Summary

Polimérico Fabrication matriz Microneedle por fotolitografia

Published: November 17, 2015
doi:

Summary

Here, we present a protocol describing a mold-free fabrication process of the polymeric microneedles by photolithography.

Abstract

Este manuscrito descreve a fabricação de microagulhas polimérico (Mn) matrizes por fotolitografia. Trata-se de um processo livre de mofo simples usando um photomask constituído por micro-lentes embutidas. Micro-lentes embutidas foram encontrados para influenciar MN geometria (nitidez). MN matrizes robustos com diâmetros que variam entre 41,5 ponta mm ± 8,4 mm e 71,6 mm ± 13,7 mm, com dois comprimentos diferentes (1336 mm ± 193 mm e 957 mm ± 171 mm) foram confeccionados. Estas matrizes de MN podem proporcionar aplicações potenciais na entrega de agentes terapêuticos de baixo molecular e macromolecular através da pele.

Introduction

Administração transdérmica de fármacos oferece uma abordagem alternativa atractiva para a administração da droga, especialmente para biomoléculas, que são administrados quase exclusivamente por injecções hipodérmicas. No entanto, a pele, especialmente a camada de topo (estrato córneo), é uma barreira formidável prevenção moléculas exógenas de entrar no corpo humano. Recentemente, dispositivos MN surgiram como possibilitando ferramentas para entregar drogas através da pele. Os dispositivos MN criar poros temporários no interior do estrato córneo, para permitir a passagem das moléculas de fármaco para conseguir a desejada actividade fisiológica melhorada com a adesão do paciente e conveniência 1-3.

Foram adotados vários métodos de fabricação para fabricar MNs poliméricos 4. No entanto, eles geralmente envolvem processos complicados e que exigem vários passos longos tempos e / ou temperaturas elevadas para fabricar matrizes milhões. 4 Para simplificar o processo de fabricação, um único processo livre de mofo etapa usandouma fotomáscara foi desenvolvido recentemente 5,6. No entanto, com este método, fabricado MNs teve blunt dicas de agulhas, como nenhum mecanismo estava no local para modificar o caminho ultravioleta (UV) luz envolvido em fotolitografia.

Neste estudo, as microlentes incorporado na fotomáscara têm sido propostos para definir a geometria dos milhões. O protocolo para fabricar máscaras que consistem em microlentes embutidos e, posteriormente, MN fabricação com pontas afiadas usando o photomask são relatados.

Protocol

1. fotomáscara Fabrication Limpar uma bolacha de 4 "de vidro com solução piranha (H 2 SO 4 / H 2 O 2 na razão 2: 1) durante 20 min a 120 ° C por imersão num tanque de quartzo. Depositar uma camada de crómio / ouro (30 nm de Cr / 1 uM de Au) camada sobre a bolacha de vidro utilizando um feixe electrónico de evaporação 7 (Figura 1A). Coloque as bolachas em um evaporador e-beam. Uma vez que o vácuo atinge 5 x 10<…

Representative Results

A geometria das MNS pode ser significativamente afectada pelas características de fotomáscara de microlentes e embutidos. O grau de refracção afecta o caminho de transmissão dos raios UV, que influenciaram a geometria MN (Figura 2A). Cada microlente foi encontrada para ter um diâmetro de 350 um, a 130 uM achatada superfície convexa, e uma profundidade de 62,3 uM (Figura 2B-D). Utilizando o teorema de Pitágoras, o raio de curvatura da primeira superfície mostrou-se 272,89 uM. A …

Discussion

O protocolo acima descrito para o fabrico da matriz de MNS foi apresentada para fabricar a matriz MNS de ~ 1 cm 2. As matrizes podem ser aumentados através da criação de uma cavidade grande tamanho e usando uma fotomáscara maior. O aumento de tamanho da cavidade pode ser criado através do aumento da largura entre os espaçadores de cada lado. Embora cada passo para fabricar as matrizes MN no protocolo foi importante, os passos mais importantes foram: o posicionamento photomask, o preenchimento de soluç?…

Divulgations

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

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Citer Cet Article
Kathuria, H., Kochhar, J. S., Fong, M. H. M., Hashimoto, M., Iliescu, C., Yu, H., Kang, L. Polymeric Microneedle Array Fabrication by Photolithography. J. Vis. Exp. (105), e52914, doi:10.3791/52914 (2015).

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