Artigo de método

Fabricação de eletrodos bem na ponta da agulha hipodérmica usando revestimento de pulverizador fotorresiste e Fotomáscara flexível para aplicações biomédicas

DOI:

10.3791/56622

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28 de novembro de 2017

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1Department of Biomedical Science and Engineering, Gwangju Institute of Science and Technology (GIST), 2School of Mechanical Engineering, Gwangju Institute of Science and Technology (GIST)

Neste artigo

Resumo

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O método de fabricação de eletrodos interdigitantes bem (gap e largura: 20 µm) na ponta de uma agulha hipodérmica (diâmetro: 720 µm) é demonstrada usando um revestimento de pulverizador e película flexível Fotomáscara no processo de fotolitografia.

Resumo

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Apresentamos um método de fabricação por espectroscopia de impedância elétrica (EIS) - em - um-agulha (EoN: EIS-em-um-agulha) para localizar os tecidos-alvo no corpo, medindo e analisando diferenças na impedância elétrica entre diferentes biotissues. Este artigo descreve o método de fabricação de eletrodos interdigitantes bem (IDEs) na ponta de uma agulha hipodérmica usando um revestimento de pulverizador fotorresiste e película flexível Fotomáscara no processo de fotolitografia. Um polietileno tereftalato (PET) calor tubo do psiquiatra do (HST) com uma espessura de parede de 25 µm é empregado como a camada de isolamento e passivação. O HST PET mostra uma maior durabilidade mecânica em comparação com poly(p-xylylene) polímeros, que têm sido amplamente utilizados como material de revestimento dielétrico. Além disso, o HST mostra boa resistência química à maioria dos ácidos e bases, que é uma vantagem para limitar o dano químico para o EoN. O uso do éon é especialmente preferido para a caracterização de produtos químicos/biomateriais ou fabricação usando produtos químicos ácido/básico. O gap fabricada e largura dos idos são tão pequenas quanto 20 µm, e a largura e o comprimento dos idos global são 400 µm e 860 µm, respectivamente. A margem de fabricação da ponta da agulha hipodérmica (distância entre a ponta da agulha hipodérmica e ponto de partida do IDEs) é tão pequena quanto 680 µm, que indica que essa invasão desnecessariamente excessiva em biotissues pode ser evitado durante o medição de impedância elétrica. O EoN tem um alto potencial para uso clínico, tais como biópsias tireoide e entrega de droga de anestesia em um espaço intervertebral. Além disso, mesmo na cirurgia, que envolve a ressecção parcial dos tumores, o EoN pode ser empregada para preservar como um tecido normal tanto quanto possível, detectando a margem cirúrgica (tecido normal que é removida com a excisão cirúrgica de um tumor) entre o normal e tecidos de lesão.

Introdução

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Agulhas hipodérmicas são amplamente utilizadas em hospitais para biópsias e entrega da droga porque eles são baratos e fáceis de usar. Eles também têm excelentes propriedades mecânicas, apesar do seu diâmetro fino e um afiado estrutura adequada para a invasão. Durante uma biópsia, os tecidos-alvo são amostrados no buraco da agulha hipodérmica com ultra-sonografia orientação1. Embora a ultra-sonografia é livre de radiação, segura para os fetos e gestantes e fornece imagens em tempo real, é difícil ver os órgãos que são profundamente dentro do corpo, especialmente no caso de pacientes obesos, porque as ondas ultra-sônicas não podem penetrar o ar ....

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Protocolo

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1. isolação elétrica de agulha hipodérmica

Nota: Um tubo do psiquiatra do calor transparente (HST) é empregado para a isolação elétrica da agulha hipodérmica que é 720 µm de diâmetro e 32 mm de comprimento. O HST é feito de polietileno tereftalato (PET), que mostra a boa resistência química à maioria dos ácidos e bases, excelente durabilidade mecânica e biocompatibilidade. O inicial diâmetro interno e espessura de parede do HST são 840 µm e 25 µm, respectivamente. O diâmetro do HST tende a ser reduzido em mais de 50% a uma temperatura de 100 ° C, com redução ainda maior em temperaturas mais altas até 190 ° C. Observe que o HST de PET é um mat....

