Name: Fotolitografiyle polimerik Microneedle Dizi Fabrikasyon (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2015-11-17T13:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 15 s
Description: Öğrenin, fotolitografi kullanarak polimerik mikro iğne dizisi nasıl üretilir. Bu yöntem, ağrısız ilaç dağıtımı için keskin mikro iğneler oluşturur ve transdermal uygulamalarda kullanılabilir.

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

Bu çalışma, Singapur Ulusal Araştırma Vakfı (NRF) Hibe NRF2012NRF-POC001-043 tarafından desteklenmiştir.

1. photomask Fabrikasyon <ol><li> Kuvars tankı içine daldırma ile 120 ° C &#39;de 20 dakika süre ile: pirana çözeltisi ile 4 &quot;cam levhanın (1 oranında H 2 2 SO 4 / H2O 2) temizleyin. </li><li> Krom / Altın tabakası (Cr 30 nm Au / 1 mikron) bir e-ışın evaporatör 7 (Şekil 1A) kullanılarak cam gofret katman bırakın. <ol><li> Bir e-ışın evaporatörde gofret yerleştirin. Vakum 5 x 10 -6 Torr&#39;a ulaştığında, yüksek gerilim kaynağı (10 kV) açın. Monitörün kontrol paneli tarafından kalınlığını kontrol edin. </li><li> E-ışın tabancası kullanarak 30 saniye, (gofret üzerinde birikimi önlemek amacıyla) çekim &quot;KAPALI&quot; tutmak için her malzemenin ön temiz. </li></ol></li><li> Cam derin ıslak aşındırma için Cr / Au fotorezist maskeleme katmanı oluşturun. <ol><li> Bir eğirme-sprey kaplayıcı sistemi kullanılarak 3000 rpm&#39;de 30 saniye için çözelti 5 ml eğirme ile 2 mikron kalınlığında ışığa uygulanır.1.5 dakika boyunca 100 ° C&#39;de bir sıcak plaka üzerinde ışığa Önceden fırınlanmış patates. </li><li> Açığa ve sert bir sıcak plaka üzerinde 30 dakika boyunca 120 ° C &#39;de fırında ışığa. Bu hidrofobik bir yüzey ve metal tabakaya fotorezist güçlü bir yapışma oluşturmak için önemlidir. Desen fotorezist yoluyla Cr ve Au dağlayıcılar kullanarak Cr / Au tabakası 8,9 maskesi. </li></ol></li><li> Un desenli cam yüzeyin korunması için, geçici bir kukla silikon cam gofret bağ. 9 <ol><li> 110 ° C&#39;de bir sıcak plaka üzerinde cam levhanın yerleştirilir ve (ince bisküvinin tüm yüzeyi balmumu ile kaplanır öyle bir şekilde) cam levhanın karşı tarafında mumunun erime. </li><li> Cam gofret ile temas halinde bir kukla silikon gofret yerleştirin ve aşırı balmumu kaldırmak için düğmesine basın. Balmumu dökülmemesi için, bir sıcak plaka üzerindeki bir temiz oda kağıt mendil yerleştirin. </li></ol></li><li> Optimize hidroflorik asit kullanılarak lens izotropik aşındırma işlemini gerçekleştir (49% h / h). 8.5 için bir manyetik karıştırıcı ile en az HCl 10 varlığı üretilen lenslerin iyi bir yüzey kalitesi elde etmek çok önemlidir: (1 10 hacim oranında) ve hidroklorik asit (% 37 v / v) çözeltisi eklendi. <ol><li> Aşındırma oranı 7 mm / dk olduğundan emin olun; dağlama çözeltisi 200 ml toplam hacim kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Plastik bir kap içinde aşındırma gerçekleştirin ve bu işlem adımı için güvenlik önlemi almak. </li><li> Durulama ve oda sıcaklığında ek kurutma ile, iyonu giderilmiş (Di) su içinde gofret temizleyin. </li></ol></li><li> Işlem tamamlandıktan sonra, yapay silikon gofret cam levhanın ayrılması ve 15 saniye boyunca 100 ° C&#39;de bir sıcak plaka kullanılarak balmumu ısıtın. Balmumu bu sıcaklıkta erir gibi, kukla silikon gofret cam gofret ayırın. </li><li> Bir ultrasonik tankında 80 ° C de çözücü olarak N-metil-2-pirolidon ile 1 saat süre ile ultrasonikasyon kullanılarak mercekler kenarlarında kalan mumu, ışığa ve çıkıntılı Cr / Au katmanları çıkarın.</li><li> PHOTOMASKS 11 fabrikasyon mikromercekten bir PDMS kalıp çoğaltması oluşturun. </li><li> Sırasıyla, bir tarama elektron mikroskobu ve stereomikroskop kullanılarak kopyalarından Işık maskesi boyutları (uzunluk ve genişlik) ve mikro lensler PDMS kalıp (derinlik ve çap) karakterize eder. 12-14 </li></ol> 2. MN Miller Fabrikasyon <ol><li> Bir camın her iki tarafında monte edilmiş cam slaytlar kullanılarak 0,9 cm x 2,5 cm bir boşluk oluşturur. Iki tarafında yığılmış cam slaytlar sayısı boşluk kalınlığı (Şekil 1B) olarak bilinen boşluğun yüksekliği belirler. </li><li> Üzerine / 2-hidroksi-2-metil-propiofenon (w HMP)% 0.5 w ile poli (etilen glikol) diakrilat (PEGDA, molekül ağırlığı = 258 Da) ihtiva eden ön-polimer solüsyonu ince bir tabaka uygulanarak cam slayt her tabakası elde edin 2 sn yüksek yoğunluklu ultraviyole kurmak (UV) ışık radyasyonu takiben cam slayt. </li><li> Photoma yerleştirinsk boşluğun iç tarafına bakan Cr / Au kaplanmış yüzeyler ile (daha önce imal edilmiş). Kavite duvarlarının kenarları photomask gömülü lensler engellemeyecek olmadığından emin olun. </li><li> Cr / Au kaplı yüzey herhangi bir görünür kabarcığı olmadan çözümü ile temas edene kadar ön-polimer çözeltisi ile boşluğu doldurun. </li><li> 320-500 nm UV filtresi aralığı UV istasyonu kullanılarak UV kaynağından 3,5 cm bir mesafede 1 saniye boyunca arzu edilen bir yoğunluk, yüksek yoğunlukta UV ışığı ile setup ışın tedavisi. UV ışığı prob ile bir collimating adaptörü kullanın. </li><li> Bir radiometer kullanılarak kullanılan UV ışığın yoğunluğunu ölçün. </li><li> UV maruziyeti takiben, MNS dizi photomask çıkarın. Yeniden kullanmak için orijinal kabına geri süreçte polimerize olmayan aşırı prepolimer solüsyonu dökün. </li><li> Üreticinin talimatlarına göre bir stereomikroskop kullanılarak MN&#39;ye uzunluğu ve uç çapı ölçmek. </li></ol><pclass = &quot;jove_title&quot;&gt; 3. MN Taşıyıcı Tabaka İmalat <ol><li> Şekil 1C&#39;de gösterildiği gibi, forseps ile bir 24-çukurlu plaka içinde bir kuyu photomask üzerine takıldıktan MN&#39;ye (daha önce imal edilmiş) yerleştirin. </li><li> Iğneler istenen yüksekliğe batık kadar kuyuya prepolimer solüsyonu - (400 ul 300) Belirtilen hacim ekleyin. Bu hacim, sonuçta meydana gelen, destek tabakasının kalınlığını belirler. </li><li> 10,5 cm uzakta 1 saniyelik bir süre için UV kaynağının yüksek yoğunluklu UV ışığı (15.1 W / cm2) ile kurulumu ışın tedavisi. </li><li> Keskin bir bıçak kullanarak photomask gelen MN dizisinde arka tabakası ayırın. </li><li> Üreticinin talimatlarına göre bir stereomikroskop kullanılarak arka tabaka ile MN&#39;ye uzunluğu, uç çapı ve taban çapı ölçmek. </li></ol>

