C/h.
  6. Wyjmij wafel i odstaw na noc w temperaturze pokojowej na szalce Petriego w celu nawodnienia w temperaturze otoczenia.
  7. Przepływ taśmy Okrągła przezroczysta maska do 5-calowej szklanej płyty drukowanej stroną do dołu (najbliżej wafla) i załadowana do pozycjonera maski wyrównywacza maski UV. Wystaw wafel na działanie 930 mJ promieniowania UV w 6 cyklach (np. 6 cykli po 25 sekund przy intensywności lampy ~6,2 mW/cm2, czas oczekiwania między ekspozycjami 30 s).
  8. Natychmiast opracuj wafel, zanurzając go w mieszanej kąpieli 25 ml AZ500k 1:3 Developer w 6-calowym szklanym naczyniu na 3-5 minut lub do momentu, gdy kąpiel zmieni kolor na fioletowy i pojawią się cechy.
    1. Wyjmij wafel i dobrze spłucz wodą DI.
    2. Ocenić wysokość przed rozpływem za pomocą profilometru (siła trzpienia pomiarowego 10,5 mg).
      UWAGA: Profilometr należy obsługiwać zgodnie z instrukcjami producenta, ostrożnie ustawiając rysik siłowy obok kanału elementu na żądanej warstwie przed profilowaniem. Ustawienia używane w tym protokole były następujące: siła igły 10,5 mg, długość 1 000 μm, prędkość 200 μm/s, reżim w dół.
  9. Rozpływowy twardy piecz wafel do stopienia i zaokrąglij funkcje zaworu w następujący sposób: 65 °C - 190 °C, 15 godzin, 10 °C/h prędkość narastania.
  10. Pozwól wafli ostygnąć do temperatury pokojowej. Oceń wysokość po rozpływie za pomocą profilometru (siła igły 10,5 mg). Dla tej geometrii urządzenia należy spodziewać się wysokości 55 μm ± 2 μm.

