Name: Fabricação de eletrodos bem na ponta da agulha hipodérmica usando revestimento de pulverizador fotorresiste e Fotomáscara flexível para aplicações biomédicas (Vídeo) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-11-28T14:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 15 s
Description: Aprenda a fabricar eletrodos interdigitados na ponta de agulhas hipodérmicas usando revestimento por spray de fotorresiste e fotomáscara flexível. Este método avança aplicações biomédicas como anestesia espinhal e biópsias.

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

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

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 material termofixo que tem a propriedade de tornar-se permanentemente duro e rígido quando curado. O tamanho da agulha hipodérmica e tubo do psiquiatra do pode ser ajustado dependendo da finalidade da pesquisa e aplicações. O processo de fabricação global graficamente está resumido na Figura 1.
<ol><li>Corte o HST para um comprimento de 3 cm. Ajuste o comprimento do tubo dependendo da profundidade de penetração da agulha hipodérmica.</li>
	<li>Insira a agulha hipodérmica o corte HST.</li>
	<li>Encolha o tubo usando um soprador de ar quente a uma temperatura de 150 ° C, que é definido para evitar indesejável contração adicional quando a desidratação é realizada a 105 ° C, no processo de limpeza (na etapa 1.6).</li>
	<li>Separe a agulha hipodérmica seu hub.</li>
	<li>Limpe a agulha hipodérmica isolada pela HST em um banho de água deionizado (DI) (20 ° C) com agitação ultra-sônica em 30 kHz e potência de 350 W.</li>
	<li>Desidrate a agulha hipodérmica isolada pela HST em uma placa de aquecimento a 105 ° C por 10 min.</li>
</ol>2. Au depoimento usando pulverização catódica
Nota: Neste estudo, o processo de pulverização catódica que está disponível é usado para depositar uma camada de Au para eletrodos, embora um processo de evaporação e-feixe pode ser um método alternativo. Foi confirmado que o aumento de temperatura induzido no processo de pulverização catódica raramente causa encolhimento adicional do HST. No entanto, um processo que continua por mais de alguns minutos pode aquecer o HST acima da temperatura inicial do encolhimento. Isso pode causar encolhimento adicional de HST, resultando em um aumento na margem de fabricação da ponta.
<ol><li>Organize as agulhas hipodérmicas limpadas, isoladas pelo HST lado a lado em um slide de vidro usando fita dupla-face para deposição de Cr/Au.</li>
	<li>
Usando equipamentos de pulverização catódica, deposite Cr/Au as agulhas hipodérmicas limpadas, isoladas pelo HST. Nota: neste caso, as espessuras de Cr e Au foram 10 nm e 100 nm, respectivamente (Cr foi utilizado para a camada de aderência entre o HST e a camada de Au).<ol>
<li>Organize tantas agulhas quanto possível para reduzir o tempo de produção e custo de produção. Usar as pulverização catódica condições abaixo para depósito 10 nm Cr e 100 nm Au.</li>
		<li>Para Cr sputtering, definir o diâmetro do alvo de Cr: 4 polegadas, potência de RF: 300 W, pressão de argônio: 5 mTorr e o obturador aberto o tempo: 20 s (10 nm).</li>
		<li>Para Au sputtering, usar Au alvo de diâmetro: 4 polegadas, alimentação de DC: 300 W, pressão de argônio: 10 mTorr e o obturador aberto o tempo: 80 s (100 nm).</li>
	</ol>
</li>
</ol>3. revestimento de pulverizador
Nota: Uma baixa viscosidade (14 cp) fotorresiste é usado no processo de revestimento de pulverizador para aumentar a eficiência de pulverização. O fotorresiste pode ser facilmente revestido na agulha Au provida somente quando a agulha é aquecida.
<ol><li>Fixe uma das agulhas hipodérmicas Au provida em um slide de vidro usando fita dupla-face.</li>
	<li>Coloque o copo de slide sobre um mandril do aplicador pulverizador sendo aquecido a 100 ° C. Espere 2-3 minutos até que a agulha está suficientemente quente.</li>
	<li>Pulverizar o fotorresiste na agulha Au provida ao aquecimento da agulha a 100 ° C. Execute o processo de revestimento de pulverizador usando as seguintes condições. Diâmetro do bocal conjunto: 400 µm, bocal velocidade movente: 70 mm/s, pressão de pulverização: 500 kPa e a distância entre chuck e bocal: 13,5 cm.</li>
	<li>Revestimento de pulverizador no final deixe a lâmina de vidro sobre o chuck a 100 ° C por 3 min realizar um processo de cozedura suave.</li>
	<li>Inspecione o resultado usando um microscópio definido como ampliação de 100 X para determinar se o fotorresiste é revestido uniformemente na agulha Au provida.</li>
</ol>4. exposição e desenvolvimento