<ol><li>Zhou, C. P., Liu, Y. L., Wang, H. L., Zhang, P. X., Zhang, J. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transdermal+delivery+of+insulin+using+microneedle+rollers+in+vivo%5BTitle%5D)+AND+%22International+journal+of+pharmaceutics%22%5BJournal%5D)">Transdermal delivery of insulin using microneedle rollers in vivo.</a> International journal of pharmaceutics. 392, 127-133 (2010).</li>
<li>Lee, J. W., Choi, S. O., Felner, E. I., Prausnitz, M. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dissolving+microneedle+patch+for+transdermal+delivery+of+human+growth+hormone%5BTitle%5D)+AND+%22Small%22%5BJournal%5D)">Dissolving microneedle patch for transdermal delivery of human growth hormone.</a> Small. 7, 531-539 (2011).</li>
<li>Raphael, A. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((needle-free+vaccinations+in+skin+using+multi+layered%2C+densely-packed+dissolving+microprojection+arrays%5BTitle%5D)+AND+%22Small%22%5BJournal%5D)">needle-free vaccinations in skin using multi layered, densely-packed dissolving microprojection arrays.</a> Small. 6, 1785-1793 (2010).</li>
<li>Lee, J. W., Han, M. R., Park, J. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Polymer+microneedles+for+transdermal+drug+delivery%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+drug+targeting%22%5BJournal%5D)">Polymer microneedles for transdermal drug delivery.</a> Journal of drug targeting. 21, 211-223 (2012).</li>
<li>Kochhar, J. S., Goh, W. J., Chan, S. Y., Kang, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+simple+method+of+microneedle+array+fabrication+for+transdermal+drug+delivery%5BTitle%5D)+AND+%22Drug+development+and+industrial+pharmacy%22%5BJournal%5D)">A simple method of microneedle array fabrication for transdermal drug delivery.</a> Drug development and industrial pharmacy. 39, 299-309 (2013).</li>
<li>Kochhar, J. S., Zou, S., Chan, S. Y., Kang, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Protein+encapsulation+in+polymeric+microneedles+by+photolithography%5BTitle%5D)+AND+%22International+journal+of+nanomedicine%22%5BJournal%5D)">Protein encapsulation in polymeric microneedles by photolithography.</a> International journal of nanomedicine. 7, 3143-3154 (2012).</li>
<li>Tay, F. E. H., Iliescu, C., Jing, J., Miao, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Defect-free+wet+etching+through+pyrex+glass+using+Cr%2FAu+mask%5BTitle%5D)+AND+%22Microsystem+Technologies%22%5BJournal%5D)">Defect-free wet etching through pyrex glass using Cr/Au mask.</a> Microsystem Technologies. 12, 935-939 (2006).</li>
<li>Iliescu, C., Chen, B., Miao, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((On+the+wet+etching+of+Pyrex+glass%5BTitle%5D)+AND+%22Sensors+and+Actuators%2C+A%3A+Physical%22%5BJournal%5D)">On the wet etching of Pyrex glass.</a> Sensors and Actuators, A: Physical. 143, 154-161 (2008).</li>
<li>Iliescu, C., Taylor, H., Avram, M., Miao, J., Franssila, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+practical+guide+for+the+fabrication+of+microfluidic+devices+using+glass+and+silicon%5BTitle%5D)+AND+%22Biomicrofluidics%22%5BJournal%5D)">A practical guide for the fabrication of microfluidic devices using glass and silicon.</a> Biomicrofluidics. 6, 16505-16516 (2012).</li>
<li>Iliescu, C., Jing, J., Tay, F. E. H., Miao, J., Sun, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Characterization+of+masking+layers+for+deep+wet+etching+of+glass+in+an+improved+HF%2FHCl+solution%5BTitle%5D)+AND+%22Surface+and+Coatings+Technology%22%5BJournal%5D)">Characterization of masking layers for deep wet etching of glass in an improved HF/HCl solution.</a> Surface and Coatings Technology. 198, 314-318 (2005).</li>
<li>Pan, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fabrication+of+a+3D+hair+follicle-like+hydrogel+by+soft+lithography%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+biomedical+materials+research.+Part+A%22%5BJournal%5D)">Fabrication of a 3D hair follicle-like hydrogel by soft lithography.</a> Journal of biomedical materials research. Part A. 101, 3159-3169 (2013).</li>
<li>Jay, T. R., Stern, M. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Preshaping+photoresist+for+refractive+microlens+fabrication%5BTitle%5D)+AND+%22P+Soc+Photo-Opt+Ins%22%5BJournal%5D)">Preshaping photoresist for refractive microlens fabrication.</a> P Soc Photo-Opt Ins. 1992, 275-282 (1993).</li>
<li>Friedman, G. B., Sandhu, H. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Longitudinal+Spherical+Aberration+of+a+Thin+Lens%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Phys%22%5BJournal%5D)">Longitudinal Spherical Aberration of a Thin Lens.</a> Am J Phys. 35, 628(1967).</li>
<li>Xu, Q. A., Li, J., Zhang, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Collimated+the+laser+diode+beam+by+the+focus+lens%5BTitle%5D)+AND+%22Semiconductor+Lasers+and+Applications+IV%22%5BJournal%5D)">Collimated the laser diode beam by the focus lens.</a> Semiconductor Lasers and Applications IV. 7844, (2010).</li>
<li>Lin, T. W., Chen, C. F., Yang, J. J., Liao, Y. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+dual-directional+light-control+film+with+a+high-sag+and+high-asymmetrical-shape+microlens+array+fabricated+by+a+UV+imprinting+process%5BTitle%5D)+AND+%22J+Micromech+Microeng%22%5BJournal%5D)">A dual-directional light-control film with a high-sag and high-asymmetrical-shape microlens array fabricated by a UV imprinting process.</a> J Micromech Microeng. 18, (2008).</li>
<li>Dunne, S. M., Millar, B. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effect+of+distance+from+curing+light+tip+to+restoration+surface+on+depth+of+cure+of+composite+resin%5BTitle%5D)+AND+%22Prim+Dent+Care%22%5BJournal%5D)">Effect of distance from curing light tip to restoration surface on depth of cure of composite resin.</a> Prim Dent Care. 15, 147-152 (2008).</li>
<li>Kochhar, J. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microneedle+integrated+transdermal+patch+for+fast+onset+and+sustained+delivery+of+lidocaine%5BTitle%5D)+AND+%22Molecular+pharmaceutics%22%5BJournal%5D)">Microneedle integrated transdermal patch for fast onset and sustained delivery of lidocaine.</a> Molecular pharmaceutics. 10, 4272-4280 (2013).</li>
<li>Kochhar, J. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Direct+microneedle+array+fabrication+off+a+photomask+to+deliver+collagen+through+skin%5BTitle%5D)+AND+%22Pharmaceutical+research%22%5BJournal%5D)">Direct microneedle array fabrication off a photomask to deliver collagen through skin.</a> Pharmaceutical research. 31, 1724-1734 (2014).</li>
</ol>

