Microfabrication של שבב בגודל פיגומים לעיבוד תלת ממדי נייד

Summary

אנו מציגים שני תהליכים עבור microfabrication של שבבי פולימרי נקבובי לעיבוד תלת ממדי התא. הראשון הוא הבלטות חם בשילוב עם תהליך אדי ריתוך ממס. השני משתמש בתהליך microthermoforming פיתחה לאחרונה בשילוב עם טכנולוגיית מעקב יון המוביל פישוט משמעותי של ייצור.

Abstract

שימוש בטכנולוגיות microfabrication היא תנאי הכרחי כדי ליצור פיגומים לשחזור של הגיאומטריה ואת איכות מתמדת לטיפוח תלת מימדי התא. טכנולוגיות אלה מציעים קשת רחבה של יתרונות לא רק ייצור אלא גם עבור יישומים שונים. הגודל והצורה של צבירי תאים נוצרו יכול להיות מושפע ארכיטקטורה המדויק לשעתקו של הפיגום microfabricated, ולכן הדרך אורך דיפוזיה של חומרים מזינים וגזים ניתן controlled.1 זהו ללא ספק כלי שימושי כדי למנוע אפופטוזיס ו נמק של בשל מזין מספיק אספקת גז או הסרה של תאים מטבוליטים הסלולר.

שבב פולימר שלנו, שנקרא CellChip, יש את הממדים החיצוניים של 2 x 2 ס"מ עם שטח microstructured המרכזית. אזור זה מחולק מערך של עד 1156 microcontainers עם מימד אופייני של 300 מ 'אורך קצה לעיצוב מעוקב (CP-CF או שבב) או בקוטר של 300 מ' עומק לעיצוב עגול (r-chip). 2

עד כה, הבלטות חמים או מיקרו הזרקה (בשילוב עם עיבוד מייגע הבאות של החלקים) שימש עבור ייצור של שבבי microstructured. בעיקרון, מיקרו הזרקה היא אחת הטכניקות רק פולימר שכפול מבוסס, עד עכשיו, הוא מסוגל לייצור המוני של פולימר microstructures.3 עם זאת, טכניקות לשניהם יש מגבלות לא רצויות מסוימות בשל העיבוד של פולימר צמיגה להמיס עם הדור הקירות דקים מאוד או משולב דרך החורים. במקרה של CellChip, שכבות תחתית דקה נחוצים כדי לנקב את הפולימר לספק נקבוביות קטנות בגודל מוגדר לספק תאים עם לדוגמא בינוני התרבות על ידי זלוף microfluidic של המכולות.

על מנת להתגבר על המגבלות האלה וכדי להקטין את עלויות הייצור פיתחנו גישה microtechnical חדש על בסיס תהליך למטה scaled Thermoforming. עבור ייצור של שבבי חומה נקבובי מאוד דק פולימרי, אנו משתמשים בשילוב של קרינה יונים כבדים, microthermoforming ותחריט המסלול. בכל התהליך הזה שנקרא "סמארט" (שינוי המצע על ידי שכפול Thermoforming) סרטים פולימרי דק הם מוקרן עם קליעים כבדים האנרגטי של MeV כמה מאות מציגה שנקרא "רצועות סמוי" לאחר מכן, הסרט במצב גומי אלסטי נוצר לשלושה חלקים ממדי ללא שינוי או חישול את הרצועות. לאחר תהליך גיבוש, תחריט כימיים סלקטיבית ולבסוף ממירה את רצועות לתוך הנקבוביות גלילי בקוטר מתכווננת.

Protocol

תהליך רצף מס '1: הבלטות שבבי חם, וגם מרכך ריתוך Vapour CellChip בעיצוב מעוקב שלה הוא משוכפל על ידי הבלטה חמה או מיקרו הזרקה. לשם כך, אנו משתמשים עובש פליז micromachined עם גאומטריה ההופכי של השבב. מכולות – מסודרים מערך קבוע של עד 1,156 מכולות – יש עיצ…

Discussion

למרות שיטות הוקמה microreplication של פולימר, כגון מיקרו הזרקה או הבלטה חמה, מתאימים לייצור microstructures, הם לא ממש יעילים בהפקת microstructures עם נקבוביות משולב ומבוקר מאוד, שכן דרוש CellChip. מבנים גדולים, נפוחים, למשל דורשים עיבוד יקר כדי להפחית עובי דופן עבור ניקוב לייזר הבאים או קירות צריך להיות מ?…