3. Wytwarzanie elementów o zmiennej wysokości w tandemie

  1. Przejdź do produkcji o zmiennej wysokości dzięki opracowanej płytce z przezroczystościami Flow Low, Flow High i Herringbone Mixer o konstrukcji Bead Synthesizer.
  2. Aby dostosować protokół dla projektów, użyj arkuszy danych producenta25, aby określić energię ekspozycji, prędkości wirowania i parametry czasu pieczenia, co pozwala na ± 5% tolerancji.
    UWAGA: Ten protokół wytwarza warstwę Flow Low o wysokości 55 μm przy użyciu ujemnego fotorezystu SU-8 2050 nawiniętego na elementy zaworu.
  3. Umieść oczyszczoną płytkę na powlekarce wirowej, włącz odkurzacz, aby przymocować go do uchwytu wirującego i zdmuchnij kurz za pomocą N2 lub sprężonego powietrza.
    1. Nałóż 1-2 ml ujemnego fotorezystu SU-8 2050 na środek płytki i wiruj w następujący sposób: rozpiętość: 500 obr./min, 10 sek., przyspieszenie 133 obr./s; odlew: 3,000 obr./min, 40 sek., przyspieszenie 266 obr./min. Fotorezystor wirowy nad rozwiniętymi funkcjami zaworu.
  4. Ostrożnie umieść odwirowaną wafel na 5-calowej szalce Petriego i pozwól mu się zrelaksować przez 20 minut na płaskiej powierzchni lub do momentu, gdy wszelkie smugi znikną.
  5. Wyjmij wafel i miękki upiecz, umieszczając na dwóch płytach grzewczych ustawionych na 65 °C i 95 °C w następujący sposób: 65 °C: 2 min, 95 °C: 8 min, 65 °C: 2 min.
  6. Pozwól wafli ostygnąć do RT.
  7. Przyklej maskę Flow Low Transparency do 5-calowej szklanej płytki kwarcowej stroną do dołu (najbliżej płytki) i załaduj do pozycjonera maski w wyrównywaczu maski UV.
  8. Umieść wafel w uchwycie wyrównującym maskę UV i za pomocą okularu mikroskopu lub kamery ostrożnie dopasuj nowe cechy warstwy Flow Low do cech warstwy zaworu Flow Round. Zacznij od wyrównania osi poziomych, pionowych i pochylenia obramowań urządzenia do elementów obramowania urządzenia na masce. Następnie wyrównaj elementy krzyżyka między warstwami. Na koniec upewnij się, że cechy zaworu przecinają się z funkcjami niskiego przepływu tam, gdzie ma to zastosowanie.
  9. Wystaw na działanie osadzania UV 170 mJ (28 sekund przy ~6,2 mW/cm2).
  10. Wyjmij wafel i piecz po naświetleniu, przełączając się między dwiema płytami grzejnymi ustawionymi na 65 °C i 95 °C w następujący sposób: 65 °C: 2 min, 95 °C: 9 min, 65 °C: 2 min.
  11. Nie rozwijając się, pozwól wafli ostygnąć do temperatury RT i przystąp do wytwarzania warstwy Flow High. Ta warstwa Flow High doda 30 μm fotorezystu do nierozwiniętej warstwy fotorezystu 55 μm, aby uzyskać cechy 85 μm w wcześniej nienaświetlonych miejscach.
  12. Powtórz kroki od 3.3 do 3.10 przy użyciu SU-8 2025 i maski Flow High layer z następującymi modyfikacjami ustawień wirowania: rozpiętość: 500 obr./min, 10 s, 133 obr./s przyspieszenie; rzut: 3,500 obr./min, 40 sek., przyspieszenie 266 obr./s.
    1. Wystaw na działanie osadzania UV 198 mJ (32 s przy ~6,2 mW/cm2).
  13. Nie rozwijając, pozwól wafli ostygnąć do temperatury pokojowej i przystąp do wytwarzania warstwy Chaotic Mixer w jodełkę. Końcowe cechy tej warstwy będą miały całkowitą wysokość 125 μm: 55 μm z warstwy Flow Low, 30 μm z warstwy Flow Square i 40 μm z warstwy Chaotic Mixer Jodełka (patrz rysunek 3) i będą obejmować rowki w jodełkę 35 μm.
  14. Powtórz kroki od 3.3 do 3.10 przy użyciu SU-8 2025 i maski warstwy w jodełkę z następującymi modyfikacjami, upewniając się, że rowki w jodełkę znajdują się całkowicie w konturach kanału Flow High.
    1. Użyj następującego programu pieczenia na miękko: 65 °C: 2 min, 95 °C: 7 min, 65 °C: 2 min.
    2. Wystaw na działanie osadzania UV 148 mJ (24 s przy ~6,2 mW/cm2).
  15. Po skompletowaniu wszystkich warstw należy wytworzyć, zanurzając wafel w mieszanej kąpieli 25 ml wywoływacza SU-8 w szklanym naczyniu o średnicy 6 cali na 3,5 minuty lub do momentu, gdy wyraźnie pojawią się cechy. Sprawdź, czy obiekty mają wyraźne, zdefiniowane granice obiektów za pomocą stereoskopu.
  16. Upiecz wafel na twardo, aby ustabilizować wszystkie cechy fotorezystu na płycie grzejnej w następujący sposób: 65 °C - 165 °C, 2 godziny 30 min, prędkość narastania 120 °C/h.
  17. Ocenić wysokość elementu we wszystkich warstwach za pomocą profilometru (siła rysika 10,5 mg).