Yazarlar herhangi bir Çıkar çatışması beyan etmemektedir.

MNS dizinin imalatı için yukarıda açıklanan protokol ~ 1 cm 2 MNS dizi imal sunulmuştur. Diziler, büyük boy boşluğu yaratarak ve daha geniş photomask kullanılarak büyütülüyor olabilir. Artan kavite boyutu, her iki tarafta aralama arasındaki genişliğini arttırmak sureti ile oluşturulabilir. Protokolde MN dizileri imal etmek her adım önemli olmasına rağmen, en önemli adımları vardı: kurulum photomask konumlandırma, prepolimer çözeltisinin doldurulması ve ışınlama. Photomask Konumlandırma Cr / Au kaplı yüzeyler ...

Transdermal ilaç verme, özellikle neredeyse sadece deri altı enjeksiyon ile tatbik edilmektedir biyomoleküllerin için, ilaç uygulaması için çekici bir alternatif bir yaklaşım sunmaktadır. Ancak, deri, özellikle üst katman (stratum korneum), insan vücudu girmesini eksojen molekülleri önleyen zorlu bir engeldir. Son zamanlarda, MN cihazlar deri yoluyla ilaç teslim araçları sağlayan olarak ortaya çıkmıştır. MN cihazları ilaç moleküllerinin geçişi geliştirilmiş hasta uyumu ve rahatlığı 1-3 istenen fizyolojik aktiviteye ulaşması için stratum corneum içindeki geçici gözenekler oluşturur. Çeşitli üretim yöntemleri polimerik MN&#39;ye 4 üretilmesinde kabul edilmiştir. Ancak, bunlar genellikle MNS diziler imal etmek uzun süreleri ve / veya yüksek sıcaklık gerektiren karmaşık ve birden fazla adım süreçlerini içerir. 4, tek bir adım kalıp serbest bir süreç kullanarak üretim sürecini basitleştirmek içinBir photomask geçenlerde 5,6 geliştirildi. Ancak, bu yöntem ile, bir mekanizma fotolitografi katılan ultraviyole (UV) ışık yolunu değiştirmek için yerinde olduğu gibi MNS, künt iğne ipuçları vardı fabrikasyon. Bu çalışmada, photomask gömülü mikro lensler MN&#39;ye geometrisini tanımlamak için önerilmiştir. Protokol, fotoğraf maskeleri gömülü mikromercekten oluşan ve sonradan photomask kullanarak keskin uçları bildirildi ile imalat MN imal.