Nota: em geral, antes da exposição aos raios UV, uma película flexível Fotomáscara é anexada a uma placa plana transparente para remover o espaço de ar entre a Fotomáscara e a amostra a ser exposto à luz UV. No entanto, neste estudo, a Fotomáscara é usada sem a placa plana transparente para perceber direto metal padronização na superfície curva da agulha hipodérmica. A lata de Fotomáscara concordantemente dobrado ao longo da curva da agulha hipodérmica para conseguir o melhor padronização resolução viável com o alinhador de contato. A dobra permite a Fotomáscara flexível manter a área de contato entre a Fotomáscara e a superfície curva da agulha hipodérmica tão grande quanto possível. Tomando um molhado de gravura (processo não uma decolagem) para padronização na consideração do metal, o uso de um positivo fotorresiste é mais vantajoso do que o uso de um negativo fotorresiste. Isso ocorre porque toda a área exceto o padrão de eletrodo é transparente, proporcionando um amplo campo de visão para alinhar facilmente o padrão de eletrodo com o centro da agulha.
<ol><li>
Para minimizar o erro de cunha, levante lentamente uma placa de amostra-exploração livremente móvel até totalmente contacta o fixo Fotomáscara-chapa de suporte. Em seguida, fixe a placa de retenção de amostra utilizando uma bomba pneumática.
	<ol>
<li>Realize este processo para evitar possivelmente padrões indesejáveis, que podem ser formados pela dispersão da luz UV a lacuna de ar e causados pelo contato entre a amostra e a Fotomáscara incompleto. Nota: Além disso, a minimização do erro de cunha garante que a agulha hipodérmica fotorresiste revestido não se move quando entra em contato uma filme Fotomáscara na próxima etapa alinhamento, mesmo que a superfície de contato da agulha hipodérmica tem um formato redondo.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Coloque a agulha hipodérmica fotorresiste-revestido na chapa de amostra-exploração do alinhador.</li>
	<li>
Alinhe a imagem projetada da agulha hipodérmica fotorresiste revestido com o padrão de alinhamento de Fotomáscara o filme. Nota: neste caso, o padrão de alinhamento de Fotomáscara o filme foi concebido como duas linhas paralelas a uma distância de 800 µm, considerando a espessura do HST e fotorresiste revestido.<ol>
<li>Alinhe as duas linhas de limite da imagem projectada com duas linhas de alinhamento paralelo da Fotomáscara (Figura 1e); assim, a agulha hipodérmica fotorresiste revestido pode ser posicionada no centro de duas linhas de alinhamento paralelo, com um erro de alinhamento de 10 µm ou menos.</li>
		<li>Monitorar o processo de alinhamento em conectado em tempo real através do monitor de exibição para a câmera do dispositivo de carga acoplada (CCD) e o microscópio.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Traga a agulha hipodérmica fotorresiste revestido em contacto com a Fotomáscara flexível fixa levantando lentamente a agulha em direção a Fotomáscara.</li>
	<li>Realizar a exposição aos raios UV por 30 s (intensidade UV: 15 mJ/cm2) e siga este pelo processo de desenvolvimento por 3 min.</li>
	<li>Enxágue o desenvolvedor fora a amostra usando água DI.</li>
	<li>Inspecione o resultado através de um microscópio definido como ampliação de 200 X para determinar se o fotorresiste é claramente estampado na agulha hipodérmica Au provida. Se o exposto fotorresiste perfeitamente não é removido após o processo de desenvolvimento, repita o processo em desenvolvimento em intervalos de 30 s.</li>
</ol>5. Cr/Au molhado gravura
Atenção: Evite pele/olho em contacto com os Cr e Au ácidos molhados.
<ol><li>Use uma pinça para retirar a amostra (agulha hipodérmica de fotorresiste-modelados) fixada sobre a lâmina de vidro.</li>
	<li>Imergir a amostra o etchant molhado Au por 1 min.</li>
	<li>Enxague o condicionador Au fora a amostra usando água DI.</li>
	<li>Inspecione o resultado através de um microscópio definido como ampliação de X 200. Se o ouro para ser removido ainda permanece, repita o molhado gravura processo em 10 intervalos de s. Tempo excessivamente longos molhado gravura faz com que o eletrodo interdigitantes (IDE) mais fino.</li>
	<li>Imergir a amostra o etchant Cr por 30 s.</li>
	<li>Enxague o condicionador Cr fora a amostra usando água DI.</li>
</ol>6. remoção de fotorresiste Residual e passivação
<ol><li>Imergir a amostra (agulha hipodérmica de metal-padrão) em uma solução de acetona por 1 min.</li>
	<li>Lavar a amostra com água e desidratá-lo num prato aquecido a 105 ° C por 10 min.</li>
	<li>Para passivação elétrica das linhas de conexão, cortar o tubo do psiquiatra, de modo que é 2-3 mm mais do que o eletrodo (20 mm, a profundidade máxima para penetrar), como mostrado na Figura 2, porque o comprimento do HST será reduzido após o HST encolhe.</li>
	<li>Após o posicionamento do HST tanto quanto possível da extremidade do IDE, elevar a temperatura de HST usando uma pistola de calor a 150 ° C para passivate firmemente a agulha.</li>
</ol>

