Summary

Fabrication polimérico matriz de microagujas por fotolitografía

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 describe la fabricación de microagujas polimérico (MN) matrices mediante fotolitografía. Se trata de un proceso libre de moho sencilla utilizando una fotomáscara que consta de microlentes incrustadas. No se encontraron microlentes incrustadas para influir en la geometría MN (nitidez). MN matrices sólidas con diámetros de punta que oscilan entre 41,5 micras ± 8,4 micras y 71,6 micras ± 13,7 m, con dos longitudes diferentes (1336 m ± 193 micras y 957 micras ± 171 micras) se fabricó. Estas matrices MN pueden proporcionar aplicaciones potenciales en el suministro de agentes terapéuticos de bajo peso molecular y macromolecular través de la piel.

Introduction

Administración transdérmica de fármacos ofrece un enfoque alternativo atractivo para la administración de fármacos, especialmente para las biomoléculas, que se administran casi exclusivamente por inyecciones hipodérmicas. Sin embargo, la piel, especialmente la capa superior (el estrato córneo), es una barrera formidable prevención de moléculas exógenas de entrar en el cuerpo humano. Recientemente, los dispositivos MN se han convertido en herramientas que permite entregar medicamentos a través de la piel. Los dispositivos MN crean poros temporales dentro de la capa córnea para permitir el paso de moléculas de fármaco para conseguir la actividad fisiológica deseada con un mejor cumplimiento y conveniencia 1 a 3 paciente.

Varios métodos de fabricación se han adoptado para fabricar los MNs poliméricos 4. Sin embargo, por lo general implican procesos de pasos complicados y múltiples que requieren tiempos largos y / o altas temperaturas para fabricar matrices Mns. 4 Para simplificar el proceso de fabricación, un solo proceso libre de moho paso utilizandouna fotomáscara fue desarrollado recientemente 5,6. Sin embargo, con este método, inventado los MNs tenían puntas de las agujas romas, como ningún mecanismo estaba en su lugar de modificar la trayectoria ultravioleta (UV) que participan en la fotolitografía.

En este estudio, se han propuesto microlentes incrustadas en la fotomáscara para definir la geometría de los MNs. El protocolo para fabricar máscaras que constan de microlentes incrustadas y posteriormente MN fabricación con puntas afiladas utilizando el fotomáscara se reportan.

Protocol

1. fotomáscara Fabrication Limpiar una oblea de 4 "de vidrio con solución Piranha (H 2 SO 4 / H 2 O 2 en 2: 1 ratio) durante 20 min a 120 ° C por inmersión en un tanque de cuarzo. Depositar una capa de cromo / oro (30 nm de Cr / 1 m de Au) capa sobre la oblea de vidrio usando un haz de electrones evaporador 7 (Figura 1A). Coloque las obleas en un evaporador de haz de electrones. Una vez que el vacío alcanza 5 …

Representative Results

La geometría de los los MNs puede verse afectada de manera significativa por las características fotomáscaras y microlentes incrustadas. El grado de refracción afecta la ruta de transmisión de los rayos UV, que influyeron en la geometría MN (Figura 2). Cada microlente se encontró que tenía un diámetro de 350 micras, 130 micras un aplanados superficie convexa, y un 62,3 micras de profundidad (Figura 2B-D). Usando el teorema de Pitágoras, el radio de curvatura de la primera supe…

Discussion

El protocolo descrito anteriormente para la fabricación de la matriz de los MNs se ha presentado para la fabricación de la matriz de los MNs ~ 1 cm 2. Las matrices se pueden ampliar mediante la creación de una cavidad de tamaño grande y mediante el uso de una fotomáscara más grande. El aumento del tamaño de la cavidad se puede crear mediante el aumento de la anchura entre los espaciadores a cada lado. Aunque cada paso para fabricar las matrices MN en el protocolo era importante, los pasos más importan…

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

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Cite This 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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