<table><tbody><tr><td>Poli (etilen glikol) diakrilat (PEGDA Mn = 258)</td> <td>SIGMA ve nbsp;</td><td>475629-500ML</td><td></td></tr><tr><td>2-hidroksi-2-metil-propiyofenon (HMP)</td> <td>SIGMA ve nbsp;</td><td>405655-50ML</td><td></td></tr><tr><td>Sığır kollajen tip 1, FITC konjugat&nbsp;</td><td>SIGMA&nbsp;</td><td>C4361</td><td></td></tr><tr><td>UV kürleme istasyonu&nbsp; &nbsp; &nbsp;</td><td>EXFO Photonic Solutions Inc., Kanada</td><td>OmniCure S2000-XL</td><td></td></tr><tr><td>Kolimasyon Adaptörü&nbsp;</td><td>EXFO Photonic Solutions Inc., Kanada</td><td>EXFO 810-00042</td><td></td></tr><tr><td>24 kuyulu plaka</td><td>Thermo Fisher Scientific, ABD</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Nikon SMZ 1500 stereomikroskop ve nbsp;</td><td>Nikon, Japonya</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Dillon GL-500 dijital kuvvet ölçer&nbsp;</td><td>Dillon, ABD</td><td></td><td></td></tr><tr><td>A-1R konfokal mikroskop&nbsp;</td><td>Nikon, Japonya</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

fotolitografiyle polimerik microneedle dizi fabrikasyon

Polymeric Microneedle Array Fabrication by Photolithography

Bu yazının fotolitografiyle polimerik mikroiğne (MN) diziler yapımını anlatır. Bu gömülü mikro lens oluşan bir fotomaske kullanarak basit bir kalıp serbest bir süreç gerektirir. Gömülü mikro lensler MN geometri (keskinlik) etkilediği bulunmuştur. Fabrikasyon iki farklı uzunlukta (1.336 mikron ± 193 um ve mikron ± 171 mikron 957) ile, um 13.7 ± 8.4 um ± mikron 41.5 ile 71.6 arasında değişen uç çapları Sağlam MN diziler. Bu MN diziler deri yoluyla düşük molekül ve makromolekül terapötik maddelerin ulaştırılmasında potansiyel uygulamaları sağlayabilir.

MNS geometrisi anlamlı photomask özellikleri ve gömülü Mikrolenslerden etkilenebilir. Kırılma derecesi MN geometrisini (Şekil 2A) etkisinde UV ışınları, iletim yolu etkilemektedir. Her mikrolens 350 um bir çapa sahip olduğu bulunmuştur, bir 130 um konveks yüzeye düzleştirilmiş ve 62,3 um derinliği (Şekil 2B-D). Pisagor teoreminin kullanarak, birinci yüzeyin eğrilik yarıçapı 272.89 um olduğu bulunmuştur. Odak uzaklığı 509,28 um olarak hesaplanmıştır (düşünüyor n cam = 1,53627;...

Burada, polimerik mikroiğnelerin fotolitografi ile kalıpsız bir üretim sürecini tanımlayan bir protokol sunuyoruz.

Fotolitografiyle polimerik Microneedle Dizi Fabrikasyon

This manuscript describes the fabrication of polymeric microneedle (MN) arrays by photolithography. It involves a simple mold-free process by using a ...