<ol><li>Knappe, M., Louw, M., Gregor, R. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ultrasonography-guided+fine-needle+aspiration+for+the+assessment+of+cervical+metastases%5BTitle%5D)+AND+%22Arch+Otolaryngol+Head+Neck+Surg%22%5BJournal%5D)">Ultrasonography-guided fine-needle aspiration for the assessment of cervical metastases.</a> Arch Otolaryngol Head Neck Surg. 126 (9), 1091-1096 (2000).</li>
<li>Paladini, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sonography+in+obese+and+overweight+pregnant+women%3A+clinical%2C+medicolegal+and+technical+issues%5BTitle%5D)+AND+%22Ultrasound+Obstet+Gynecol%22%5BJournal%5D)">Sonography in obese and overweight pregnant women: clinical, medicolegal and technical issues.</a> Ultrasound Obstet Gynecol. 33 (6), 720-729 (2009).</li>
<li>Okuda, Y., Mishio, M., Kitajima, T., Asai, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cremasteric+reflex+test+as+an+objective+indicator+of+spinal+anaesthesia%5BTitle%5D)+AND+%22Anaesthesia%22%5BJournal%5D)">Cremasteric reflex test as an objective indicator of spinal anaesthesia.</a> Anaesthesia. 55 (6), 587-589 (2000).</li>
<li>Pryle, B., Carter, J., Cadoux-Hudson, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Delayed+paraplegia+following+spinal+anaesthesia%5BTitle%5D)+AND+%22Anaesthesia%22%5BJournal%5D)">Delayed paraplegia following spinal anaesthesia.</a> Anaesthesia. 51 (3), 263-265 (1996).</li>
<li>SJÖSTRÖM, S., Bläss, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Severe+pain+in+both+legs+after+spinal+anaesthesia+with+hyperbaric+5%25+lignocaine+solution%5BTitle%5D)+AND+%22Anaesthesia%22%5BJournal%5D)">Severe pain in both legs after spinal anaesthesia with hyperbaric 5% lignocaine solution.</a> Anaesthesia. 49 (8), 700-702 (1994).</li>
<li>Yun, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0925400516310991">Electrochemical impedance spectroscopy with interdigitated electrodes at the end of hypodermic needle for depth profiling of biotissues.</a> Sens Actuator B-Chem. 237, 984-991 (2016).</li>
<li>Ye, W. W., Shi, J. Y., Chan, C. Y., Zhang, Y., Yang, M. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0925400513011684">A nanoporous membrane based impedance sensing platform for DNA sensing with gold nanoparticle amplification.</a> Sens Actuator B-Chem. 193, 877-882 (2014).</li>
<li>Wang, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+novel+electrochemical+biosensor+based+on+dynamic+polymerase-extending+hybridization+for+E.+coli+O157%3A+H7+DNA+detection%5BTitle%5D)+AND+%22Talanta%22%5BJournal%5D)">A novel electrochemical biosensor based on dynamic polymerase-extending hybridization for E. coli O157: H7 DNA detection.</a> Talanta. 78 (3), 647-652 (2009).</li>
<li>Tran, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+electrochemical+ELISA-like+immunosensor+for+miRNAs+detection+based+on+screen-printed+gold+electrodes+modified+with+reduced+graphene+oxide+and+carbon+nanotubes%5BTitle%5D)+AND+%22Biosens+Bioelectron%22%5BJournal%5D)">An electrochemical ELISA-like immunosensor for miRNAs detection based on screen-printed gold electrodes modified with reduced graphene oxide and carbon nanotubes.</a> Biosens Bioelectron. 62, 25-30 (2014).</li>
<li>Nguyen, B. T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Membrane-based+electrochemical+nanobiosensor+for+the+detection+of+virus%5BTitle%5D)+AND+%22Anal+Chem%22%5BJournal%5D)">Membrane-based electrochemical nanobiosensor for the detection of virus.</a> Anal Chem. 81 (17), 7226-7234 (2009).</li>
<li>Tian, F., Lyu, J., Shi, J., Tan, F., Yang, M. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0925400515306420">A polymeric microfluidic device integrated with nanoporous alumina membranes for simultaneous detection of multiple foodborne pathogens.</a> Sens Actuator B-Chem. 225, 312-318 (2016).</li>
<li>Chan, K. Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ultrasensitive+detection+of+E.+coli+O157%3A+H7+with+biofunctional+magnetic+bead+concentration+via+nanoporous+membrane+based+electrochemical+immunosensor%5BTitle%5D)+AND+%22Biosens+Bioelectron%22%5BJournal%5D)">Ultrasensitive detection of E. coli O157: H7 with biofunctional magnetic bead concentration via nanoporous membrane based electrochemical immunosensor.</a> Biosens Bioelectron. 41, 532-537 (2013).</li>
<li>Giaever, I., Keese, C. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+morphological+biosensor+for+mammalian+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">A morphological biosensor for mammalian cells.</a> Nature. 366 (6455), 591(1993).</li>
<li>Lu, Y. -Y., Huang, J. -J., Huang, Y. -J., Cheng, K. -S. <a target="_blank" href="http://iopscience.iop.org/article/10.1088/0957-0233/24/3/035701">Cell growth characterization using multi-electrode bioimpedance spectroscopy.</a> Meas Sci Technol. 24 (3), 035701(2013).</li>
<li>Müller, J., Thirion, C., Pfaffl, M. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electric+cell-substrate+impedance+sensing+%28ECIS%29+based+real-time+measurement+of+titer+dependent+cytotoxicity+induced+by+adenoviral+vectors+in+an+IPI-2I+cell+culture+model%5BTitle%5D)+AND+%22Biosens+Bioelectron%22%5BJournal%5D)">Electric cell-substrate impedance sensing (ECIS) based real-time measurement of titer dependent cytotoxicity induced by adenoviral vectors in an IPI-2I cell culture model.</a> Biosens Bioelectron. 26 (5), 2000-2005 (2011).</li>
