Artigo de método

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

DOI:

10.3791/55884

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17 de agosto de 2017

 ,  ,  , 
1Mechanobiology Institute (MBI), National University of Singapore

Neste artigo

Resumo

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

Resumo

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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.

Introdução

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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 química1 , 2. recentemente, FTIR foi cada vez mais aplicado ao estudo de amostras biológicas vivas, por exemplo, células3. No entant....

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Protocolo

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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....

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Resultados

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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.......

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Discussão

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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.......

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Divulgações

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Os autores não têm nada para divulgar.

Agradecimentos

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Os autores reconhecem com gratidão apoio financeiro MBI.

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Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
Químico
Tricloro (1H, 1H, 2H, 2H-perfluorooctil) silano 97%Sigma Aldrich448931-10G
Sylgard 184 Kit de Elastômero de SiliconeDow CorningPolidimetilsiloxano ou, em suma, Adesivo Óptico PDMS
Norland 73Norland Products Inc.7304
SU8 3010 fotorresistenteMicroChemY311060
SU8 desenvolvedorMicroChemY020100
Material
Silicon wafer, 4 polegadas, grau nobreBonda Technology Pte Ltd
CaF2 IR-grade windowsCrystran, UKCAFP10-110 mm de diâmetro, 1 mm espessura
ModelosCustom made
Equipment
UV-KUB 2 (sistema de exposição UV LED)KLOEEspectro de emissão 365nm ± 5nm
Newport lâmpada UVNewportModelo 6690250-500 Watt Hg lâmpada de arco
CEE Spin coaterBrewer ScienceModel 200x
Alinhador de máscara MJB4SUSS MicroTec
Precision placa quente digitalHarry Gestigkeit GmbH2860SR
Tecnologia de Superfície de PlasmaDiener Electronic GmbH + Co. KGPara tratamento de plasma O2
IDP-3 Bomba de vácuo de rolagem secaAgilent Technologiespressão final 3,3 x 10-1 mbar
Espectrômetro Bruker IFS 66v/s FTIR Bruker
de acrílico

Referências

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  1. Holman, H. -Y. N., et al. Synchrotron infrared spectromicroscopy as a novel bioanalytical microprobe for individual living cells: cytotoxicity considerations. BIOMEDO. 7 (3), 417-424 (2002).
  2. Liu, K. Z., Xu, M., Scott, D. A.

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Reimpressões e permissões

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