Bu prosedürün genel amacı, düşük moleküler ağırlıklı ve makromoleküler terapötik ajanların cilt yoluyla ağrısız iletiminde potansiyel uygulamalar sağlayabilecek keskin bir polimerik mikroiğne dizisi üretmektir. Bu işlem, öncelikle desenli izotropik aşındırma yoluyla gömülü mikrolenslerden oluşan bir fotomaske üretilerek gerçekleştirilir. İkinci adım, gömülü fotomaskenin bir prepolimer çözeltisi banyosunun üzerine yerleştirilmesi ve UV ışığının mikrolensler aracılığıyla çözeltiye odaklanarak maruz kalan çözeltiyi polimerize etmesiyle mikroiğne gövdelerinin üretilmesidir.Son adım, mikroiğne gövdelerini destekleyecek destek katmanının oluşturulmasıdır. Bu işlem, mikroiğnelerin sivri uçları yukarı bakacak şekilde bir plakaya yerleştirilmesi, ardından bir ön polimer çözeltisinin eklenmesi ve çözeltinin UV ışığı ile polimerize edilmesiyle gerçekleştirilir. Sonuç olarak; uzunluk, çap ve tepe açısı dahil olmak üzere mikroiğnelerin karakteristik özellikleri bir stereo mikroskop kullanılarak gözlemlenebilir.Bu tekniğin mikrokalıplama gibi mevcut yöntemlere göre temel avantajı, daha hızlı olmasıdır. Kalıpsız bir işlemdir ve yüksek sıcaklık kullanımı gerektirmez. Bu yöntem, UV ışığının yolunu değiştirmek için mikro lens kullanımı ve polimerizasyon süreci gibi mikrofabrikasyon alanındaki temel soruların yanıtlanmasına yardımcı olabilir.Bu teknik, transoral ilaç iletimi için kullanılan polimerik makro iğnelerin imalatında kullanılabilir; ancak burada sadece boş mikro iğnelerin nasıl üretileceği gösterilmektedir. Bu teknik aynı zamanda ilaç yüklü mikro iğnelerin imalatı için de kullanılabilir. Dört inçlik bir cam göfereyi, Piha çözeltisi ile doldurulmuş bir kuvars tanka 120 °C'de 20 dakika boyunca daldırarak temizlemeye başlayın.Ardından wafer'ı distile su ile durulayın ve basınçlı hava kullanarak kurutun. e-beam evaporatördeki işlem tamamlandığında, wafer'ı bir spin coater düzeneğine yerleştirin ve wafer'ın merkezine beş mililitre fotoğraf direnci (photoresist) ekleyin. İki mikrometre kalınlığında bir fotoğraf direnci tabakası oluşturmak için wafer'ı 3000 RPM hızda 30 saniye boyunca döndürün.Ardından, fotoresisti bir sıcak tablada 100 °C'de bir buçuk dakika boyunca ön pişirmeye tabi tutun, daha sonra ana foto maskeyi ve gofretle birlikte foto maska hizalayıcıya yerleştirip gofreti ışığa maruz bırakın. Fotoresisti bir sıcak tablada 120 °C'de 30 dakika boyunca pişirin. Daha sonra, oda sıcaklığında bir saat boyunca krom ve altın aşındırma solüsyonu kullanarak cam gofret üzerine deseni aşındırın, aşındırılmış cam gofreti 110 °C'deki bir sıcak tablayla yerleştirin ve gofretin tüm yüzeyi balmumu ile kaplanacak şekilde cam gofretin karşı tarafındaki balmumunu eritin.Cam gofretle bir dummy silikon gofreti temas haline getirip fazla mumun uzaklaştırılması için sıkıca bastırarak geçici olarak yapıştırın. Ardından, manyetik karıştırıcılı plastik bir kapta, 10 birim %49 hidroflorik asit ve bir birim %37 hidroklorik asitten oluşan 200 mililitrelik bir banyo hazırlayın. Numuneyi ekleyin ve karıştırarak mikrolensleri dakikada yedi mikrometre hızla sekiz buçuk dakika boyunca aşındırın.