<li>Nordberg, R. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electrical+Cell-Substrate+Impedance+Spectroscopy+Can+Monitor+Age-Grouped+Human+Adipose+Stem+Cell+Variability+During+Osteogenic+Differentiation%5BTitle%5D)+AND+%22Stem+Cells+Transl+Med%22%5BJournal%5D)">Electrical Cell-Substrate Impedance Spectroscopy Can Monitor Age-Grouped Human Adipose Stem Cell Variability During Osteogenic Differentiation.</a> Stem Cells Transl Med. , (2016).</li>
<li>Messina, W., Fitzgerald, M., Moore, E. <a target="_blank" href="http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/elan.201600025/full">SEM and ECIS Investigation of Cells Cultured on Nanopillar Modified Interdigitated Impedance Electrodes for Analysis of Cell Growth and Cytotoxicity of Potential Anticancer Drugs.</a> Electroanalysis. 28 (9), 2188-2195 (2016).</li>
<li>Abdolahad, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Single-cell+resolution+diagnosis+of+cancer+cells+by+carbon+nanotube+electrical+spectroscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Nanoscale%22%5BJournal%5D)">Single-cell resolution diagnosis of cancer cells by carbon nanotube electrical spectroscopy.</a> Nanoscale. 5 (8), 3421-3427 (2013).</li>
<li>Lee, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+endoscope+with+integrated+transparent+bioelectronics+and+theranostic+nanoparticles+for+colon+cancer+treatment%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Commun%22%5BJournal%5D)">An endoscope with integrated transparent bioelectronics and theranostic nanoparticles for colon cancer treatment.</a> Nat Commun. 6, 10059(2014).</li>
<li>Haemmerich, D., Schutt, D. J., Wright, A. S., Webster, J. G., Mahvi, D. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electrical+conductivity+measurement+of+excised+human+metastatic+liver+tumours+before+and+after+thermal+ablation%5BTitle%5D)+AND+%22Physiol+Meas%22%5BJournal%5D)">Electrical conductivity measurement of excised human metastatic liver tumours before and after thermal ablation.</a> Physiol Meas. 30 (5), 459(2009).</li>
<li>Prakash, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ex+vivo+electrical+impedance+measurements+on+excised+hepatic+tissue+from+human+patients+with+metastatic+colorectal+cancer%5BTitle%5D)+AND+%22Physiol+Meas%22%5BJournal%5D)">Ex vivo electrical impedance measurements on excised hepatic tissue from human patients with metastatic colorectal cancer.</a> Physiol Meas. 36 (2), 315(2015).</li>
<li>Yun, J., Kim, H. W., Kim, H. -I., Lee, J. -H. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0925400517308122">Electrical impedance spectroscopy on a needle for safer Veress needle insertion during laparoscopic surgery.</a> Sens Actuator B-Chem. 250, 453-460 (2017).</li>
<li>Yun, J., Kim, H. W., Lee, J. -H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Improvement+of+Depth+Profiling+into+Biotissues+Using+Micro+Electrical+Impedance+Spectroscopy+on+a+Needle+with+Selective+Passivation%5BTitle%5D)+AND+%22Sensors%22%5BJournal%5D)">Improvement of Depth Profiling into Biotissues Using Micro Electrical Impedance Spectroscopy on a Needle with Selective Passivation.</a> Sensors. 16 (12), 2207(2016).</li>
<li>Yun, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Micro+electrical+impedance+spectroscopy+on+a+needle+for+ex+vivo+discrimination+between+human+normal+and+cancer+renal+tissues%5BTitle%5D)+AND+%22Biomicrofluidics%22%5BJournal%5D)">Micro electrical impedance spectroscopy on a needle for ex vivo discrimination between human normal and cancer renal tissues.</a> Biomicrofluidics. 10 (3), 034109(2016).</li>
<li>Kim, H. W., Yun, J., Lee, J. Z., Shin, D. G., Lee, J. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evaluation+of+Electrical+Impedance+Spectroscopy-on-a-Needle+as+a+Novel+Tool+to+Determine+Optimal+Surgical+Margin+in+Partial+Nephrectomy%5BTitle%5D)+AND+%22Adv+Healthc%22%5BJournal%5D)">Evaluation of Electrical Impedance Spectroscopy-on-a-Needle as a Novel Tool to Determine Optimal Surgical Margin in Partial Nephrectomy.</a> Adv Healthc. , (2017).</li>
<li>Wu, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Conformal+Pad-Printing+Electrically+Conductive+Composites+onto+Thermoplastic+Hemispheres%3A+Toward+Sustainable+Fabrication+of+3-Cents+Volumetric+Electrically+Small+Antennas%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">Conformal Pad-Printing Electrically Conductive Composites onto Thermoplastic Hemispheres: Toward Sustainable Fabrication of 3-Cents Volumetric Electrically Small Antennas.</a> PLoS One. 10 (8), e0136939(2015).</li>
<li>Ahn, C., et al. <a target="_blank" href="http://iopscience.iop.org/article/10.1088/0960-1317/23/6/065031">Direct fabrication of thin film gold resistance temperature detection sensors on a curved surface using a flexible dry film photoresist and their calibration up to 450° C.</a> C. J Micromech Microeng. 23 (6), 065031(2013).</li>
<li>Goluch, E. D., et al. <a target="_blank" href="http://aip.scitation.org/doi/abs/10.1063/1.1808872">Microfluidic method for in-situ deposition and precision patterning of thin-film metals on curved surfaces.</a> Appl Phys Lett. 85 (16), 3629-3631 (2004).</li>
<li>Hu, X., et al. <a target="_blank" href="http://pubs.rsc.org/-/content/articlelanding/2014/tc/c3tc32048k/">A degradable polycyclic cross-linker for UV-curing nanoimprint lithography.</a> J Mater Chem C. 2 (10), 1836-1843 (2014).</li>
<li>Wu, J. -T., Lai, H. -C., Yang, S. -Y., Huang, T. -C., Wu, S. -H. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0167931710000055">Dip coating cooperated with stepped rotating lithography to fabricate rigid microstructures onto a metal roller.</a> Microelectron Eng. 87 (11), 2091-2096 (2010).</li>
</ol>

