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教授ミシェルKhineによって
要約：
マイクロナノ加工の課題は、難しさとそのような高解像度のパターニングに関連するコストにあります。主に半導体業界から継承 - - 代わりに伝統の製造技術に頼るのマイクロ流体アプリケーションのため、我々は根本的に異なるアプローチを開発しました。我々は、容易で安価な大規模な、、でのパターンと、所望の構造を達成するためにプレストレス形状記憶ポリマーシート（ポリスチレンとポリオレフィン）の熱による緩和に依存しています。このアプローチを使用して、我々は数分以内に統合されたナノ構造を完全に機能し、完全なマイクロ流体デバイスを作成できることを実証した。これらのデバイスは、チップ当たりのみペニーのために、任意の専用の高価な機器なしで作成することができます。これは感染症を検出するためのケア診断装置の点に幹細胞研究に基本的な生物学の研究からのアプリケーションの範囲の要求に応じてカスタムマイクロシステムを作るために研究者を可能にします。このプレゼンテーションで、私はこれらの各分野に私の研究室のアプローチを検討します。
はじめ
このような幹細胞技術、システム生物学、およびポイントオブケア診断などの分野の学術プロトタイピングおよび業界標準のデバイス間の永続的な隔たりに大きな影響を作る、その可能性を実現するマイクロ流体技術のためにブリッジする必要があります。腫れ、非選択的に吸収し、悪い機械的性質：ポリジメチルシロキサン（PDMS）でソフトリソグラフィを利用して最新の学術ラボのプロトタイプは、業界は含むPDMSの固有のmaterkal欠点、に主に寛容ですが。業界では、ポリスチレン（PS）とポリオレフィン（PO）を含むプラスチック、に依存しています1 。プラスチックのような細かい機能を作成するには、しかし、一般的にホットエンボス加工または射出成形のいずれかが必要です。これらのアプローチの両方は、高価な資本設備や主に学術的なプロトタイピングを不可能に大規模な処理時間の大幅な投資を必要とする2 、 3 。私たちは、小説、迅速、そしてシュリンクフィルムtechologyを使用して統合されたナノ構造とマイクロシステムを作製するために、超低コスト戦略を紹介。
我々は、容易で安価な大規模な、、でのパターンと、所望の構造を達成するためにプレストレス形状記憶ポリマーシートの熱による緩和に依存して4-6 。シュリンクフィルムと私たちの以前の作品が"Shrinky - DINKS"と呼ばれるポリスチレンのおもちゃのアプリケーションに焦点を当てている7 。 PSは、収縮時に面積を60％削減を表示することが示されたとPDMSマイクロ流体デバイスと細胞培養用マイクロウェルの製造のためのマスター製造するためにレーザープリンタと組み合わせて使用した7 、 8 。エッチングや成膜を介してシートの直接パターニングは、完全なマイクロ流体デバイスを作成することが示され、そして統合された複雑なマイクロ流体設計とタンパク質のスポットをその機能的なバイオチップを作成する上で拡張されました。
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図1。ナノ統合マイクロシステムの超高速、低コストの製造プロセス。空白の熱可塑性シートで始まる、人はどちらかプラスチックからマテリアルをするために材料を適用または削除することによって、様々なマイクロおよびナノ構造を作成することができます。加熱すると、シートの後退は、どんな硬い材料（例えば金属、バックルには）原因。完全な3D積み上げマイクロ流体チップは数分だけでなく、細胞の研究のための堅牢な基質内に達成されています。 |
最近、我々は、ポリオレフィンの薄膜を縮小することを実証したソフトリソグラフィー用高アスペクトテンプレートの面積で95％低減示す9 。低コストのデジタルクラフトカッターと組み合わせることで、我々はまた、滑らかな表面、垂直側壁、よくそれらを加工するツールを超えて横方向の解像度を持つ高アスペクト比のチャネルを持つ比較的均一で一貫性のある完全なマイクロ流体チャネルを達成することができた10 。漏れ防止のチャネル、および均一な表面とバルクの性質と強く結合してチップ内のレイヤの結果の熱接合、。複雑なマイクロ流体設計が簡単にまた容易にデバイスに統合されたフライと蛋白質のアッセイに基づいて設計することができます。
参考文献
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