İşlem tamamlandığında, gofretlemi deiyonize su kullanarak temizleyin ve oda sıcaklığında kurutun. Kuruma gerçekleştiğinde, gofreti 100 °C'ye önceden ısıtılmış bir ısıtıcı plaka üzerine 15 saniye boyunca yerleştirin. Ardından cam gofretlemi, dummy silikon gofretlemden ayırın.Cam gofretlemi, 80 °C'ye ayarlanmış N-metil-2-pirolidon içeren bir ultrasonik tanka yerleştirin ve lenslerin kenarlarındaki kalıntı mumları, fotoresistleri, sarkan krom ve altın katmanlarını temizlemek için bir saat boyunca ultrasonik işlem uygulayın. Mikro iğnelerin maksimum yüksekliğini belirlemek için dikdörtgen şeklinde bir boşluğun her iki yanına cam lamlar yerleştirin. Her bir cam lam katmanı arasına ince bir prepolimer çözeltisi tabakası uygulayarak her bir cam lam katmanını sabitleyin.İşlem tamamlandığında, lamları sabitlemek için düzeneği iki saniye boyunca yüksek yoğunluklu ultraviyole ışığa maruz bırakın. Ardından, krom altın kaplı yüzey boşluğun içine bakacak şekilde foto maskeyi yerleştirin. Boşluk duvarlarının kenarlarının görüşü engellemediğinden emin olun.Foto maskeye gömülü olan lensler. Görünür herhangi bir kabarcık kalmaksızın, krom altın kaplı yüzey solüsyonla temas edene kadar boşluğu ön polimer solüsyonu ile doldurun. Ardından düzeneği bir UV kürleme istasyonuna yerleştirin ve UV ışığının yoğunluğunu ölçmek için düzeneğin yanına bir radyometre yerleştirin.Düzeneği, UV kaynağından 3,5 santimetre uzaklıkta, 320 ile 500 nanometre arasında yüksek yoğunluklu UV ışığı ile bir saniye boyunca ışınlayın. UV maruziyetinin ardından, mikroiğne dizisinin bulunduğu foto maskeyi çıkarın ve fazla ön polimer çözeltisini yeniden kullanmak üzere orijinal kabına geri dökün. Mikroiğnelerin uzunluğunu ve uç çapını, standart teknikler kullanarak bir stereo mikroskop ve penset yardımıyla belirleyin.Foto maskeye takılı mikro iğneleri, iğne uçları yukarı bakacak şekilde 24 kuyucuklu bir plakanın kuyucuğuna yerleştirin. İğneler, istenen destek tabakası yüksekliğine kadar gömülene kadar kuyucuğa 300 ila 400 µL ön polimer çözeltisi ekleyin. Ardından, düzeneği 10,5 cm mesafeden, santimetrekare başına 15,1 watt ölçülen yüksek yoğunluklu UV ışığı ile bir saniye boyunca ışınlayın.Destek tabakası polimerize olduktan sonra, mikroiğne dizisindeki destek tabakasını fotoğraf maskesinden keskin bir bıçak kullanarak ayırın. Ardından, stereo mikroskop yardımıyla destek tabakalı mikroiğnelerin uç uzunluğunu, uç çapını ve taban çapını belirleyin. Mikroiğne uzunluğu ve uç çapı üzerindeki etkili UV yoğunluğu, sabit bir odak uzaklığı ve ışık kaynağı mesafesinde, UV ışığının yoğunluğu 3,14 ile 15,1 watt/cm² arasında değiştirilerek incelenmiştir.Ortalama mikroiğne uzunluğunun ve uç çapının, yoğunluk arttıkça arttığı tespit edilmiştir. Burada, 300 µL'ye karşılık 400 µL destek malzemesinin mikroiğnelerin toplam uzunluğu üzerindeki etkileri ile iğnelerin kırılma kuvveti gösterilmektedir; beklendiği üzere, daha fazla destek malzemesiyle iğneler genel olarak daha kısa olurken, ek destek nedeniyle ek kırılma kuvveti kazanmaktadırlar. Bu videoyu izledikten sonra, polimerik makro iğnelerin nasıl üretileceği konusunda iyi bir anlayış kazandığınızı umuyorum. Uzmanlaşıldığında, bu teknik beş ila 10 dakika içinde gerçekleştirilebilir.Prosedür dikkatle uygulandıysa ve fotomask hazırsa, lütfen hidroflorik asit ve UV reçineler gibi malzemelerin nasıl kullanıldığını hatırlayın; bu nedenle kişisel koruyucu ekipmanlar her zaman takılmalıdır.

