입체 세포 배양을위한 칩 크기의 공사장 공중 발판의 Microfabrication
Summary
우리는 세 차원 세포 배양을위한 다공성 고분자 칩의 microfabrication 두 가지 프로세스를 제시한다. 첫 번째는 용매 증기 용접 공정과 결합 핫 엠보싱입니다. 두 번째는 생산의 중요한 단순화하기 위해 선도적인 이온 트랙 기술과 함께 최근에 개발된 microthermoforming 프로세스를 사용합니다.
Abstract
microfabrication 기술을 사용하면 입체 세포 배양에 대한 재현성 기하학과 지속적인 품질의 공사장 공중 발판을 만들 수있는 필수 조건이다. 이러한 기술은 제조뿐만 아니라 다양한 애플 리케이션을위한뿐만 아니라 장점을 다양한 스펙트럼을 제공합니다. 형성 세포 클러스터의 크기와 모양은 정확하고 재현할 microfabricated 발판의 건축과, 따라서 영양분과 가스의 확산 경로 길이가이 의심의 apoptosis와 괴사를 예방하기위한 유용한 도구입니다 controlled.1 수에 의해 영향을받을 수 있습니다 불충 분한 영양 및 가스 공급이나 세포 metabolites의 제거에 의한 세포.
CellChip라는 우리의 폴리머 칩, 중앙 microstructured 지역 2 X 2cm의 외부 크기입니다. 이 지역은 최대 입방 디자인 (CP 또는 CF – 칩) 또는 원형 디자인 (R – 칩)에 300m의 직경과 깊이 300 미터 모서리 길이의 전형적인 차원과 함께 1156 microcontainers에의 배열로 세분화됩니다. 2
지금까지, 핫 엠보싱 또는 마이크로 사출 성형은 (부품의 후속 힘드는 가공와 함께) microstructured 칩 제조에 사용되었다. 기본적으로, 마이크로 사출 성형은 지금까지, 그러나 고분자 microstructures.3의 대량 생산 가능합니다, 유일한 폴리머 기반 복제 기법 중 하나이며, 두 기술은 세대와 함께 녹아 점성 고분자의 처리에 의한 특정 원치 않는 제한이 있습니다 매우 얇은 벽이나 구멍을 통해 통합. CellChip의 경우에는 얇은 아래 레이어는 고분자를 구멍과 용기의 microfluidic 재관류에 의해 문화 매체 예와 세포를 공급하기 위해 정의된 크기의 작은 모공을 제공하기 위해 필요합니다.
이러한 한계를 극복하기 위해 우리가 아래쪽 스케일 thermoforming 프로세스에 기초하여 새로운 microtechnical 접근 방식을 개발 제조 비용을 줄이기 위해. 높은 다공성과 얇은 벽의 폴리머 칩의 제조에 대해서는 무거운 이온 조사, microthermoforming 및 추적 에칭의 조합을 사용합니다. 소위 "스마트"과정에서 (Thermoforming에 의해 기판 변경 및 복제) 박막 고분자 필름이 소위를 소개하는 수백 MeV의 에너지 무거운 projectiles와 조사는 "잠재 트랙은"그 후, 고무 탄성 상태에서 영화는 세에 형성된다 트랙을 수정하거나 어닐링없이 차원 부품. 형성 과정 후, 선택적 화학 에칭이 마침내 조정 직경의 원통형 모공에 트랙을 변환합니다.
Protocol
Discussion
이러한 마이크로 사출 성형 또는 핫 엠보싱과 같은 폴리머 microreplication, 설립 방법 microstructures 제작에 적합하지만, 그들은 CellChip 필요합니다로 통합되고 고도의 제어 다공성과 microstructures 생산에 정말 효과가 없습니다. 대형 구조물 등 후속 레이저 천공을위한 벽 두께를 줄이기 위해 비싼 가공을 필요로하거나 벽 완전히 트랙 에칭 세포막으로 대체해야합니다. SMART는 이러한 문제를 극복하고 대량 생산에 적합?…
Acknowledgements
저자는 용매 증기 용접에 관한 자신의 실질적인 도움을 더크 허만, 올리버 웬트, 지그프 리드 호른, 하르트무트 Gutzeit 및 Joerg 본 감사하고 싶습니다. 또한, 우리는 그들의 기술 지원에 대한 마이클 하트만, 알렉스 Gerwald, 그리고 다니엘 Leisen을 인정하고 싶습니다.
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