Name: Litografia mikrodziurkowania do generowania mikro- i submikronowych wzorów na podłożach polimerowych (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2012-07-02T08:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 24 s
Description: Poznaj litografię mikrodziurkowania do tworzenia mikro- i submikronowych wzorów na polimerach. Ta metoda umożliwia szybką produkcję struktur bez agresywnych chemikaliów, z zastosowaniami w czujnikach glukozy i mikrofluidyce.

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

Praca ta była częściowo finansowana z grantów NSFDMI-0508454, NSF/LEQSF(2006)-Pfund-53, NSF-CMMI-0811888 oraz NSF-CMMI-0900595.

<ol><li>Menon, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Conducting+polymers%3A+Nobel+Prize+in+Chemistry%2C+2000%5BTitle%5D)+AND+%22Current+Science%22%5BJournal%5D)">Conducting polymers: Nobel Prize in Chemistry, 2000.</a> Current Science. 79, 1632(2000).</li>
<li>Inzelt, G., Pineri, M., Schultze, J. W., Vorotyntsev, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electron+and+proton+conducting+polymers%3A+recent+developments+and+prospects%5BTitle%5D)+AND+%22Electrochimica+Acta%22%5BJournal%5D)">Electron and proton conducting polymers: recent developments and prospects.</a> Electrochimica Acta. 45, 2403(2000).</li>
<li>Adhikari, B., Majumdar, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Polymers+in+sensor+applications%5BTitle%5D)+AND+%22Progress+in+Polymer+Science%22%5BJournal%5D)">Polymers in sensor applications.</a> Progress in Polymer Science. 29, 699(2004).</li>
<li>Chakraborty, A., Liu, X., Parthasarathi, G., Luo, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+intermediate-layer+lithography+method+for+generating+multiple+microstructures+made+of+different+conducting+polymers%5BTitle%5D)+AND+%22Microsystem+Technologies%22%5BJournal%5D)">An intermediate-layer lithography method for generating multiple microstructures made of different conducting polymers.</a> Microsystem Technologies. 13 (8), 1175(2007).</li>
<li>Madou, M. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aMadou%2C+M+%22Fundamentals+of+Microfabrication%22">Fundamentals of Microfabrication</a>. , CRC Press. (1995).</li>
<li>Bustillo, J. M., Howe, R. T., Muller, R. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Surface+micromachining+for+microelectromechanical+systems%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+IEEE%22%5BJournal%5D)">Surface micromachining for microelectromechanical systems.</a> Proceedings of the IEEE. 86, 1552(1998).</li>
<li>Liu, X., Luo, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Intermediate-layer+lithography+for+producing+metal+micropatterns%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Vacuum+Science+and+Technology+B%22%5BJournal%5D)">Intermediate-layer lithography for producing metal micropatterns.</a> Journal of Vacuum Science and Technology B. 25, 677(2007).</li>
<li>Chakraborty, A., Luo, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Multiple+conducting+polymer+microwire+sensors%5BTitle%5D)+AND+%22Microsystem+Technologies%22%5BJournal%5D)">Multiple conducting polymer microwire sensors.</a> Microsystem Technologies. 15, 1737(2009).</li>
<li>Chakraborty, A., Liu, X., Luo, C. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aChakraborty%2C+A+%22Polypyrrole%3A+A+new+patterning+approach+and+applications.+Polypyrrole%3A+Properties%2C+Performance+and+Applications%22">Polypyrrole: A new patterning approach and applications. Polypyrrole: Properties, Performance and Applications</a>. Mason, E. C., Weber, A. P. , Nova Science Publishers, Inc. (2011).</li>
<li>Poddar, R., Luo, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+novel+approach+to+fabricate+a+PPy%2Fp-type+Si+heterojunction%5BTitle%5D)+AND+%22Solid-State+Electronics%22%5BJournal%5D)">A novel approach to fabricate a PPy/p-type Si heterojunction.</a> Solid-State Electronics. 50, 1687(2006).</li>
<li>Liu, X., Chakraborty, A., Luo, C. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aLiu%2C+X+%22Generation+of+all-polymeric+diodes+and+capacitors+using+an+innovative+intermediate-layer+lithography.+Progress+in+Solid+State+Electronics+Research%22">Generation of all-polymeric diodes and capacitors using an innovative intermediate-layer lithography. Progress in Solid State Electronics Research</a>. Martingale, J. P. , Nova Science Publishers, Inc. 127-139 (2008).</li>
<li>Liu, X., Luo, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fabrication+of+Au+sidewall+micropatterns+using+a+Si-reinforced+PDMS+mold%5BTitle%5D)+AND+%22Sensors+and+Actuators+A%22%5BJournal%5D)">Fabrication of Au sidewall micropatterns using a Si-reinforced PDMS mold.</a> Sensors and Actuators A. 152, 96(2009).</li>
<li>Liu, X., Chakraborty, A., Luo, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fabrication+of+micropatterns+on+the+sidewalls+of+a+thermal+shape+memory+polystyreme+block%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Micromechanics+and+Microengineering%22%5BJournal%5D)">Fabrication of micropatterns on the sidewalls of a thermal shape memory polystyreme block.</a> Journal of Micromechanics and Microengineering. 20, 095025(2010).</li>
<li>Chakraborty, A., Liu, X., Luo, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fabrication+of+micropatterns+on+channel+sidewalls+using+strain-recovery+property+of+a+shape-memory+polymer%5BTitle%5D)+AND+%22Sensors+and+Actuators+A%22%5BJournal%5D)">Fabrication of micropatterns on channel sidewalls using strain-recovery property of a shape-memory polymer.</a> Sensors and Actuators A. , Accepted (2011).</li>
<li>Liu, X., Luo, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fabrication+of+supe-hydrophobic+channels%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Micromechanics+and+Microengineering%22%5BJournal%5D)">Fabrication of supe-hydrophobic channels.</a> Journal of Micromechanics and Microengineering. 20, 25029(2010).</li>
<li>Luo, C., Meng, F., Liu, X., Guo, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Reinforcement+of+PDMS+master+using+an+oxide-coated+silicon+plate%5BTitle%5D)+AND+%22Microelectronics+Journal%22%5BJournal%5D)">Reinforcement of PDMS master using an oxide-coated silicon plate.</a> Microelectronics Journal. 37, 5(2006).</li>
<li>Luo, C., Garra, J., Schneider, T., White, R., Currie, J., Paranjape, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Thermal+ablation+of+PMMA+for+water+release+using+a+microheater%5BTitle%5D)+AND+%22Sensors+and+Actuators+A%22%5BJournal%5D)">Thermal ablation of PMMA for water release using a microheater.</a> Sensors and Actuators A. 114, 123(2004).</li>
</ol>

