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교수 미셸 Khine에 의해
요약 :
마이크로 및 나노 제조의 과제는 어려움과 같은 높은 해상도 patterning와 관련된 비용 자리잡고 있습니다. 크게 반도체 산업에서 상속 - - 대신에 전통 제조 기술에 의존의 microfluidic 어플 리케이션을위한, 우리는 근본적으로 다른 접근 방식을 개발했습니다. 우리는 쉽고 저렴 큰 규모에서 패턴 및 원하는 구조를 달성하기 위해 미리 강조 형상 기억 폴리머 시트 (폴리스티렌과 폴리올레핀)의 열을 유발 이완에 의존하고 있습니다. 이 방법을 사용, 우리가 분 이내에 통합 nanostructures과 완벽하게 기능하고 완전한 microfluidic 장치를 만들 수 증명하고있다. 이러한 장치는 칩 당 동전과 모든 전용 값비싼 장비없이 만들 수 있습니다. 이것은 전염성 질병을 감지하는 의료 진단 장치의 지점으로 세포 연구를 막기 위해 기초 생물학 연구의 응용 프로그램의 다양한 수요에 맞춤형 마이크로 시스템즈를 만들기 위해 연구자 수 있습니다. 이 프리젠 테이션에서는,이 지역의 각 제 연구실의 접근 방식을 검토합니다.
소개
이러한 줄기 세포 기술, 시스템 생물학, 그리고 포인트의 케어 진단 학술 프로토 타입 및 업계 표준 장치 다리를해야 간의 지속적인 단절 등의 분야에 큰 영향을 만드는 그것의 잠재력을 성취하기 위해 microfluidic 기술을 위해. 붓기, 비 선택적 흡착, 그리고 가난한 기계적 성질 : polydimethylsiloxane (PDMS)에 소프트 리소그래피를 통해 대부분의 학술 연구소 프로토 타입은 업계를 포함하여 PDMS의 내재된 materkal 단점에 크게 알러지가있는 동안. 산업 폴리스티렌 (PS)과 polyolefins (PO)를 포함한 플라스틱에 의존 1 . 플라스틱 이러한 훌륭한 기능을 만들려면 그러나, 일반적으로 핫 엠보싱 또는 사출 성형 중 하나를 필요로합니다. 이러한 방식은 모두 고가의 자본 장비와 크게 학술 프로토 타입 걸로 광범위한 처리 시간에 상당한 투자가 필요 2 , 3 . 우리는 급속한 소설, 그리고 수축 필름 techology를 사용하여 통합 nanostructures와 마이크로를 조작하는 초저 비용 전략을 소개합니다.
우리는 쉽고 저렴 큰 규모에서 패턴 및 원하는 구조를 달성하는 사전 스트레스를 형상 기억 폴리머 시트의 열 유도 휴식에 의존 4-6을 . 수축 필름과 우리의 이전 작품 'Shrinky - Dinks "라는 폴리스티렌 장난감의 응용에 초점을 가지고 7 . PS는 수축시 지역에 60 % 감소를 표시하는 표시되었으며 PDMS microfluidic 장치 및 세포 배양을위한 마이크로 우물의 제조를위한 마스터 조작하는 레이저 프린터와 함께 사용되던 7 , 8 . 에칭이나 증착을 통해 시트의 직접적인 patterning는 전체 microfluidic 장치를 만들 표시되었고, 기능 biochip을 작성시 확장된 것을 통합 복잡한 microfluidic 디자인과 단백질 명소.
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그림 1. 나노 통합 이크로 시스템즈의 울트라 신속하고 저렴한 비용으로 제조 공정. 빈 열가 소성 시트를 시작으로, 한 중 플라스틱의 재료를 재료를 적용하거나 제거하여 다양한 마이크로 및 나노 구조를 만들 수 있습니다. 가열시, 시트 retracts은 언제 stiffer 자료 (예 : 금속 버클로)을 일으킨다. 완벽한 3D 스택 microfluidic 칩은 세포 연구에 대한 분뿐만 아니라 견고한 기판 내에 달성하고 있습니다. |
최근, 우리는 폴리올레핀은 얇은 필름 소프트 리소그래피에 대한 높은 측면 템플릿 영역에서 95 % 감소 전시 축소 것을 증명 9 . 저가형 디지털 공예 커터와 결합함으로써, 우리는 부드러운 표면, 수직 측벽, 잘 그들에게 잘라하는 데 사용되는 도구를 넘어 측면 해상도 높은 비율 채널과 비교적 균일한하고 일관성있는 전체 microfluidic 채널 달성할 수 있었다 10 . 누출 방지 채널, 그리고 동질적인 표면 및 벌크 특성 강하게 보세 칩에서 레이어 결과의 열 접착. 복잡한 microfluidic 디자인은 쉽게도 쉽게 장치에 통합 비행기 단백질 assays에 설계할 수 있습니다.
참조
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