Engineering
A subscription to JoVE is required to view this content.
You will only be able to see the first 2 minutes.
The JoVE video player is compatible with HTML5 and Adobe Flash. Older browsers that do not support HTML5 and the H.264 video codec will still use a Flash-based video player. We recommend downloading the newest version of Flash here, but we support all versions 10 and above.
If that doesn't help, please let us know.
Design og utvikling av en tredimensjonalt trykt mikroskopmaskejusteringsadapter for fremstilling av mikrofluidiske enheter med flere lag
Chapters
Summary January 25th, 2021
Please note that all translations are automatically generated.
Click here for the English version.
Dette prosjektet gjør det mulig for små laboratorier å utvikle en brukervennlig plattform for fabrikasjon av presise flerlags mikrofluidiske enheter. Plattformen består av en tredimensjonalt trykt mikroskopmaskejusteringsadapter som flerlags mikrofluidiske enheter med justeringsfeil på <10 μm ble oppnådd.
Transcript
Denne protokollen er betydelig, da den tillater generering av en kostnadseffektiv og brukervennlig plattform som hjelper til med produksjon av presise flerlags mikrofluidiske mesterformer. Den største fordelen med teknikken er at den bare krever bruk av den 3D-trykte plattformen og standard laboratorieutstyr som vanligvis finnes i laboratorier som produserer mikrofluidiske enheter. Visuell demonstrasjon av denne protokollen er avgjørende for å demonstrere hvordan du tilpasser og bruker det 3D-trykte mikroskopmaskejusteringskortet.
Oppnå dimensjonene på brettet til det tilgjengelige UV-lysutslippssystemet for å være den øvre grensen for dimensjonene til waferholderen. Mål diameteren på den indre sirkulære kanten, den indre høyden på UV-lysutslippssystembrettet, den totale bredden og lengden på brettet. Bruk disse dimensjonene ved hjelp av et datadesignprogram for å tilpasse waferholderen slik at den passer i UV-lysutslippssystemskuffen.
Mål lengden mellom skruene og bredden på skruene på det tilgjengelige oppreiste mikroskopstadiet som holder skyveholderen på plass. Bruk et datadesignprogram til å tilpasse magnetholderen slik at den passer til det tilgjengelige mikroskopet for enkel og presis fiksering av MMAA på mikroskopet. Bruk en fire tommers silisiumskive med passende fotomotstand for å lage det første laget av mesterformen, og sørg for at tykkelsen er større enn de etterfølgende lagene for enkel identifisering av justeringsmarkørene.
Bruk en lys, farget markørpenn til å fargelegge justeringsmerkene for det første laget på alle fire sidene. Ved hjelp av fotomotstandprodusentens instruksjoner, start det andre laget av mesterformen ved å spinnbelegge bildet motstå på skiven og utføre den myke bake. Sett den belagte skiven inn i waferholderen på MMAA og fest den belagte skiven til MMAA ved hjelp av tape.
Fest skiveholderen til det tilgjengelige oppreiste mikroskopet ved hjelp av det magnetiske mikroskopfestet. Flytt posisjonen til MMAA ved hjelp av X- og Y-retningsknappene på mikroskopstadiet til en av de fargede justeringsmarkørene på skiven er synlig gjennom mikroskoplinsen. Fjern skiveholderen fra mikroskopstadiet og sett den andre lagfotomasken inn i waferholderen på toppen av den belagte skiven.
Sørg for at det første lagets fargede justeringsmarkører delvis kan ses gjennom justeringsmarkørene på fotomasken, og at den rette kanten på fotomasken er lagt over med den rette kanten av silisiumskiven. Fest waferholderen tilbake på mikroskopstadiet og fest fotomasken til en sakseløft gjennom en av sideutskjæringene med tape. Bruk sakseløfteren til å justere Z-retningsposisjonen til fotomasken til den ligger rett over den belagte skiven.
Mens du holder fotomasken stille, kan du se gjennom mikroskoplinsen og identifisere det første lagets fargede justeringsmarkører under justeringsmarkørene til fotomasken ved hjelp av X- og Y-retningsknappene på mikroskopstadiet for å flytte posisjonen til MMAA. Juster posisjonen til MMAA til justeringsmarkøren på fotomasken er lagt over den fargede justeringsmarkøren på det første laget. Bruk forsiktig en liten kraft på fotomasken og bruk tape for å feste fotomasken på plass på toppen av den belagte skiven.