4. Kontroluj produkcję wafli

  1. Oczyścić, odwodnić i wytworzyć warstwę adhezyjną 5 μm na nowej 4-calowej płytce krzemowej, jak w sekcji 4.
  2. Wykonaj warstwę kontrolną o grubości 25 μm za pomocą ujemnego fotorezystu SU-8 2025.
  3. Umieść wafel na powlekarce wirowej, włącz podciśnienie, aby przymocować go do uchwytu wirującego i zdmuchnij kurz za pomocą N2 lub sprężonego powietrza.
  4. Nałóż 1-2 ml negatywnego fotorezystu SU-8 2025 na środek płytki i wiruj w następujący sposób: rozrzut: 500 obr./min, 10 sek., 133 obr./s przyspieszenie; odlew: 3 500 obr./min, 40 sek., przyspieszenie 266 obr./s.
  5. Wyjmij wafel i upiecz na miękko, przełączając się między dwiema płytami grzewczymi ustawionymi na 65 °C i 95 °C w następujący sposób: 65 °C: 2 min, 95 °C: 5 min, 65 °C: 2 min.
  6. Pozwól wafli ostygnąć do RT.
  7. Dopasuj maskę przezroczystości kontrolnej do 5-calowej szklanej płytki i załaduj do wyrównywacza maski UV.
  8. Umieść wafel w uchwycie wyrównywacza maski UV i wystawij na osadzanie UV 155 mJ (25 sekund przy natężeniu lampy ~6,2 mW/cm2).
  9. Wyjmij wafel i piecz po ekspozycji, przełączając się między dwiema płytami grzejnymi ustawionymi na 65 °C i 95 °C w następujący sposób: 65 °C: 2 min, 95 °C: 6 min, 65 °C: 2 min.
  10. Rozwijaj się, zanurzając wafel w mieszanej kąpieli 25 ml SU-8 Developer w 6-calowym szklanym naczyniu na 1 minutę lub do momentu pojawienia się cech. Sprawdź funkcje za pomocą stereoskopu.
  11. Upiecz wafel na twardo, aby ustabilizować cechy fotorezystu w następujący sposób: 65 °C - 165 °C, 2 godziny 30 min, prędkość narastania 120 °C/h.

5. Obróbka wafli silanowych dla łatwego startu PDMS

  1. Umieść gotowe wafle w stojaku na płytki w eksykatorze próżniowym w słoiku dzwonowym w dygestoriach wolnych od wody lub odczynników rozpuszczalnych w wodzie.
  2. Pod maską użyj zakraplacza, aby nałożyć 1 kroplę trichloro(1H,1 H,2 H,2 H-perfluorooktylo)silanu (PFOTS) na szklane szkiełko i umieścić wewnątrz eksykatora.
  3. Zamknij pokrywę eksykatora i zastosuj próżnię przez 1 minutę.
  4. Po 1 minutach wyłącz próżnię bez zwiększania ciśnienia lub opróżniania słoika dzwonowego.
  5. Pozostaw mieszaninę na 10 minut, podczas gdy aerozol PFOTS pokryje powierzchnię wafla
    6. .
  6. Otwórz pokrywkę słoika i wyjmij wafel za pomocą pęsety. Umieść na szalce Petriego do formowania repliki PDMS. Szkiełka pokryte silanem należy wyrzucać do odpowiednich odpadów niebezpiecznych.
    UWAGA: Wafle pokryte fluorowanymi silanami mogą być używane setki do tysięcy razy bez ponownej obróbki. Warstwa protektorowa PDMS w skali 1:10 może być nałożona na płytki, utwardzona i wyrzucona po pierwszej obróbce silanem w celu usunięcia nadmiaru grup silanowych z powierzchni płytki.

6. Formowanie replik PDMS

  1. Wytwarzanie wielowarstwowych urządzeń mikroprzepływowych w geometrii "push up" na szkle zgodnie z istniejącymi protokołami otwartego dostępu16.
    UWAGA: Szczegółowy protokół można dodatkowo znaleźć na stronie internetowej27.
  2. Podczas oględzin upewnij się, że wszystkie zawory są prawidłowo ustawione w stosunku do przewodów sterujących, a wszystkie wloty (zarówno na warstwie przepływowej, jak i sterującej) są całkowicie przedziurowane przed kontynuowaniem.