Nie zadeklarowano żadnych konfliktów interesów.

Informacje dotyczące rozwiązywania problemów: Kluczowe uwagi dotyczące tworzenia jedno- i wielowarstwowych mikrowzorów z polimerów przewodzących i metali przy użyciu operacji „wycinania”: (1) Temperatura tłoczenia zapewnia płynność pośredniej warstwy PMMA, co pozwala na uzyskanie optymalnych wyników. Zaleca się rozpoczęcie od dolnej granicy zakresu i stopniowe zwiększanie temperatury, jeśli nie osiągnięto pożądanych rezultatów. Zbyt wysoka temperatura może spowodować zmianę właściwości chemicznych i/lub ...

<table><tbody><tr><td>PMMA </td><td>Sigma-Aldrich</td><td>495C9</td><td>Rozpuszczalnikiem jest chlorobenzen. Roztworem PMMA należy posługiwać się pod wyciągiem z odpowiednią wentylacją. Nie wdychać oparów. Instrukcje dotyczące bezpiecznego obchodzenia się z substancją znajdują się w MSDS.</td></tr><tr><td>PPy </td><td>Sigma-Aldrich</td><td>--</td><td>5% wag. w wodzie. Stosowano bez dalszego przygotowania.</td></tr><tr><td>PEDOT-PSS</td><td>H. C. Starck Co.</td><td>Baytron P HC V4</td><td>Autorski rozpuszczalnik. Stosowano bez dalszego przygotowania.</td></tr><tr><td>SPANI</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>--</td><td>Forma rozpuszczalna w wodzie. Stosowano bez dalszego przygotowania.</td></tr><tr><td>Maszyna do tłoczenia na gorąco </td><td>JenoptikMikrotechnik Co.</td><td>HEX 01/LT</td><td></td></tr><tr><td>Urządzenie do napylania</td><td>Cressington Co.</td><td>208HR</td><td></td></tr><tr><td>Urządzenie FIB </td><td>Carl Zeiss, Inc.</td><td>FIB Crossbeam 1540 XB</td><td></td></tr><tr><td>Powlekarka rotacyjna</td><td>Headway Research Inc.</td><td>PWM32-PS-R790 Spinner System</td><td></td></tr><tr><td>Urządzenie RIE</td><td>Technics MicroRIE Co.</td><td>--</td><td></td></tr><tr><td>Fotorezist </td><td>Shipley Co.</td><td>S1813</td><td></td></tr><tr><td>PDMS</td><td>Dow Corning</td><td>Zestaw do elastomeru silikonowego Sylgard 184</td><td></td></tr><tr><td>Arkusz HDPE </td><td>US Plastic Corp.</td><td>--</td><td></td></tr><tr><td>Arkusz PMMA</td><td>Cyro Co.</td><td>--</td><td></td></tr><tr><td>Dwustronna taśma klejąca </td><td>Scotch Co.</td><td>--</td><td></td></tr><tr><td>Taśma jednostronna</td><td>Delphon Co.</td><td>Ultratape # 1310</td><td></td></tr><tr><td>Szklane mikropipety</td><td>FHC, Inc.</td><td>30-30-1</td><td></td></tr><tr><td>Zacisk</td><td>Office Depot</td><td>Zacisk typu Bulldog</td><td></td></tr><tr><td>Nawilżacz</td><td>Vicks Co.</td><td>Nawilżacz bezfiltrowy</td><td></td></tr></tbody></table>

litografia mikropunczowania w celu generowania wzorów mikro- i submikronowych na podłożach polimerowych

Micropunching Lithography for Generating Micro- and Submicron-patterns on Polymer Substrates