Os autores não têm nada para divulgar.

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...

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 ou adiposo2. Além disso, um cirurgião não pode adquirir informações de profundidade da ultra-sonografia bidimensional que é convencionalmente utilizada na maioria dos hospitais, resultando na necessidade de múltiplas biópsias se médicos faltam habilidade ou experiência. Na entrega da droga para raquianestesia, médicos determinam que a agulha atingiu o espaço espinhal se o fluido cerebrospinal (CSF) flui para trás para a seringa ao introduzir cuidadosamente a agulha nas costas do paciente. Depois de confirmar o refluxo de LÍQUOR, a droga de anestesia é injetada no espaço intervertebral3. No entanto, os médicos arriscar penetrante ou cortando as fibras nervosas no espaço da coluna vertebral, causando dor intensa aos pacientes e mesmo paraplegia4,5. Assim, este procedimento também exige um médico hábil. Uma solução para superar e atenuar as dificuldades acima mencionadas é adicionar uma função de navegação para a agulha hipodérmica, para que possam dispor de informações objectivas sobre a posição da agulha. Isso ajudaria um médico prontamente realizar uma biópsia, entrega de drogas e até mesmo uma cirurgia sem depender de seu julgamento empírico somente.
Para localizar eletricamente os tecidos-alvo no corpo, uma agulha hipodérmica, incorporando uma espectroscopia de impedância elétrica sensor (SIE) foi introduzido como EIS-em-um-agulha (EoN)6. O sensor de sie é atualmente utilizado no campo da engenharia biomédica para aplicações tais como o DNA deteção7,8,9, bactérias/vírus deteção10,11,12 e análise de tecidos/células13,14,15,16,17,18,19,20 , 21 , 22. o EoN pode discriminar entre materiais dissimilares em um domínio de frequência com base em sua condutividade elétrica e permissividade. A capacidade de discriminação do éon foi verificada por vários níveis de concentração de tampão fosfato salino (PBS)23, gordura/músculo suíno tecidos6,23e tecidos humanos renal normal/câncer24 ,25. Esta capacidade do EoN é esperada para aumentar consideravelmente a precisão de biópsia localizando os tecidos-alvo com base nas diferenças de impedância elétrica entre os tecidos da lesão alvo e os tecidos normais vizinhos. De maneira semelhante, investiga diferenças na impedância elétrica entre a injeção de drogas espaço (espaço epidural ou espinhal) e dos tecidos circundantes podem ajudar os médicos a entregar uma droga de anestesia do local de destino exato. Além disso, o EoN pode ser utilizado para estimular eletricamente o cérebro/muscular, bem como para determinar uma margem cirúrgica ideal durante cirurgias que envolvem a ressecção parcial do tumor, tais como nefrectomia parcial, para preservar como um tecido muito normal como possível.
Um dos maiores desafios na realização do éon é a fabricação de eletrodos na superfície curva da agulha hipodérmica tendo um pequeno raio de curvatura. Padronização de metal direta usando um processo de fotolitografia convencional tem sido considerada como inadequada para a fabricação de eletrodos de micro-empresas em um substrato curvo de vários milímetros de diâmetro ou menos. Até agora, vários métodos, incluindo conformal impressão26, flexível seca filme fotorresiste27, o microfluidic método28, nanoimprint litografia29e substrato rotativo litografia30, ter sido introduzida para fabricar padrões de metal/polímero em uma superfície curva. No entanto, ainda existem limitações devido a requisitos de EoN, tais como o substrato necessário com um diâmetro de menos de 1 mm, comprimento do eletrodo total igual ou superior a 20 mm, a largura e a lacuna de eletrodos, que variam em dezenas de micrômetros e produção de alto volume.
No presente estudo, propõe-se padronização metal direta empregando fotorresiste revestimento de pulverizador e uma filme flexível Fotomáscara para perceber tamanho micro eletrodos na superfície curva da agulha hipodérmica. O diâmetro da agulha é tão pequeno quanto 720 µm (calibre 22), que é amplamente utilizado para biópsias e administração de medicamentos em hospitais. O rendimento de produção do método proposto de fabricação também é avaliado para determinar a viabilidade da produção em massa a um preço acessível.