7. Produkcja kulek hydrożelowych z kropelek

  1. Podłącz rurki (np. Tygon) załadowane wodą do systemu kontroli przepływu (np. pomp strzykawkowych, sterowników płynów lub zestawu zaworów elektromagnetycznych typu open source ze zbiornikami28).
  2. Podłącz metalowe kołki do przewodów i podłącz do portów urządzenia na wlotach linii sterującej. Zwiększ ciśnienie w przewodach sterujących urządzeniem, ustawiając wybrany system kontroli przepływu na 25 psi dla każdej linii. Upewnij się, że zawory zamykają się i otwierają ponownie poprzez inspekcję pod mikroskopem.
    UWAGA: Postępuj zgodnie z instrukcjami producenta dla wybranego układu sterowania przepływem. W tej pracy niestandardowy, sterowany programowo system pneumatyczny wywiera ciśnienie na każdą linię za pomocą zaworów elektromagnetycznych, które przełączają się między ciśnieniem sprężonego powietrza 25 psi (pod ciśnieniem) a ciśnieniem atmosferycznym (rozhermetyzowany). Szczegóły na temat tego systemu można znaleźć w Dyskusji.
  3. Przygotuj niestandardowe mikroprzepływowe zbiorniki ciśnieniowe do ładowania odczynników i oleju.
    1. Za pomocą szpilki przebij dwa otwory w górnej części rurki z fiolką kriogeniczną, włóż kapilarną rurkę PEEK do jednego otworu i włóż metalową szpilkę połączoną z rurką do drugiego otworu.
    2. Uszczelnij rurki na miejscu za pomocą żywicy epoksydowej. Pozostaw do wyschnięcia na 1 godzinę.
  4. W oczekiwaniu, w probówce do mikrowirówki, zawiesić 3,9 mg fotoinicjatora LAP w 100 μl wody DI ([LAP] = 39 mg/ml) w celu przygotowania roztworu fotoinicjatora służącego do polimeryzacji kropelek do kulek hydrożelowych. Chronić przed światłem.
  5. W drugiej probówce do mikrowirówki dodaj 132 μl wody DI, 172 μl diakrylanu PEG, 12 μl roztworu LAP i 85 μl buforu HEPES, aby uzyskać roztwór kropelek hydrożelu.
  6. Przenieść roztwór kropelki hydrożelu do gotowego naczynia rurki kriogenicznej.
    UWAGA: Dodatki do innych zastosowań, takich jak nanokryształy, cząstki magnetyczne lub cząsteczki biologiczne, mogą być zawarte w komponencie HEPES.
  7. Podłącz rurkę naczynia rurki kriogenicznej do kontrolowanego źródła ciśnienia i podłącz rurkę PEEK do wlotu odczynnika urządzenia.
  8. Przygotuj 10 ml lekkiego oleju mineralnego z 2% v/v niejonowym środkiem powierzchniowo czynnym (np. Span 80) i 0,05% EM90 na emulsję kropelek oleju. Przefiltrować za pomocą filtra strzykawkowego 0,22 μm i załadować 1 ml do drugiego naczynia z probówką kriogeniczną.
  9. Włóż rurkę PEEK do wylotu urządzenia w celu zbierania kropel.
  10. Usuń pęcherzyki powietrza z urządzenia, zwiększając ciśnienie wlotów oleju, wody lub mieszaniny PEG (ciśnienie robocze 4 psi). Włącz wszystkie zawory. Sekwencyjnie wyłączaj każdy zawór na ścieżce płynu po 1 minucie lub do momentu, gdy pęcherzyki powietrza przenikną przez urządzenie PDMS. Na przykład, aby usunąć bąbelki z mieszadełek w jodełkę, włącz zawory Wlot 1, Wymieszaj 1 i Wymieszaj odpady. Następnie rozhermetyzuj wlot 1, wymieszaj 1 i wymieszaj odpady, aż wszystkie bąbelki znikną.
  11. Gdy urządzenie zostanie ponownie zwarte po odbąbelowaniu, rozhermetyzuj zawór olejowy Ro1 i ustaw ciśnienie oleju na 10 psi.
  12. Ustaw ciśnienie mieszanki PEG na 9 psi, rozpręż zawory przed (wlot 1, krople 1) i wyreguluj w razie potrzeby, aby wytworzyć kropelki o pożądanej wielkości. Wielkość kropli można określić za pomocą mikroskopii za pomocą kamery o szybkości 50 kl./s lub większej.
  13. Gdy kropelki się ustabilizują, umieść plamkę o średnicy 5 mm ze źródła światła UV (np. systemu utwardzania punktowego UV z płynnym światłowodem (LLG) lub skupioną diodą LED UV) nad obszarem polimeryzacji urządzenia i zastosuj 100 mW/cm2 UV (365 nm) ze źródła UV.
  14. Zwiększ ciśnienie w zaworze sita perełek, aby obserwować, jak zbierają się spolimeryzowane kulki i upewnić się, że kropelki stwardniały w kulki. W razie potrzeby dostosuj LLG, aby uzyskać pełną polimeryzację.
  15. Rozhermetyzuj zawór sita perełkowego i zbierz kulki do rurki przez rurkę wylotową PEEK.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Tutaj demonstrujemy wytwarzanie wielowarstwowych form mikroprzepływowych z zaworami o zmiennej wysokości, tworząc urządzenia zdolne do generowania kulek hydrożelowych z poliglikolu etylenowego (PEG) z kropelek (Rysunek 2). Przegląd całego procesu produkcyjnego znajduje się na rysunku 3. Wykorzystując elementy konstrukcyjne z poprzednich prac, syntezator perełkowy wykorzystuje 4 wysokości w swojej warstwie przepływowej, w tym (1) zaokrąglo...

