البوليمر تصنيع صفيف إبرة مجهرية من قبل الطباعة التصويرية
Summary
Here, we present a protocol describing a mold-free fabrication process of the polymeric microneedles by photolithography.
Abstract
تصف هذه المخطوطة تصنيع إبرة مجهرية البوليمر (MN) المصفوفات التي كتبها ضوئيه. أنه ينطوي على عملية خالية من العفن بسيطة باستخدام الضوئية الرئيسية تتكون جزءا لا يتجزأ من العدسات الصغيرة. تم العثور جزءا لا يتجزأ من العدسات الصغيرة للتأثير MN الهندسة (الحدة). صفائف MN قوية بأقطار تتراوح ما بين 41.5 طرف ميكرون ± 8.4 ميكرون و 71.6 ميكرون ± 13.7 ميكرون، مع اثنين من أطوال مختلفة (1336 ميكرون ± 193 ميكرون و 957 ميكرون ± 171 ميكرون) ملفقة. قد توفر هذه المصفوفات MN التطبيقات المحتملة في تسليم المنخفض العوامل العلاجية الجزيئية والجزيئات عن طريق الجلد.
Introduction
يقدم تسليم عبر الجلد المخدرات نهجا بديلا جذابا لإدارة المخدرات، وخاصة بالنسبة للالجزيئات الحيوية، والتي يتم عن طريق الحقن تحت الجلد تدار على وجه الحصر تقريبا. ومع ذلك، والجلد، وخاصة الطبقة العليا (الطبقة القرنية)، يشكل عائقا هائلا منع الجزيئات الخارجية من دخول جسم الإنسان. في الآونة الأخيرة، ظهرت أجهزة MN إلى تمكين أدوات لإيصال الدواء عن طريق الجلد. الأجهزة MN خلق المسام مؤقتة داخل الطبقة القرنية للسماح بمرور جزيئات الدواء لتحقيق النشاط الفسيولوجي المطلوب مع تحسين امتثال المريض وراحة 1-3.
وقد تم اعتماد أساليب التصنيع المختلفة لافتعال MNS البوليمرية (4). ومع ذلك، فإنها عادة ما تنطوي على عمليات خطوة معقدة ومتعددة تتطلب أوقات طويلة و / أو درجات حرارة عالية لافتعال صفائف MNS 4 لتبسيط عملية التصنيع، وهي خطوة عملية خالية من العفن واحد باستخداموقد وضعت الضوئية الرئيسية مؤخرا 5،6. ومع ذلك، مع هذا الأسلوب، ملفقة كان MNS نصائح إبرة حادة، كما لم ترد أي آلية لتعديل مسار الأشعة فوق البنفسجية (UV) النور تشارك في ضوئيه.
في هذه الدراسة، تم اقتراح microlenses جزءا لا يتجزأ في الضوئية الرئيسية لتحديد الشكل الهندسي للMNS. بروتوكول لافتعال photomasks تتكون من microlenses جزءا لا يتجزأ من وMN تصنيع مع وذكرت نصائح حادة باستخدام الضوئية الرئيسية في وقت لاحق.
Protocol
Representative Results
Discussion
وقد قدم بروتوكول المذكورة أعلاه لتصنيع مجموعة MNS لافتعال مجموعة MNS من ~ 1 سم 2. يمكن تحجيم صفائف من قبل خلق حجم تجويف كبير وباستخدام الضوئية الرئيسية أكبر. يمكن أن تنشأ زيادة حجم تجويف عن طريق زيادة العرض بين الفواصل على أي من الجانبين. لو أن كل خطوة لافتعال صفائف MN …
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).