<table><tbody><tr><td>Tubo termorretrátil</td><td>VENTION MEDICAL, Inc.</td><td>103-0655</td><td></td></tr><tr><td>Agulha hipodérmica (22G)</td> <td>HWAJIN MEDICAL co.</td> <td>ltd-http://www.hwajinmedical.com</td><td></td></tr> <tr><td>Pistola de calor</td><td>Weller</td><td>WHA600</td><td>http://www.weller-tools.com/en/Home.html</td></tr><tr><td>Limpador ultrassônico</td><td>HWASHIN INSTRUMENT CO, LTD.</td><td>POWERSONIC 620-http://www.hwashin.net</td><td></td></tr> <tr><td>Placa de aquecimento</td><td>AS ONE Corporation</td><td>006560</td><td></td></tr> Sistema <tr>de<td>pulverização catódica</td><td>A-Tech. Ltd.</td><td>ATS/SPT/0208F</td><td>http://www.atechsystem.co.kr</td></tr><tr><td>Corrediça de vidro</td><td>Paul Marienfeld GmbH & Co. KG</td><td>1000412</td><td></td></tr><tr><td>Revestidor por pulverização</td><td>LITHOTEK</td><td>LSC-200</td><td></td></tr><tr><td>Fotorresistente</td><td>AZ materiais eletrônicos</td><td>GXR 601</td><td></td></tr><tr><td>http://www.merck-performance-materials.com/en/index.html Desenvolvedor (solução)</td><td>AZ materiais eletrônicos</td><td>MIF 300</td><td>http://www.merck-performance-materials.com/en/index.html</td></tr><tr><td>alinhador</td><td>MIDAS SYSTEM CO.,Ltd.</td><td>Microscópio http://www.midas-system.com MDA-400M</td><td></td></tr><tr><td></td><td>NIKON Corporation</td><td>L200</td><td>http://www.nikonmetrology.com</td></tr><tr><td>Au</td><td>condicionador úmido TRANSENE COMPANY, Inc.</td><td>Tipo de corrosão TFA</td><td>http://transene.com</td></tr><tr><td>Cr corrosão úmida</td><td>KMG Electronic. Produtos Químicos, Inc.</td><td>CR-7</td><td>http://kmgchemicals.com</td></tr><tr><td>Au alvo</td><td>Filmes finos e materiais finos-http://www.thifine.co.kr</td><td></td><td></td></tr> <tr><td>alvo Cr Filmes</td><td>finos e materiais finos-http://www.thifine.co.kr</td><td></td><td></td></tr> <tr><td>gás argônio (99,999%)</td><td>SINIL Gás Co.Ltd-http://www.sigas.kr</td><td></td><td></td></tr> <tr><td>Solução de acetona</td><td>OCI Company Ltd</td><td>-</td><td>Analisador de</td></tr><tr><td>impedância</td><td>http://www.ocicorp.co.kr/company/index.asp Gamry Instruments Inc</td><td>Referência 600</td><td>Controlador de</td></tr><tr><td>altura</td> https://www.gamry.com <td>Mitutoyo Corporation</td><td>192-613</td><td></td></tr><tr><td>Solução salina tamponada com fosfato</td><td>Life Technologies Corporation</td><td>10010023</td><td></td></tr></tbody></table>

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

Fabrication of Fine Electrodes on the Tip of Hypodermic Needle Using Photoresist Spray Coating and Flexible Photomask for Biomedical Applications

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.

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...

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.

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

We have introduced a fabrication method for electrical impedance spectroscopy (EIS)-on-a-needle (EoN: EIS-on-a-needle) to locate target tissues in the ...