Koble fotomasken fra sakseløfteren og sørg for at alle de fire justeringsmarkørene på fotomasken er på linje med de fire justeringsmarkørene på det første laget. Stift justering, løsne waferholderen forsiktig fra mikroskopstadiet. Sett inn glassplaten på toppen av skiven og fotomasken for å redusere gapet mellom de to stykkene.
Plasser hele waferholderen i det tilgjengelige UV-lyseksponeringssystemet og utfør eksponering av det andre laget. Fjern skiveholderen fra UV-lyseksponeringssystemet, fjern deretter den belagte skiven fra skiveholderen og løsne fotomasken fra skiven. Fullfør etterbakingen og utviklingen av det andre laget etter produsentens instruksjoner for fotomotstand.
Hent mesterformen og plasser den på scenen til det oppreiste mikroskopet for å bestemme gapavstanden mellom det første laget og det andre laget. Mål avstanden som det andre laget forskyves og feiljusteres fra det første laget på mikrokanalstrukturene. Bruk det oppreiste mikroskopet til å avgjøre om PDMS-brikken inneholder kanalvegger som er rette med klare enhetskanter.
I tillegg må du kontrollere PDMS-brikken for eventuelle feil som kan hindre enhetens funksjonalitet. Gjennom optimalisering og bruk av MMAA ble flerlags masterformer med minimal justeringsfeil fremstilt. Dette systemet og den beskrevne protokollen ble brukt til justering av markørene på fotomasken med markørene på det første laget av mesterformen.
Det doble laget SU-8 master mold for en mikrofluidisk enhet med et sildbeinmønster ble fabrikkert og vist å ha en gapavstand på mindre enn fem mikrometer mellom de to lagene. Den tolags master mold ble deretter brukt til å fremstille PDMS mikrochips. Skanning av elektronmikroskopbilder viser at den mikrofluidiske enheten med sildbeinmønsteret inneholder klare kanter, rette kanalvegger og godt justerte lag, som er avgjørende for riktig enhetsfunksjonalitet.
I tillegg ble en firelags masterform med enkle sirkulære funksjoner opprettet ved hjelp av MMAA for å vise vellykket justering av en flerlags masterform. Profilometerdata bekrefter de fire forskjellige lagene i mesterformen. Det er viktig å ha tålmodighet og arbeide sakte når du justerer første og andre lags justeringsmarkører og mens du fester fotomasken til den belagte skiven.
Denne prosedyren kan brukes til produksjon av mange forskjellige flerlags masterformer, slik at forskere fra mindre laboratorier kan utforske mer komplekse mikrofluidiske enhetsdesign.
Related Videos
You might already have access to this content!
Please enter your Institution or Company email below to check.
has access to
Please create a free JoVE account to get access
Login to access JoVE
Please login to your JoVE account to get access
We use/store this info to ensure you have proper access and that your account is secure. We may use this info to send you notifications about your account, your institutional access, and/or other related products. To learn more about our GDPR policies click here.
If you want more info regarding data storage, please contact gdpr@jove.com.
Please enter your email address so we may send you a link to reset your password.
We use/store this info to ensure you have proper access and that your account is secure. We may use this info to send you notifications about your account, your institutional access, and/or other related products. To learn more about our GDPR policies click here.
If you want more info regarding data storage, please contact gdpr@jove.com.
Your JoVE Unlimited Free Trial
Fill the form to request your free trial.
We use/store this info to ensure you have proper access and that your account is secure. We may use this info to send you notifications about your account, your institutional access, and/or other related products. To learn more about our GDPR policies click here.
If you want more info regarding data storage, please contact gdpr@jove.com.
Thank You!
A JoVE representative will be in touch with you shortly.
Thank You!
You have already requested a trial and a JoVE representative will be in touch with you shortly. If you need immediate assistance, please email us at subscriptions@jove.com.
Thank You!
Please enjoy a free 2-hour trial. In order to begin, please login.
Thank You!
You have unlocked a 2-hour free trial now. All JoVE videos and articles can be accessed for free.
To get started, a verification email has been sent to email@institution.com. Please follow the link in the email to activate your free trial account. If you do not see the message in your inbox, please check your "Spam" folder.
