Полимерные микроиглы массив Изготовление по фотолитографии
Summary
Here, we present a protocol describing a mold-free fabrication process of the polymeric microneedles by photolithography.
Abstract
Эта рукопись описывает изготовление полимерных микроиглы (MN) массивов с помощью фотолитографии. Она включает в себя простой формы без процесса с помощью фотошаблона, состоящую из встроенных микролинз. Были найдены Встроенные микро-линзы влиять MN геометрию (Резкость). Надежные массивы MN диаметром кончика диапазоне от 41,5 мкм ± 8,4 мкм и 71,6 мкм ± 13,7 мкм, с двумя различными длинами (1,336 мкм ± 193 мкм и 957 мкм ± 171 мкм) были изготовлены. Эти массивы могут MN предоставить потенциальным приложения в поставке низкомолекулярных и высокомолекулярных терапевтических агентов через кожу.
Introduction
Трансдермальной доставки наркотиков предлагает привлекательный альтернативный подход для введения наркотиков, особенно для биомолекул, которые почти исключительно в ведении подкожных инъекций. Тем не менее, кожа, особенно верхний слой (роговой слой), является грозным барьером, который мешает экзогенных молекул въезд на человеческий организм. Недавно, устройства MN появились как позволяет инструменты, чтобы доставлять лекарства через кожу. Величина Mn устройства создают временные поры внутри рогового слоя, чтобы позволить прохождение молекул лекарства для достижения желаемого физиологической активностью с улучшенным соблюдение пациентом и удобства 1-3.
Различные методы изготовления были приняты для изготовления полимерных МНс 4. Тем не менее, они, как правило, связаны сложные и многочисленные процессы, требующие шаг длительного времени и / или высоких температур для изготовления массивов МНБ. 4 Чтобы упростить процесс изготовления, один шаг процесс пресс-формы для свободного использованияфотошаблон был разработан недавно 5,6. Тем не менее, с помощью этого метода, изготовлены MNS тупые советы иглы, а нет механизма было на месте, чтобы изменить путь ультрафиолетового (УФ) света, участвующих в фотолитографии.
В этом исследовании, внедренные в микролинзы фотошаблона были предложены для определения геометрии МНБ. Протокол изготовления фотошаблонов для состоящие из встроенных микролинз и впоследствии MN изготовление с остроконечные помощью фотошаблона сообщается.
Protocol
Representative Results
Discussion
Протокол описано выше для изготовления массива MnS были представлены для изготовления массив МНС ~ 1 см 2. Массивы могут быть расширены путем создания большой размер полости и с помощью большего фотошаблона. Увеличенный размер полости могут быть созданы за счет увеличения ширины м?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
This study was supported by a Singapore National Research Foundation (NRF) Grant NRF2012NRF-POC001-043.
Materials
| Poly(ethylene glycol) diacrylate (PEGDA Mn=258) | SIGMA | 475629-500ML | |
| 2-hydroxy-2-methyl-propiophenone (HMP) | SIGMA | 405655-50ML | |
| Bovine collagen type 1, FITC conjugate | SIGMA | C4361 | |
| UV curing station | EXFO Photonic Solutions Inc., Canada | OmniCure S200-XL | |
| Collimating Adaptor | EXFO Photonic Solutions Inc., Canada | EXFO 810-00042 | |
| 24-well plate | Thermo Fisher Scientific, USA | ||
| Nikon SMZ 1500 stereomicroscope | Nikon, Japan | ||
| Dillon GL-500 digital force gauge | Dillon, USA | ||
| A-1R confocal microscope | Nikon, Japan | ||
References
- Zhou, C. P., Liu, Y. L., Wang, H. L., Zhang, P. X., Zhang, J. L. Transdermal delivery of insulin using microneedle rollers in vivo. International journal of pharmaceutics. 392, 127-133 (2010).
- Lee, J. W., Choi, S. O., Felner, E. I., Prausnitz, M. R. Dissolving microneedle patch for transdermal delivery of human growth hormone. Small. 7, 531-539 (2011).
- Raphael, A. P., et al. needle-free vaccinations in skin using multi layered, densely-packed dissolving microprojection arrays. Small. 6, 1785-1793 (2010).
- Lee, J. W., Han, M. R., Park, J. H. Polymer microneedles for transdermal drug delivery. Journal of drug targeting. 21, 211-223 (2012).
- Kochhar, J. S., Goh, W. J., Chan, S. Y., Kang, L. A simple method of microneedle array fabrication for transdermal drug delivery. Drug development and industrial pharmacy. 39, 299-309 (2013).
- Kochhar, J. S., Zou, S., Chan, S. Y., Kang, L. Protein encapsulation in polymeric microneedles by photolithography. International journal of nanomedicine. 7, 3143-3154 (2012).
- Tay, F. E. H., Iliescu, C., Jing, J., Miao, J. Defect-free wet etching through pyrex glass using Cr/Au mask. Microsystem Technologies. 12, 935-939 (2006).
- Iliescu, C., Chen, B., Miao, J. On the wet etching of Pyrex glass. Sensors and Actuators, A: Physical. 143, 154-161 (2008).
- Iliescu, C., Taylor, H., Avram, M., Miao, J., Franssila, S. A practical guide for the fabrication of microfluidic devices using glass and silicon. Biomicrofluidics. 6, 16505-16516 (2012).
- Iliescu, C., Jing, J., Tay, F. E. H., Miao, J., Sun, T. Characterization of masking layers for deep wet etching of glass in an improved HF/HCl solution. Surface and Coatings Technology. 198, 314-318 (2005).
- Pan, J., et al. Fabrication of a 3D hair follicle-like hydrogel by soft lithography. Journal of biomedical materials research. Part A. 101, 3159-3169 (2013).
- Jay, T. R., Stern, M. B. Preshaping photoresist for refractive microlens fabrication. P Soc Photo-Opt Ins. 1992, 275-282 (1993).
- Friedman, G. B., Sandhu, H. S. Longitudinal Spherical Aberration of a Thin Lens. Am J Phys. 35, 628 (1967).
- Xu, Q. A., Li, J., Zhang, W. Collimated the laser diode beam by the focus lens. Semiconductor Lasers and Applications IV. 7844, (2010).
- Lin, T. W., Chen, C. F., Yang, J. J., Liao, Y. S. A dual-directional light-control film with a high-sag and high-asymmetrical-shape microlens array fabricated by a UV imprinting process. J Micromech Microeng. 18, (2008).
- Dunne, S. M., Millar, B. J. Effect of distance from curing light tip to restoration surface on depth of cure of composite resin. Prim Dent Care. 15, 147-152 (2008).
- Kochhar, J. S., et al. Microneedle integrated transdermal patch for fast onset and sustained delivery of lidocaine. Molecular pharmaceutics. 10, 4272-4280 (2013).
- Kochhar, J. S., et al. Direct microneedle array fabrication off a photomask to deliver collagen through skin. Pharmaceutical research. 31, 1724-1734 (2014).