O objetivo geral deste protocolo é fabricar eletrodos finos interdigitados na ponta de uma agulha hipodérmica com diâmetro inferior a um milímetro para aplicações biomédicas. Este método pode alcançar o padrão de metal de dialetos na ponta arredondada da agulha hipodérmica usando revestimento de spray de fotorresistente e processo de fotolitografia com um filme flexível para uma máscara. O sensor de microdiodo fabricado pode ser amplamente utilizado para aplicações biomédicas, como administração de medicamentos, biópsia e até mesmo cirurgia com alta precisão, cauterizando o eletrofotômetro alvo.Para iniciar este procedimento, corte um tubo termorretrátil de três centímetros de comprimento, ajustando o comprimento, se necessário, com base na profundidade de penetração da agulha hipodérmica. Insira a agulha hipodérmica no tubo termorretrátil cortado. Usando uma pistola de ar quente, ajuste para 150 graus Celsius e encolha o tubo.Depois disso, separe a agulha hipodérmica de seu cubo. Limpar a agulha em banho-maria desionizado com agitação ultrassónica. Em seguida, use uma placa quente ajustada para 105 graus para desidratar a agulha isolada por 10 minutos.Em seguida, aplique fita dupla-face em uma lâmina de vidro limpa. Disponha a agulha isolada limpa lado a lado no lado exposto da fita dupla-face. Usando equipamento de pulverização catódica, deposite cromo e ouro nas agulhas, conforme descrito no protocolo de texto.Primeiro, use fita dupla-face para fixar uma das agulhas douradas em uma lâmina de vidro. Aqueça o mandril do revestidor de pulverização a 100 graus Celsius. Coloque a corrediça no mandril aquecido.Deixe a agulha aquecer por dois a três minutos. Em seguida, borrife o fotorresistente na agulha engasgada de ouro enquanto ainda aquece usando a condição mostrada aqui. Depois disso, deixe a lâmina de vidro no mandril aquecer a 100 graus Celsius por três minutos para assar suavemente.Usando um microscópio ajustado para ampliação de 100x, inspecione a agulha para determinar se o fotorresistente está uniformemente revestido. Primeiro, levante lentamente uma placa de suporte de amostra livremente móvel até que ela entre em contato total com a placa de suporte fixa da fotomáscara. Usando uma bomba pneumática, fixe a placa de suporte de amostra.Em seguida, coloque a agulha revestida com fotorresistente na placa de suporte da amostra. Alinhe duas das linhas de limite da imagem projetada com duas linhas de alinhamento paralelas da fotomáscara usando o monitor CCD para monitorar o processo em tempo real. Levante lentamente a agulha para colocá-la em contato com a fotomáscara flexível fixa.Exponha a agulha à luz ultravioleta por 30 segundos a uma intensidade de 15 milijoules por centímetro quadrado. Em seguida, execute o processo de revelação por três minutos. Depois disso, use água deionizada para enxaguar o revelador da amostra.Usando um microscópio com ampliação de 200 vezes, determine se o fotorresistente está claramente padronizado. Se o fotorresistente exposto não for removido perfeitamente, repita o processo de revelação em intervalos de 30 segundos. Usando uma pinça, retire a amostra da lâmina de vidro.Mergulhe em tinta úmida dourada por um minuto. Em seguida, use água deionizada para enxaguar o corrosivo. Usando um microscópio ajustado para ampliação de 200x, inspecione o resultado.Se ainda restar algum ouro a ser removido, repita o processo de gravação em intervalos de 10 segundos. Em seguida, mergulhe a agulha em ácido de cromo por 30 segundos. Use água deionizada para enxaguar o engarrafamento quando terminar.Mergulhe a agulha gravada em uma solução de acetona por um minuto. Em seguida, enxágue com água deionizada. Transfira a amostra para uma placa quente aquecida a 105 graus Celsius para desidratar por 10 minutos.Em seguida, corte o tubo retrátil de forma que fique dois a três milímetros mais longo que o eletrodo. Usando uma pistola de ar quente, aumente a temperatura do tubo termorretrátil para 150 graus para passivar firmemente a agulha. Neste estudo, eletrodos interdigitados são fabricados nas pontas de agulhas hipodérmicas usando revestimento por spray fotorresistente e uma fotomáscara flexível.Os eletrodos são fabricados com sucesso com um diâmetro de 820 micrômetros, enquanto a margem de fabricação da ponta da agulha é tão pequena quanto 680 micrômetros. A largura e a folga da fotomáscara, que são de 25 micrômetros e 15 micrômetros, respectivamente, são projetadas para resolver o desequilíbrio da dose de UV que surge do contato imperfeito entre a parte externa da fotomáscara e a superfície curva da agulha. Essas mudanças permitem que a largura e a folga dos eletrodos sejam fabricadas com sucesso a 20 micrômetros, otimizando o tempo de exposição aos raios UV.A capacidade de discriminação da espectroscopia de impedância elétrica em uma agulha é avaliada usando várias concentrações de PBS. Como o PBS é diluído em série com água deionizada, a condutividade elétrica diminui à medida que a concentração de PBS diminui. Assim, a magnitude da impedância aumenta à medida que o nível de concentração de PBS diminui.Com base nessa capacidade de discriminação, o perfil de profundidade é realizado a uma frequência de um megahertz usando tecido suíno de quatro camadas. De acordo com a profundidade de penetração do EoN, a magnitude da impedância e do tecido adiposo é claramente discriminada da do tecido muscular. Depois de assistir a este vídeo, você deve entender como fabricar microeletrodos em uma bandeja de superfície arredondada para ler um diâmetro inferior a um milímetro.Atualmente, estamos melhor encontrar a aplicabilidade clínica dos sensores de agulhas para depreciação para a raquianestesia, biópsia da tireoide e até cirurgias como cirurgia laparoscópica e apronectomia passional.

fabrication-fine-electrodes-on-tip-hypodermic-needle-using

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Neurociência

Manipulação de líquidos e partículas em suspensão nas tecnologias de micro e nano-escala é cada vez mais de uma realidade tão propício, como o AC electrokinetics, continue a se desenvolver. Aqui, discutimos a física por trás AC electrokinetics, como fabricar estes dispositivos e como interpretar as observações experimentais.