Polimery przewodzące wzbudziły duże zainteresowanie od czasu odkrycia wysokiej przewodności domieszkowanego poliacetylenu w 1977 roku1. Oferują one takie zalety jak niska waga, łatwość dostosowywania właściwości oraz szerokie spektrum zastosowań2,3. Ze względu na wrażliwość polimerów przewodzących na warunki środowiskowe (np. powietrze, tlen, wilgoć, wysoką temperaturę i roztwory chemiczne), techniki litograficzne stwarzają znaczne wyzwania techniczne podczas pracy z tymi materiałami4. Przykładowo, obecne metody fotolitograficzne, takie jak ultrafiolet (UV), nie nadają się do nadawania wzorów polimerom przewodzącym ze względu na zastosowanie w tych metodach procesów trawienia mokrego i/lub suchego. Ponadto obecne mikro/nanosystemy mają głównie formę planarną5,6. Jedna warstwa struktur jest budowana na górnych powierzchniach innej warstwy wykonanych elementów. Wiele warstw tych struktur jest nakładanych jedna na drugą w celu utworzenia licznych urządzeń na wspólnym podłożu. Powierzchnie boczne mikrostruktur nie były wykorzystywane do konstrukcji urządzeń. Z drugiej strony, wzory na ściankach bocznych mogłyby być wykorzystane na przykład do budowy obwodów 3D, modyfikowania kanałów płynowych oraz kierowania poziomym wzrostem nanodrutów i nanorurek.
Metoda makroperforacji jest stosowana w przemyśle produkcyjnym od ponad stu lat w celu tworzenia makrowzorów w blachach. Zainspirowani tym podejściem opracowaliśmy metodę litografii mikroperforacyjnej (MPL), aby pokonać trudności związane z wzorcowaniem polimerów przewodzących i generowaniem wzorów na ściankach bocznych. Podobnie jak metoda makroperforacji, MPL obejmuje dwie operacje (Rys. 1): (i) wycinanie oraz (ii) wyciąganie. Operację „wycinania” zastosowano do wzorcowania trzech polimerów przewodzących4: polypyrolu (PPy), poli(3,4-etylenodioksytiofen)-poli(4-styrenosulfonianu) (PEDOT) i polianiliny (PANI). Wykorzystano ją również do tworzenia mikrostruktur z Al7. Wytworzone mikrostruktury z polimerów przewodzących posłużyły jako czujniki wilgotności8, chemiczne8 oraz sensory glukozy9. Połączone mikrostruktury Al i polimerów przewodzących zostały wykorzystane do produkcji kondensatorów i różnych heterozłączy9,10,11. Operację „wycinania” zastosowano także do generowania wzorów submikronowych, takich jak linie PPy o szerokości 100 i 500 nm, a także druty Au o szerokości 100 nm. Operację „wyciągania” wykorzystano w dwóch zastosowaniach: (i) do wytworzenia wzorów ścianek bocznych z Au na kanałach z polietylenu o wysokiej gęstości (HDPE), które mogą być użyte do budowy mikrosystemów 3D12,13,14, oraz (ii) do wytworzenia mikrosłupków z polidimetylosiloksanu (PDMS) na podłożach z HDPE w celu zwiększenia kąta zwilżania kanału15.