polymeric-microneedle-array-fabrication-by-photolithography

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Biyomühendislik

Bu makale ayrıntıları Multiplex microneedle tabanlı sensör yapımı. Aygıt bir hızlı ve seçici bir şekilde birden fazla analitlerin in situ numune alma ve elektrokimyasal analizi için geliştirilmektedir. Biz klinik tıp tasavvur ve biyomedikal araştırmalar, bu microneedle tabanlı sensörler için kullanır.

Multiplexed Transdermal Elektrokimyasal Algılama Hollow microneedle tabanlı Sensör

İmalat yöntemi iyi interdigitated elektrotlar için (boşluk ve Genişlik: 20 µm) bir şırınga iğnesi ucunda (çapı: 720 µm) fotolitografi sürecinde bir sprey kaplama ve bükülgen ince tabaka photomask kullanarak gösterilmiştir.

Fotorezist sprey kaplama ve esnek Photomask Biyomedikal uygulamalarda kullanarak Hipodermik iğne ucu üzerinde ince elektrotlar imalatı

Bu makale, viskoz polimer döküm sırasında hava hapsolmasını önlemek için hava havalandırma deliği bulunan ana kalıpların üretiminde benzersiz bir yöntem tanıtıyor ve keskin uçlu jelatin mikroiğnelerin üretilmesini mümkün kılmaktadır. Yüksek viskoziteli jelatinin döküm hacmini azaltarak, ince duvarlı içi boş piramidal mikroiğneler de üretilebiliyordu.

