… 그 때 긴축하십시오 큰 생각하십시오

교수에 의하여 Michelle Khine

Michelle Khine, 생물 의학 기술설계, Irvine 가주 대학의 Dept 교수
대응 저자: mkhine@uci.edu

요약:

마이크로와 nano 제작의 도전은 그 같은 고해상에 모방과 관련된 어려움 및 비용에서 속입니다. 전통 제작 기술을 의지 대신에 -- 반도체 산업에서 크게 승계해 -- microfluidic 응용을 위해, 우리는 근본적으로 다른 접근을 개발했습니다. 우리는 쉽고 싼, 대규모에 모방하고 압축 응력을 받는 모양 기억 장치 중합체 장의 열 유도한 이완을 우리의 요구한 구조물을 달성하기 위하여 (폴리스티렌과 polyolefin) 의지합니다. 이 접근을 사용하여, 우리는 우리가 통합 nanostructures로 완전 기능과 완전한 microfluidic 장치를 몇 분 안에 만들어서 좋다는 것을 설명했습니다. 이 장치는 칩 당 그리고 어떤 전용 값이비싼 장비도 없는서만 페니를 위해 만들 수 있습니다. 이것은 연구원을에게서 줄기 세포 연구 배려 진단 장치 적 관점 채용 범위를 위해 주문에게에에 주문 감염증을 검출하기 위하여 microsystems를 기본적인 생물학 연구 결과 만드는 가능하게 합니다. 이 프리젠테이션에서는, 나는 이 지역의 각각에 나의 실험실의 접근을 검토할 것입니다.

소개

줄기 세포 기술 시스템 생물학 및 점 의 배려 진단과 같은 필드에 대한 중요한 충격을 만들기의 그것의 잠재력을 성취하는 microfluidic 기술의 순서를 따라 학문적인 prototyping와 산업 표준 장치 사이 지속적인 틈은 다리를 놓아야 합니다. polydimethylsiloxane (PDMS)에 있는 연약한 석판인쇄술을 통해 최대 학문적인 실험실 시제품이, 기업 PDMS의 고유한 materkal 결점에 큰 관용치않는 동안, 다음을 포함: 붇고는, 비 선택적인 흡수 및 나쁜 기계적 성질. 기업은 폴리스티렌과 polyolefins를 포함하여 플라스틱을 (PS), 의지합니다 (PO)1. 플라스틱에 있는 그 같은 과료 특징을, 그러나 만드는 것은, 전형적으로 최신 돋을새김하거나 사출 성형을 요구합니다. 이들 모두 접근은 비싼 자본 설비 및 크게 학문적인 prototyping를 제외하는 광대한 처리 시간에 있는 대량 투자를 요구합니다2,3. 우리는 비발하고, 급속한, 및 매우 낮 비용 수축 필름 techology를 사용하여 통합 nanostructures를 가진 microsystems를 날조하기 위하여 전략을 소개합니다.

우리는 쉽고 싼, 대규모에 모방하고 압축 응력을 받는 모양 기억 장치 중합체 장의 열 유도한 이완을 우리의 요구한 구조물을 달성하기 위하여 의지합니다4-6. 수축 필름을 가진 우리의 사전 작업은 "Shrinky-Dinks이라고" 칭한 폴리스티렌 장난감의 응용에 집중했습니다7. PS는 수축량에 지역에 있는 60% 감소를 디스플레이하기 위하여 보이고 레이저 프린터 함께 PDMS microfluidic 장치의 제작을 위한 주인 및 세포 배양을 위한 마이크로 우물을 날조하기 위하여 이용되었습니다7,8. 에칭 공술서를 통해 장의 Direct 모방은 완전한 microfluidic 장치를 만들기 위하여 보이고, 통합 복잡한 microfluidic 디자인 및 단백질 반점 기능적인 바이오칩을 만들기 위하여 부연되었습니다.

매우 급속한 숫자 1., nano 통합 microsystems의 저가 제조공정. 공백 열가소성 장에서 시작해서, 사람은 물자를에 적용하거나 플라스틱에서 물자를 제거해서 각종 마이크로와 nano 구조물을 만들 수 있습니다. 난방에, 장은 끌어 넣어, 어떤 더 뻣뻣한 물자든지 (예를들면 금속, 버클을 채우기 위하여) 일으키는 원인이 되. 완전한 3D에 의하여 겹쳐 쌓인 microfluidic 칩은 몇 분 안에 달성됩니다 뿐 아니라 세포를 위한 강력한 기질은 공부합니다.

최근에, 우리는 polyolefin 수축 박막이 연약한 석판인쇄술을 위한 높 양상 템플렛을 위한 지역에 있는 95% 감소를 전시한다는 것을 설명했습니다9. 값이 싼 디지털 기술 절단기와 결합해서, 우리는 또한 그(것)들을 삭감하기 위하여 사용된 공구 충분히 넘어서 옆 해결책을 가진 매끄러운 표면, 수직 측벽 및 높은 종횡비 채널 통신로를 가진 상대적으로 획일하고 및 일관된 완전한 microfluidic 채널 통신로를 달성할 수 있었습니다10. 층의 열 접합은 강하게 보세품 칩, 누출 증거 채널 통신로와 더불어, 및 균질성 표면 및 총괄 성질 귀착됩니다. 복잡한 microfluidic 디자인은 쉽게 몰래 디자인될 수 있고 단백질은 또한 장치로 즉시 통합해 분석합니다.


참고

  1. C.K. Fredrickson, Z. Xia, C. Das, R. Ferguson, F.T. Tavares 및 Z.H. Fan, J Microelectromech S 2006년, 15 1060-1068년.
  2. P. Abgrall, L.N. Low와 N.T. Nguyen 의 실험실 칩 2007년, 7, 520-522.
  3. H.B. Liu와 H.Q. Gong, J. Micromech. Microeng., 2009년, 19, 037002.
  4. K. Sollier, C.A. Mandon, K.A. Heyries, L.J. Blum 및 C.A. Marquette 의 실험실 칩 2009년, 9, 3489-3494.
  5. M. 오래, M.A. Sprague, A.A. Grimes, B.D. Rich 및 M. Khine, Appl Phys Lett 2009년, 94, -.
  6. C.S. 첸, D.N. Breslauer, J.I. Luna, A. Grimes, W.C. Chin, L.P. Leeb 및 M. Khine 의 실험실 칩 2008년, 8, 622-624.
  7. A. 때, D.N. Breslauer, M. Long, J. Pegan, L.P. 이 및 M. Khine 의 실험실 칩 2008년, 8, 170-172.
  8. D. Nguyen 의 Sa, J.D. Pegan, B. Rich, G.X. Xiang, K.E. McCloskey, J.O. Manilay 및 M. Khine 의 실험실 칩 2009년, 9, 3338-3344 S.
  9. D. Nguyen, D. 테일러, K. Qian, N. Norouzi, J. Rasmussen, S. Botzet, K.H. Lehmann, K. Halverson 및 M. Khine 의 실험실 칩 2010년, 10 1623-1626년.
  10. D. 테일러, V. Lew, M. Khine 의 실험실 칩 2010년, DOI, D. Dyer: 10.1039/c00473.

저작권 AZoNano.com, MANCEF.org

Date Added: Dec 22, 2010 | Updated: Jun 11, 2013

Last Update: 14. June 2013 04:23

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