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Praca ta demonstruje kompletny, wieloetapowy protokół fotolitograficzny dla wielowarstwowego urządzenia mikroprzepływowego z zaworami i geometrią o zmiennej wysokości, które można dostroić do dowolnego zastosowania za pomocą prostych modyfikacji parametrów produkcyjnych w oparciu o nasze narzędzie online26 i instrukcje producenta25. Protokół ten ma na celu wyjaśnienie wielowarstwowej fotolitografii dla badaczy chcących konstruować urządzenia mikroprzepływowe poza prostymi, ...

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Autorzy oświadczają, że nie mają konkurencyjnych interesów finansowych.

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Autorzy dziękują Scottowi Longwellowi za pomocne komentarze i edycje manuskryptu oraz Robertowi Puccinellemu za fotografię urządzenia. Autorzy dziękują za hojne wsparcie ze strony grantu na rozwój technologii Beckman Institute. K.B. jest wspierany przez stypendium NSF GFRP oraz komponent TLI Stanford Clinical and Translational Science Award to Spectrum (NIH TL1 TR 001084); P.F. potwierdza stypendium McCormick and Gabilan Faculty Fellowship.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
Materials
Mylar Maski przezroczyste, 5"FineLine Plotting
5" Płytki kwarcoweUnited Silica Niestandardowe
4-calowe wafle krzemowe,wafel uniwersytecki452
SU8 2005, 2025, 2050 fotorezystorMicrochemY111045, Y111069, Y111072
Az50XT Zintegrowane mikromateriałyAZ50XT-Q
SU8 DeveloperMicrochemY020100
AZ400K Developer 1:3Zintegrowane mikromateriałyAZ400K1:3-CS
Szklana miska Pyrex 150 mmSigma-AldrichCLS3140150-1EA
Waflowa szalka Petriego, 150 mmVWR25384-326
Pęseta waflowa Mikroskopia elektronowa Nauki (EMS)78410-2W
Trichloro(1H,1H,2H,2H-perfluorooktylo)silan (PFOTS)Sigma-Aldrich448931-10G
Szkiełka szklane 2" x 3"Thomas Scientific 6686K20
RTV 615 elastomerowa baza i utwardzacz PDMS zestawMomentive RTV615-1P
Rurka Tygon, 0.02" OD Fischer Naukowy 14-171-284
Rurka kapilarna PEEK, 510 μ m OD, 125 μ m IDZeusNiestandardowe360 μ m PEEK jest łatwo dostępny przez Idex (numer katalogowy: 1571)
Cyro 4 ml tubkaGreiner Bio-One127279
Epoxy, 30 minPermatex84107
Metalowe kołki, 0,025 "OD, .013" IDNew England Small TubeNE-1310-02
Diakrylan poli(glikolu etylenowego), Mn 700Sigma-Aldrich455008-100ML
Fotoinicjator fosfinianu fenylo(2,4,6-trimetylobenzoilo)fosfinianu litu Tokijski przemysł chemiczny Co.L0290Zazwyczaj syntetyzujemy LAP we własnym zakresie. 
HEPESSigma-AldrichH4034-25G
Lekki olej mineralnySigma-Aldrich330779-1L
Span-80Sigma-Aldrich85548
ABIL EM 90UPI Chem420095 
 
