Procedimento litográfico macio para a produção de dispositivos microfluídicos plástico com vista-portas transparentes à luz visível e infravermelho

Summary

É descrito um protocolo para a fabricação de dispositivos microfluídicos plástico com vista-portas transparentes para a imagem latente de luz visível e infravermelho.

Abstract

Infravermelho (IR) spectro-microscopia de amostras biológicas vivas é dificultada pela absorção de água na faixa de meados-IR e pela falta de dispositivos microfluídicos apropriado. Aqui, um protocolo para a fabricação de dispositivos microfluídicos plástico é demonstrado, onde técnicas litográficas suaves são usadas para incorporar transparente vista-portas de fluoreto de cálcio (CaF₂) no contexto da observação chamber(s). O método baseia-se numa abordagem de fundição de réplica, onde um molde do polydimethylsiloxane (PDMS) é produzido através de procedimentos padrão litográficas e então usado como modelo para produzir um dispositivo de plástico. O dispositivo de plástico apresenta ultravioleta/visível/infravermelho (IR/UV/Vis) - janelas transparentes feitos de CaF₂ para permitir a observação direta com visível e luz infra-vermelha. As vantagens do método proposto incluem: uma necessidade reduzida para acessar uma unidade de microfabricação de sala limpa, várias portas-exibição, uma conexão fácil e versátil para um sistema de bombeamento externo através do corpo de plástico, flexibilidade do design, , por exemplo, , aberto/fechado de configuração de canais e a possibilidade de adicionar recursos sofisticados tais como membranas nanoporous.

Introduction

Spectro-microscopia de Fourier Transform infravermelho (FTIR) tem sido extensivamente utilizada como uma técnica de imagem livre de rótulo e não-invasiva para fornecer informações detalhadas de químicas de uma amostra. Isto permite a extração de informações bioquímicas para estudar a química das amostras biológicas, com um mínimo de preparação, desde que o espectro de absorção da amostra carrega as impressões digitais intrínsecas de sua composição química^{1 , 2}. recentemente, FTIR foi cada vez mais aplicado ao estudo de amostras biológicas vivas, por exemplo, células³. No entant....

Protocol

1. preparação do molde primário de silício

Nota: uma Fotomáscara é necessária para a preparação do molde principal. A Fotomáscara pode ser comprada de fornecedores independentes ou fabricada internamente através de procedimentos de fabricação padrão óptico máscara. Uma Fotomáscara com polaridade de campo claro é utilizada neste caso ( Figura 2 a).

1. Definição de padrão de
   1. Spin revestir uma bolacha de silicone de 4 polegadas com SU-8 3010 fotorresiste negativo a 2.300 rpm por 30 s.
   2. Soft-Asse o fotorresiste num prato quente a 65 ° C por 2 min e em seg....

Results

A Figura 6 apresenta os espectros de transmitância de uma nova marca CaF₂ janela, a metade estampada do dispositivo e o aparelho completo. Todos os três espectros apresentam excelente transparência para meados IR com maior que 80% de transmitância. O padrão de interferência visível no espectro do dispositivo completo (curva amarelo na figura) é causado pelo entreferro na faixa de 9-10 µm entre as duas janelas. Estes espectros demonstram que a abord.......

Discussion

A fim de avaliar e otimizar o protocolo de fabricação, utilizamos um layout simples para o padrão microfluidic com uma câmara retangular grande (tamanho 5 x 2,5 mm) no centro, duas pequenas câmaras retangulares (tamanho 5,5 x 0,75 mm) separado do circuito principal sobre o os lados superiores e inferiores e 300 µm largamente em-deixe/out-let canais. A câmara central é usada para a propagação e observação das células, enquanto as duas câmaras menores separadas são usadas para medir o fundo do ar durante FTIR dos experimen.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
Químico
Tricloro (1H, 1H, 2H, 2H-perfluorooctil) silano 97%	Sigma Aldrich	448931-10G
Sylgard 184 Kit de Elastômero de Silicone	Dow Corning		Polidimetilsiloxano ou, em suma, Adesivo Óptico PDMS
Norland 73	Norland Products Inc.	7304
SU8 3010 fotorresistente	MicroChem	Y311060
SU8 desenvolvedor	MicroChem	Y020100
Material
Silicon wafer, 4 polegadas, grau nobre	Bonda Technology Pte Ltd
CaF2 IR-grade windows	Crystran, UK	CAFP10-1	10 mm de diâmetro, 1 mm espessura
Modelos			Custom made
Equipment
UV-KUB 2 (sistema de exposição UV LED)	KLOE		Espectro de emissão 365nm ± 5nm
Newport lâmpada UV	Newport	Modelo 66902	50-500 Watt Hg lâmpada de arco
CEE Spin coater	Brewer Science	Model 200x
Alinhador de máscara MJB4	SUSS MicroTec
Precision placa quente digital	Harry Gestigkeit GmbH	2860SR
Tecnologia de Superfície de Plasma	Diener Electronic GmbH + Co. KG		Para tratamento de plasma O2
IDP-3 Bomba de vácuo de rolagem seca	Agilent Technologies		pressão final 3,3 x 10-1 mbar
Espectrômetro Bruker IFS 66v/s FTIR Bruker