Fenômenos AC eletrocinéticas Gerado por Estruturas microeletrodos

Este artigo detalha a construção de um sensor de microagulhas multiplexados baseado. O dispositivo está a ser desenvolvido para a amostragem in situ ea análise electroquímica de analitos múltiplos de uma maneira rápida e selectiva. Nós encaramos a medicina clínica e pesquisa biomédica usa para esses sensores baseados microagulhas.

Sensor de microagulhas baseado oco para Multiplexed Transdermal Eletroquímica Sensing

Aqui, apresentamos um protocolo que descreve um processo de fabricação sem molde das microagulhas poliméricas por fotolitografia.

Polimérico Fabrication matriz Microneedle por fotolitografia

Este protocolo descreve uma estratégia de fabricação baseada em solução para eletrodos transparentes flexíveis de alto desempenho com malha metálica totalmente embutida e espessa. Os eletrodos transparentes flexíveis fabricados por este processo demonstram entre os mais altos desempenhos relatados, incluindo resistência à chapa ultra-baixa, alta transmitância óptica, estabilidade mecânica sob flexão, forte aderência ao substrato, suavidade da superfície e estabilidade ambiental.

Estratégia de fabricação processada e escalável para eletrodos flexíveis e transparentes de alto desempenho com malha metálica embutida

Neste trabalho, fluxo Dieletroforese assistida é demonstrado para a auto-montagem de dispositivos de nanofios. A fabricação de um transistor de efeito de campo de nanofios de silício é mostrada como um exemplo.

Dieletroforese assistida por fluxo: Um método de baixo custo para a fabricação de dispositivos de solução-processable nanofio de alto desempenho

Duas tecnologias recentes- tatuagem e têxteis - demonstraram resultados promissores em sensoriamento cutâneo. Aqui, apresentamos os métodos de fabricação e avaliação de tatuagens e eletrodos têxteis para sensoriamento eletrofisiológico cutâneo. Essas interfaces eletrônicas feitas de polímeros condutores superam os padrões existentes em termos de conforto e sensibilidade.

Eletrodos vestíveis conformáveis: da fabricação à avaliação eletrofisiológica

Este trabalho descreve o desenvolvimento de eletrodos interdigitalizados flexíveis para implementação em modelos de tumores cerebrais 3D, a saber, cultura in vitro , modelo in ovo e modelo murino in vivo. O método proposto pode ser utilizado para avaliar os efeitos de campos elétricos pulsados em tumores em diferentes níveis de complexidade.

Dispositivos eletrônicos orgânicos flexíveis para terapia de campo elétrico pulsado de glioblastoma

Este artigo apresenta um método único para fabricar moldes mestres com um orifício de ventilação para evitar aprisionamento de ar durante a fundição de polímeros viscosos, permitindo a fabricação de microagulhas de gelatina com pontas afiadas. Ao reduzir o volume de fundição da gelatina de alta viscosidade, também podiam ser fabricadas microagulhas piramidais ocas de paredes finas.

Fabricação de um molde mestre para microagulhas com um orifício de ventilação do tamanho de um micrômetro

Este artigo descreve procedimentos para preparar fatias do hipocampo de ratos e camundongos transgênicos para o estudo de alterações sinápticas do cérebro associadas ao envelhecimento e relacionadas com a idade as doenças neurodegenerativas, como doença de Alzheimer.

Preparação de fatias do hipocampo aguda de ratos e camundongos transgênicos para o Estudo das Alterações Synaptic durante o envelhecimento e amilóide Patologia

Este relatório demonstra uma técnica para isolamento mecânico de cada um dos neurônios viáveis ​​retenção anexado boutons pré-sináptica. Neurônios Vibrodissociated têm as vantagens de rápida produção, controle farmacológico excelente e melhor espaço grampo sem a influência das células vizinhas. Este método pode ser usado para imagens de elementos sináptica e patch-clamp gravação.

Vibrodissociation de neurônios de fatias do cérebro de roedores para estudar a transmissão sináptica e Imagem Terminais pré-sináptica

Aprenda a fabricar eletrodos interdigitados na ponta de agulhas hipodérmicas usando revestimento por spray de fotorresiste e fotomáscara flexível. Este método avança aplicações biomédicas como anestesia espinhal e biópsias.

Fabricação de eletrodos bem na ponta da agulha hipodérmica usando revestimento de pulverizador fotorresiste e Fotomáscara flexível para aplicações biomédicas (Vídeo) | JoVE Journal

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

Explorar mais vídeos