Nazwa Company<strong>Numer katalogowyKomentarze
EquipmentEquivalent equiptation lub domowe zestawy będą działać równie
Mask AlignerKarl SussMA6
ProfilometrKLA-TencorAlpha-Step D500
Spin PowlekarkaLaurell TechnologiesWS-650-23Można użyć dowolnej powlekarki, która akceptuje wafle 100 mm
Eksykator próżniowy, Bell-Jar StyleBel-Art420100000
PiekarnikCole-PalmerWU-52120-02
System utwardzania punktowego UV z opcją 3 mm LLGDiody LED UV Dymax41015ksenonowe lampy łukowe lub inne źródła UV o tej samej intensywności działają równie dobrze
MFCS Microfluidic Fluid Control SystemMożnaFluidgent MFCS-EZ, niestandardowe pneumatyki lub inne systemy sterowania
Zautomatyzowane skrypty sterująceMATLAB
Płyta grzewczaTory Pines ScientificHP30Wystarczy dowolna płyta grzewcza z równomiernym ogrzewaniem (tj. , płyty aluminiowe lub ceramiczne).
klasy testowej dobrze , również stosować pompy strzykawkowe

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Duncombe, T. A., Tentori, A. M., Herr, A. E. Microfluidics: reframing biological enquiry. Nat. Rev. Mol. Cell Bio. 16 (9), (2015).
  2. Squires, T. M., Quake, S. R. Microfluidics: Fluid physics at the nanoliter scale. Rev.Mod. Phys. 77 (3), (2005).
  3. Whitesides, G. M. The origins and the future of microfluidics. Nature. 442 (7101), (2006).
  4. Kalisky, T., Blainey, P., Quake, S. R. Genomic Analysis at the Single-Cell Level. Ann. Rev. of Genetics. 45 (1), (2011).
  5. Finkel, N. H., Lou, X., Wang, C., He, L. Peer Reviewed: Barcoding the Microworld. Anal. Chem. 76 (19), (2004).
  6. Lecault, V., White, A. K., Singhal, A., Hansen, C. L. Microfluidic single cell analysis: from promise to practice. Curr. Opin. in Chem. Bio. 16 (3-4), (2012).
  7. White, A. K., Heyries, K. A., Doolin, C., VanInsberghe, M., Hansen, C. L. High-Throughput Microfluidic Single-Cell Digital Polymerase Chain Reaction. Anal. Chem. 85 (15), (2013).
  8. Hansen, C. L., Classen, S., Berger, J. M., Quake, S. R. A Microfluidic Device for Kinetic Optimization of Protein Crystallization and In Situ Structure Determination. J. Am. Chem. Soc. 128 (10), (2006).
  9. Maerkl, S. J., Quake, S. R. A Systems Approach to Measuring the Binding Energy Landscapes of Transcription Factors. Science. 315 (5809), (2007).
  10. Fordyce, P. M., Gerber, D., et al. De novo identification and biophysical characterization of transcription-factor binding sites with microfluidic affinity analysis. Nat. Biotech. 28 (9), (2010).
  11. Fan, R., et al. Integrated barcode chips for rapid, multiplexed analysis of proteins in microliter quantities of blood. Nat. Biotech. 26 (12), (2008).
  12. Kovarik, M. L., Gach, P. C., Ornoff, D. M., Wang, Y. Micro total analysis systems for cell biology and biochemical assays. Anal. Chem. , (2011).
  13. Stroock, A. D., Dertinger, S. K. W., Ajdari, A., Mezić, I., Stone, H. A., Whitesides, G. M. Chaotic Mixer for Microchannels. Science. 295 (5555), 647-651 (2002).