Mikro boyutunda hava havalandırma deliğine sahip mikroiğneler için ana kalıp üretimi

Bu protokol, kapsaisin ile yüklü α-laktalbumin nanomisellerini içeren çözünebilir mikroiğne yamalarının üretimini tanımlar. Bu yöntem, hidrofobik biyoaktiflerin yağ dokusuna hedefli transdermal ilımı için tekrarlanabilir, minimal invaziv bir yaklaşım sunar; bu da etkili yerel yağ azaltımını kolaylaştırır ve obezite yönetiminde potansiyel olarak uygulama alanlarını genişletir.

Transdermal Kapsaisin Teslimatı ve Yağ Dokusu Indirgemesi için α-Laktalbumin Nanomiselleri Yüklü Çözünebilir Mikro İğne Yamalarının Üretimi

Bu çalışma, araştırmacıların mikrokalıplama olarak da bilinen çözücü döküm yöntemiyle kendi DMAP cihazlarını hazırlayabilmelerini ve temel karakterizasyonu gerçekleştirmelerini sağlayan pratik bir rehber olarak hizmet etmeyi amaçlamaktadır.

Çözücü Döküm Tekniği ile Üretilen Eriyen Mikro İğne Dizisi Yamaları ve Mikro İğne Tabanlı Biyomedikal Cihazların Temel Karakterizasyonu

Hızlı, düzenli hücre kültürü yüzeylerde dinamik maske projeksiyon litografi için bir dijital micromirror cihaz kullanarak microfabricated sinir kültür sistemleri üretimi için basit teknikleri açıklanmıştır. Bu kültür sistemleri doğal biyolojik mimarisi daha iyi temsil olabilir, ve açıklanan teknikleri çok çeşitli uygulamalar için adapte olabilir.

Dinamik Maske Projeksiyon Fotolitografi kullanarak Sinir Kültür Sistemleri Micropatterned Hidrojeller Fabrikasyon

Bu makale diblock co-polimerler kullanarak polimer bazlı nanopartiküller sentezlemek için nanoprecipitation yöntem açıklanır. Biz diblock sentezi co-polimerler, nanoprecipitation tekniği ve potansiyel uygulamalar ele alınacaktır.

Nanoprecipitation Tekniği Diblock Polimerik Nanopartiküller formülasyonu

Nanoparçacık izleme analizi (NTA) ve polimerik gen teslimat nanopartiküller değerlendirmek için high-throughput Akım sitometri için bir protokol tanımlanmıştır. NTA nanoparçacık parçacık büyüklüğü dağılımı ve plazmid başına parçacık dağılımını karakterize etmek için kullanılmaktadır. Yüksek throughput flow sitometri gen teslimat biyomalzemelerin bir kütüphane için nicel transfeksiyon etkinliği değerlendirilmesini sağlar.

Polimerik Gen Taşıyıcı Değerlendirilmesi Nanoparçacık İzleme Analizi ve Yüksek throughput Flow Sitometri tarafından Nanopartiküller

Bu biyolojik olarak parçalanabilir bir polimerik nano-tanecikleri kullanılarak anjiyojenez için tedavi edici faktörler aşırı ifade programlama kök hücrelerin bir yöntem tarif eder. Tarif edilen işlemler in vitro yağ elde edilen kök hücreleri transfekte etmek ve bir murin arka bacak anjiyojenezi, iskemi modelinde desteklemek için programlanmış kök hücrelerin etkinliğini doğrulamak, polimer sentezi içerir.

Biyobozunur polimerik nano partiküllerin kullanılması Tedavi Angiogenezis Programlama Kök Hücreler

Yivli bir mikroakışkan kanaldan geçen iki bitişik sıvı, bir prepolimer çekirdeğinin etrafında bir kılıf oluşturmaya yönlendirilebilir; böylece hem şekil hem de kesit belirlenir. Tiyol tıklama kimyası gibi fotoinitiated polimerizasyon, çekirdek sıvısını önceden belirlenmiş boyut ve şekle sahip bir mikrofiber haline hızlı bir şekilde katılaştırmak için çok uygundur.

Önceden Tasarlanmış Boyut ve Şekle Sahip Polimerik ve Biyohidred Elyafların Mikroakışkan İmalatı

Öğrenin, fotolitografi kullanarak polimerik mikro iğne dizisi nasıl üretilir. Bu yöntem, ağrısız ilaç dağıtımı için keskin mikro iğneler oluşturur ve transdermal uygulamalarda kullanılabilir.

Fotolitografiyle polimerik Microneedle Dizi Fabrikasyon

Daha fazla video keşfet