Opracowano metodę litografii mikroperforacyjnej w celu wytwarzania wzorów mikro- i submikronowych na powierzchniach górnych, bocznych i dolnych podłoży polimerowych. Pozwala ona pokonać trudności związane z nanoszeniem wzorów na polimery przewodzące oraz tworzeniem wzorów na ściankach bocznych. Metoda ta umożliwia szybkie wytwarzanie wielu elementów i nie wymaga zastosowania agresywnych odczynników chemicznych.

Litografia mikropunczowania w celu generowania wzorów mikro- i submikronowych na podłożach polimerowych

Polimery przewodzące przyciągnęły ogromną uwagę od czasu odkrycia wysokiej przewodności w domieszkowanym poliacetylenie w 1977 roku. Oferują one zalety takie jak...

Ogólnym celem niniejszej pracy jest wytworzenie wzorów mikro- i submikronowych na górnej ściance bocznej oraz dolnej powierzchni podłoża polimerowego do różnorodnych zastosowań. Jest to realizowane poprzez najpierw nałożenie pośrednich i docelowych warstw polimerowych na sztywną powierzchnię. Następnie wytwarzane są struktury form o krawędziach ostrych i zaokrąglonych, które służą do tłoczenia podłoża w temperaturze powyżej temperatury zeszklenia polimeru pośredniego, która jednocześnie znajduje się poniżej temperatury topnienia polimeru docelowego.Po ochłodzeniu podłoża usuwa się formę, odsłaniając wzory mikro- i submikronowe na powierzchniach podłoży polimerowych. Pierwszymi zastosowaniami biomedycznymi litografii z mikroperforacją są mikrobiomy z PPY wytworzone w procesie wycinania, które są wykorzystywane do detekcji glukozy.Po drugie, kanały HDP wytworzone metodą wyciągania mogą być wykorzystywane jako kanały mikroprzepływowe w urządzeniach typu lab-on-a-chip w celu zmniejszenia tarcia przepływu cieczy. W tej procedurze podłoże silikonowe, pokryte polimerem pośrednim i materiałem do druku, jest podgrzewane powyżej temperatury przejścia szklistego polimeru pośredniego i poniżej temperatury topnienia lub przejścia materiału docelowego. Następnie formę i podłoże doprowadza się do fizycznego kontaktu pod wysokim ciśnieniem, a następnie przeprowadza chłodzenie.Na koniec zostają one rozdzielone, gdy ich temperatura spadnie poniżej temperatury przejścia polimeru pośredniego, co kończy proces przenoszenia wzoru z formy na warstwę docelową. Do tej procedury należy przygotować wykonane z krzemu formy o wymaganych wymiarach, korzystając z konwencjonalnej litografii UV. Przygotuj warstwę pośrednią, wybierając nieprzewodzącą arkusz PMMA i umieszczając go na sztywnym, płaskim podłożu.Pojedynczy polimer przewodzący można teraz nanieść konwencjonalną metodą spin coatingu na polimer pośredni. Dodatkowo, aby nanieść wiele materiałów polimerowych przewodzących, należy zakleić obszar wokół pierwszej warstwy polimeru przewodzącego taśmą klejącą. Dzięki zastosowaniu taśmy i metody spin coatingu można nanieść wiele warstw w wybranych miejscach na podłożu.Następnie poddaj podłoże tłoczeniu za pomocą maszyny do tłoczenia na gorąco przez kilka minut, a następnie wyjmij podłoże z formy w temperaturze od 80 do 95 °C z prędkością 1,5 mm/min. W tej procedurze górna warstwa zostaje zastąpiona kombinacją odpowiednio dwóch i trzech polimerów lub warstw metalu, aby wytworzyć wielowarstwowe mikrostruktury. Omówiono wytwarzanie heterozłączy, diod i kondensatorów.Aby wytworzyć dwuwarstwowe złącze heterogeniczne PPY pdot, należy najpierw nanieść metodą spin-coatingu warstwę pdot o grubości 10 µm na arkusz PMMA. Następnie podłoże należy wygrzać w temperaturze 80 °C przez jedną godzinę. Po wygrzewaniu należy nanieść metodą spin-coatingu warstwę PPY o grubości 1 µm na warstwę pdot, a następnie wygrzać podłoże przez pięć minut.Aby wytworzyć dwuwarstwowe diody pdot aluminiowe, nanieś metodą spin-coatingu warstwę pdot o grubości 10 µm na arkusz PMMA, a następnie wypal podłoże przez godzinę. Następnie zastosuj naparowanie termiczne, aby nałożyć na warstwę pdot aluminiową powłokę o grubości 200 nm. Podłoże należy umieścić stroną roboczą do dołu, a ciśnienie w komorze parownika ustawić na 5 µTorr; wysokie napięcie powoduje odparowanie granulek aluminium.Monitoruj monitor grubości kwarcu, aż zostanie osiągnięta wartość 200 nanometrów. Następnie zredukuj napięcie do zera i odpowietrz komorę przed wyjęciem próbki. Aby wytworzyć trójwarstwowe kondensatory pdot z PMMA pdot.Naniesiono metodą spin-coatingu warstwę pdot