  14. Unger, M. A., Chou, H. -P., Thorsen, T., Scherer, A., Quake, S. R. Monolithic Microfabricated Valves and Pumps by Multilayer Soft Lithography. Science. 288 (5463), 113-116 (2000).
  15. Thorsen, T., Maerkl, S. J., Quake, S. R. Microfluidic Large-Scale Integration. Science. 298 (5593), (2002).
  16. Li, N., Sip, C., Folch, A. Microfluidic Chips Controlled with Elastomeric Microvalve Arrays. JoVE. (8), e296(2007).
  17. Kim, P., et al. Soft lithography for microfluidics: a review. Biochip. J. 2 (1), 1-11 (2008).
  18. Studer, V., Hang, G., Pandolfi, A., Ortiz, M., Anderson, W. F., Quake, S. R. Scaling properties of a low-actuation pressure microfluidic valve. J. Appl. Phys. 95 (1), 393-398 (2004).
  19. Kartalov, E. P., Scherer, A., Quake, S. R., Taylor, C. R., Anderson, W. F. Experimentally validated quantitative linear model for the device physics of elastomeric microfluidic valves. J. Appl. Phys. 101 (6), 064505(2007).
  20. Gerver, R. E., Gómez-Sjöberg, R., et al. Programmable microfluidic synthesis of spectrally encoded microspheres. Lab. Chip. 12 (22), 4716-4723 (2012).
  21. Fordyce, P. M., Diaz-Botia, C. A., DeRisi, J. L., Gómez-Sjöberg, R. Systematic characterization of feature dimensions and closing pressures for microfluidic valves produced via photoresist reflow. Lab. Chip. 12 (21), 4287-4295 (2012).
  22. Li, C. -W., Cheung, C. N., Yang, J., Tzang, C. H., Yang, M. PDMS-based microfluidic device with multi-height structures fabricated by single-step photolithography using printed circuit board as masters. The Analyst. 128 (9), 1137-1142 (2003).
  23. Romanowsky, M. B., Abate, A. R., Rotem, A., Holtze, C., Weitz, D. A. High throughput production of single core double emulsions in a parallelized microfluidic device. Lab. Chip. 12 (4), 802-807 (2012).
  24. Mata, A., Fleischman, A. J., Roy, S. Fabrication of multi-layer SU-8 microstructures. JMM. 16 (2), 276(2006).
  25. Microchem. SU-8 2000 Series Data Sheet. , Microchem. Available from: http://www.microchem.com/pdf/SU-82000DataSheet2025thru2075Ver4.pdf (2016).
  26. Fordyce, P. M., DeRisi, J. L., Gómez-Sjöberg, R. AZ50 XT Feature Height Calculator. , Available from: http://derisilab.ucsf.edu/software/AZ50XT/AZ50XTToolInput.html (2016).
  27. Foundry, S. M. Stanford Microfluidics Foundry Website. , Available from: > http://web.stanford.edu/group/foundry/Microfluidic%20valve%20technology.html (2016).
  28. Sjöberg, R. Rafael's Microfluidics Site. , Available from: https://sites.google.com/site/rafaelsmicrofluidicspage/valve-controllers (2016).
  29. Wanat, S., Plass, R., Sison, E., Zhuang, H., Lu, P. -H. Optimized Thick Film Processing for Bumping Layers. Proc. SPIE. , 1281-1288 (2003).

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Multi step PhotolithographyVariable Height FeaturesMicrofluidic Master MoldsOn chip ValvesSU 8 PhotoresistUV Mask AlignmentPDMS Device FabricationHydrogel Bead SynthesisFlow Control SystemDevice Alignment

Related Articles