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Resultados

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Os eletrodos interdigitantes (IDEs), como mostrado na Figura 2, resultam em uma maior área de detecção eficaz sobre uma superfície limitada em comparação com outras formas de eletrodos. O comprimento total do IDEs é projetado para ser 860 µm para detectar e analisar as mudanças de impedância inferior a intervalos de 1 mm no biotissues, que irá fornecer uma alta precisão de localização nos procedimentos de entrega de biópsia e drogas. A largura total do IDEs é.......

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Discussão

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Demonstrámos que fotolitografia usando revestimento de pulverizador e uma filme Fotomáscara é um método viável para fabricar IDEs bem sobre a superfície curva da agulha hipodérmica com um pequeno diâmetro de menos de 1 mm. Tanto a largura e a lacuna de idos são tão baixos quanto 20 µm, e a margem de fabricação da ponta é tão pequena como 680 µm. O protocolo, o processo de alinhamento, incluindo a remoção do erro de cunha, é um passo crítico. O rendimento de produção foi superior a 90% quando o EoN foi fabricado individua.......

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Divulgações

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Os autores não têm nada para divulgar.

Agradecimentos

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Este trabalho foi financiado pelo projecto "Investigação biomédica de tecnologia integrada", através de uma concessão fornecida pela GIST em 2017.

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Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
Tubo termorretrátilVENTION MEDICAL, Inc.103-0655
Agulha hipodérmica (22G)HWAJIN MEDICAL co.ltd-http://www.hwajinmedical.com
Pistola de calorWellerWHA600http://www.weller-tools.com/en/Home.html
Limpador ultrassônicoHWASHIN INSTRUMENT CO, LTD.POWERSONIC 620-http://www.hwashin.net
Placa de aquecimentoAS ONE Corporation006560
pulverização catódicaA-Tech. Ltd.ATS/SPT/0208Fhttp://www.atechsystem.co.kr
Corrediça de vidroPaul Marienfeld GmbH & Co. KG1000412
Revestidor por pulverizaçãoLITHOTEKLSC-200
FotorresistenteAZ materiais eletrônicosGXR 601
http://www.merck-performance-materials.com/en/index.html Desenvolvedor (solução)AZ materiais eletrônicosMIF 300http://www.merck-performance-materials.com/en/index.html
alinhadorMIDAS SYSTEM CO.,Ltd.Microscópio http://www.midas-system.com MDA-400M
NIKON CorporationL200http://www.nikonmetrology.com
Aucondicionador úmido TRANSENE COMPANY, Inc.Tipo de corrosão TFAhttp://transene.com
Cr corrosão úmidaKMG Electronic. Produtos Químicos, Inc.CR-7http://kmgchemicals.com
Au alvoFilmes finos e materiais finos-http://www.thifine.co.kr
alvo Cr Filmesfinos e materiais finos-http://www.thifine.co.kr
gás argônio (99,999%)SINIL Gás Co.Ltd-http://www.sigas.kr
Solução de acetonaOCI Company Ltd-Analisador de
impedânciahttp://www.ocicorp.co.kr/company/index.asp Gamry Instruments IncReferência 600Controlador de
alturaMitutoyo Corporation192-613
Solução salina tamponada com fosfatoLife Technologies Corporation10010023
Sistema de https://www.gamry.com

Referências

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  1. Knappe, M., Louw, M., Gregor, R. T. Ultrasonography-guided fine-needle aspiration for the assessment of cervical metastases. Arch Otolaryngol Head Neck Surg. 126 (9), 1091-1096 (2000).
  2. Paladini, D. Son....

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