o grubości 10 µm na arkusz PMMA, a następnie podłoże wygrzano przez godzinę. Następnie, poprzez wielokrotne wirowanie z prędkością 1000 RPM, uzyskano warstwę PMMA o grubości od 15 do 20 µm na warstwie pdot i wygrzano podłoże przez 30 minut. Po wygrzaniu warstwy PMMA naniesiono metodą spin-coatingu warstwę pdot o grubości od dwóch do trzech µm na film PMMA i wygrzano podłoże przez pięć minut. Dla wszystkich mikrostruktur wykonano tłoczenie podłoża za pomocą maszyny do tłoczenia na gorąco przez kilka minut, po czym przeprowadzono rozformowanie mikrostruktur w temperaturze od 80 do 95 °C z prędkością 1,5 mm/min.Operacja wyciągania jest podobna do wycinania, jednak wykorzystuje ona sztywną formę o zaokrąglonych krawędziach oraz formę z A-P-D-M-S. Wymaga ona również mniejszej siły wkładania, niższej prędkości wkładania oraz wyższej temperatury drukowania. Rozpocznij tworzenie mikrosłupków z PDMS poprzez nanoszenie metodą spin coatingu warstwy S 1813 o grubości mikrometra na formę z SU eight.Formę SU-8 wytwarza się przy użyciu konwencjonalnej litografii UV. Następnie nanosi się PDMS metodą spin-coatingu na pokrytą S 1813 formę SU-8 przy prędkości 1000 RPM, a próbkę wypieka w temperaturze 85 °C przez trzy godziny na płycie grzejnej. Po utwardzeniu warstwy PDMS próbkę przemywa się acetonem, aby rozpuścić S 1813 i oddzielić cienką warstwę PDMS od formy SU-8.Po zakończeniu formowania filmu z PDMS z mikrosłupkami, należy umieścić go na arkuszu HDPE o grubości 1,5 mm w celu wykonania nadruku. Na film z PDMS oraz arkusz HDPE należy nałożyć aluminiową formę z zaokrąglonymi krawędziami i wypiekać pod ciśnieniem przez godzinę. Forma dociśnie wówczas film z PDMS do miękkiego arkusza HDPE.Po ochłodzeniu próbki do temperatury pokojowej należy usunąć formę, aby zakończyć proces tworzenia kanału na arkuszu HDPE. W trakcie tego procesu część utworzonej z mikrosłupków błony PDMS zostaje przeniesiona na dno oraz obie ściany boczne kanału. Wykorzystując operację cięcia MPL, wykonano jednowarstwowe mikrostruktury w PPY, PDOT i SPANI.Do analizy wzoru w postaci linii prostej o szerokości 300 µm oraz wzoru mikrodruciska serpentynowego o szerokości 50 µm, w celu przetestowania czułości na wilgotność, wykorzystano SEM. Zarówno PPY MICROWIRE, jak i film z PPY o powierzchni jednego centymetra kwadratowego zostały poddane działaniu wilgotności względnej w zakresie od 45% do 85%. Ich czułość mierzono jako zmianę rezystancji, a następnie porównano wyniki. SEM wykorzystano do zbadania kilku wielowarstwowych mikrostruktur, w tym pdot z PPY w kształcie mikrolinii o szerokości 300 µm, diody z aluminium pdot o złączu heterogenicznym oraz kondensatora PDOT PMMA pdot przy użyciu stacji sond Keithley.Przy uziemionej warstwie pdot i przyłożonym do warstwy PPY potencjale polaryzacyjnym od -20 V do 20 V, napięcia przebicia w kierunku przewodzenia i wstecznym dla heterozłącza PPY PDOT wynosiły odpowiednio 5 V i -8 V. Heterozłącze aluminiowe pdot wykonano poprzez uziemienie warstwy aluminium i przyłożenie potencjału polaryzacyjnego od -5 V do 5 V do warstwy pdot; pomiary przeprowadzono w temperaturze pokojowej.Napięcia przebicia w kierunku prostym i odwrotnym wynosiły odpowiednio 3 V i -2,5 V. Kondensator pdot PMMA PDOT został wykonany przy użyciu stacji sond KEITHLEY, a jego charakterystyka CV została zmierzona w temperaturze pokojowej. Zmierzona pojemność kondensatora przy niskiej częstotliwości polaryzacji wynosiła około 0,06 pF.Podczas gdy teoretycznie obliczona wartość wynosiła 1,38, mikrofilariki PDMS o pojemności w pikofaradach zostały wciśnięte w arkusze A-H-D-P-E, aby utworzyć ścianki boczne kanału. Średni kąt zwilżania kropli wody w kanałach HDPE wynosił 145,5 stopnia. Mikrofilariki PDMS są wykorzystywane w celu zmniejszenia tarcia oporu w kanałach HDPE.Kropla przesuwająca się po kanale z HDPE powleczonym warstwą A-P-D-M-S porusza się wolniej niż kropla przesuwająca się po kanale z HDPE z mikrofilarami z A-P-D-M-S. Wynika to z superhydrofobowego charakteru kanału nadanego przez mikofilary PDM. Podczas wykonywania tych procedur należy pamiętać, że praca z fotorezystem, polimerami przewodzącymi i lotnymi związkami organicznymi może być niebezpieczna; należy zawsze zachować środki ostrożności, takie jak stosowanie środków ochrony osobistej i praca w dobrze wentylowanym pomieszczeniu.

micropunching-lithography-for-generating-micro-submicron-patterns-on

Research

JoVE Journal

Engineering

Inżynieria

Mikrodziurkowanie litograficzne do generowania wzorów mikro- i submikronowych na podłożach polimerowych

Samoorganizujące się monowarstwy (SAMs) utworzone z długołańcuchowych alkanotioli na złocie stanowią precyzyjnie zdefiniowane podłoża do tworzenia wzorów białkowych oraz ograniczania przestrzeni wzrostu komórek. Mikro kontaktowy druk heksadekanotiolu przy użyciu stempla z polidimetylosiloksanu (PDMS), a następnie wypełnienie wolnych przestrzeni monomerem alkanotiolu zakończonym grupą glikolową, pozwala na uzyskanie wzoru, w którym białka i komórki adsorbują wyłącznie do obszaru z nadrukowanym...

Tworzenie dwuwymiarowych wzorowanych podłoży do ograniczania przestrzeni białek i komórek

Tutaj prezentujemy protokół opisujący proces wytwarzania mikroigieł polimerowych bez formy za pomocą fotolitografii.

Wytwarzanie polimerowych matryc mikroigłowych za pomocą fotolitografii

Przedstawiono protokół wytwarzania dużego obszaru nanowzorzystego podłoża z małych form o nanowzorze do badania nanotopograficznej modulacji zachowania komórek.

Ekspandowanie nanowzorzystych substratów przy użyciu techniki ściegu do nanotopograficznej modulacji zachowania komórek

Ten raport opisuje prostą, łatwą do wykonania technikę, wykorzystującą próżnię niskociśnieniową, do wypełniania kanałów mikroprzepływowych komórkami i substratami do badań biologicznych.

Wszechstronna metoda modelowania białek i komórek

Opisano metody wytwarzania powierzchni do wzorzystego osadzania pędzli o grubości nanometrów lub usieciowanych warstw o grubości mikronów kopolimeru blokowego azlactonu. Omówiono krytyczne etapy eksperymentalne, reprezentatywne wyniki i ograniczenia każdej metody. Metody te są przydatne do tworzenia funkcjonalnych interfejsów z dostosowanymi cechami fizycznymi i przestrajalną reaktywnością powierzchni.

Wytwarzanie powierzchni reaktywnych za pomocą pędzlowych i usieciowanych warstw kopolimerów blokowych funkcjonalizowanych azlaktonem

Ten protokół wprowadza metodę mikrowzorowania bez litografii, która jest prosta i dostępna dla osób z ograniczonym doświadczeniem w bioinżynierii. Metoda ta wykorzystuje spersonalizowane, wycinane laserowo szablony do mikromodelowania białek macierzy zewnątrzkomórkowej w kształcie interesującym do modulowania morfologii komórek. Procedura mikrowzorcowania została zademonstrowana przy użyciu indukowanych pluripotencjalnych kardiomiocytów pochodzących z komórek macierzystych.

Proste, wolne od litografii mikromodelowanie pojedynczych komórek przy użyciu szablonów wycinanych laserowo

Przedstawiony tutaj protokół umożliwia zautomatyzowane wytwarzanie mikrowzorów, które standaryzują kształt komórki, do badania struktur cytoszkieletu w komórkach ssaków. Ta przyjazna dla użytkownika technika może być skonfigurowana z dostępnymi na rynku systemami obrazowania i nie wymaga specjalistycznego sprzętu niedostępnego dla standardowych laboratoriów biologii komórki.

Kontrola geometrii komórki za pomocą mikromodelowania wspomaganego laserem w podczerwieni

Tradycyjnie, hodowla komórkowa jest przeprowadzana na płaskich podłożach, które słabo naśladują naturalne środowisko komórek in vivo. W tym miejscu opisujemy metodę wytwarzania substratów do hodowli komórkowych o fizjologicznie istotnych zakrzywionych geometriach i mikrowzorach białek zewnątrzkomórkowych, co pozwala na systematyczne badania nad komórkowym wykrywaniem tych zewnątrzkomórkowych sygnałów.

Generowanie wielokierunkowych mikrośrodowisk komórkowych za pomocą fotomodelingu UV trójwymiarowych substratów do hodowli komórkowych

Przedstawiono metodę nałożenia topografii powierzchniowej pochłaniającej światło materiałów kompozytowych polimerowych, szczególnie magnetoaktywnych elastomerów (MAE), za pomocą mikroobróbki laserowej. Ta metoda umożliwia dużą elastyczność w projektowaniu topograficznym i szybkim prototypowaniu. Przedstawiono przykład strukturyzacji powierzchni MAE, charakteryzacji oraz ich reakcji na zewnętrzne pole magnetyczne.

Mikroobróbka laserowa do projektowania topografii powierzchni polimerów

Przedstawiamy prostą metodę wytwarzania ultrawysokiej gęstości pionowo uporządkowanych małocząsteczkowych nanodrutów organicznych. Metoda ta pozwala na syntezę złożonych, heterostrukturalnych hybrydowych geometrii nanodrutów, które można niedrogo hodować na dowolnych podłożach. Struktury te mają potencjalne zastosowania w elektronice organicznej, optoelektronice, detekcji chemicznej, fotowoltaice i spintronice.

Układ ultrawysokiej gęstości pionowo ustawionych małocząsteczkowych nanodrutów organicznych na dowolnych podłożach

Poznaj litografię mikrodziurkowania do tworzenia mikro- i submikronowych wzorów na polimerach. Ta metoda umożliwia szybką produkcję struktur bez agresywnych chemikaliów, z zastosowaniami w czujnikach glukozy i mikrofluidyce.

Litografia mikropunczowania w celu generowania wzorów mikro- i submikronowych na podłożach polimerowych

Przeglądaj więcej filmów