Думайте что Больш… После Этого Сожмите

Профессором Мишелью Khine

Профессор Мишель Khine, Dept Биомедицинского Инджиниринга, Университет Штата Калифорнии, Irvine
Соответствуя автор: mkhine@uci.edu

Конспект:

Возможность лож микро- и nano-изготовления в затруднениях и ценах связанных с делать по образцу на таком высоком разрешении. Вместо полагаться на методах изготовления традиции -- в большинстве унаследовано от индустрии полупроводника -- для microfluidic применений, мы начинали радикальным образом различный подход. Мы делаем по образцу на большом диапазоне, который легок и недорог, и полагаемся на жар-наведенной релаксации pre-усиленных листов полимера памяти формы (полистироль и полиолефин) для того чтобы достигнуть наших пожеланных структур. Используя этот подход, мы демонстрировали что мы можем создаться полно - функциональные и полные microfluidic приборы с интегрированными nanostructures в пределах минут. Эти приборы можно создаться для только пенни в обломок и без любого преданного дорогого оборудования. Это позволяет исследователя сделать изготовленные на заказ микросистемы по требованию для диапозона применения от основных изучений биологии к исследованию стволовой клетки к пункту приборов внимательности диагностических для того чтобы обнаружить инфекционные заболевания. В этом представлении, Я расмотрю подход к моей лаборатории к каждой из этих областей.

Введение

Для того microfluidic технология для того чтобы выполнить свой потенциал делать огромное воздействие на полях как технологии стволовой клетки, биология систем, и диагностики пункт--внимательности упорную бездну между академичными прототипированием и приборами индустриального стандарта необходимо навести. Пока большинств академичный прототип лабораторий через мягкое литографирование в polydimethylsiloxane (PDMS), индустрии в большинстве нетолерантн к своиственным materkal недостаткам PDMS, включать: опухать, неселективная абсорбциа, и плохие механически свойства. Индустрия полагается на пластмассах, включая полистироль (PS) и полиолефины (PO)1. Создать такие характеристики штрафа в пластмассах, однако, типично требует или горячий выбивать или инжекционного метода литья. Оба из этих подходов требуют существенных облечений в дорогем капитальном оборудовании и обширной длительности процесса которая в большинстве исключает академичному прототипированию2,3. Мы вводим стратегию романного, быстрых, и ультра-низк-цены для того чтобы изготовить микросистемы с интегрированными nanostructures используя techology сокращение-фильма.

Мы делаем по образцу на большом диапазоне, который легок и недорог, и полагаемся на жар-наведенной релаксации pre-усиленных листов полимера памяти формы для того чтобы достигнуть наших пожеланных структур4-6. Наши предыдущие работы с фильмами сокращения фокусировали на применениях вызванной игрушки полистироля «Shrinky-Dinks»7. Был показаны, что показал уменьшение 60% в зоне на усушке и был использован совместно с лазерным принтером для того чтобы изготовить PS оригиналы для изготовления приборов PDMS microfluidic и микро- колодцы для культуры клетки7,8. Было показаны, что создал полные microfluidic приборы, и было расширен на для того чтобы создать делать по образцу Direct листов через вытравливание или низложение функциональный биочип который интегрированные сложные microfluidic конструкции и пятна протеинов.

Диаграмма 1. Ультра-Быстрая, процесс производства низкой цены nano-интегрированных микросистем. Начинающ с пустым термопластиковым листом, одно может создать различные микро- и nano структуры или прикладывать материалы к или извлекать материалы от пластмассы. На топлении, лист втягивает, причиняющ все более жесткие материалы (например металлы, buckle). Полные обломоки штабелированные 3D microfluidic достиганы в пределах минут так же, как робастные субстраты для клетки изучают.

Недавно, мы продемонстрировали что фильм сокращения полиолефина тонкий показывает уменьшение 95% в зоне для шаблонов высок-аспекта для мягкого литографирования9. Путем совмещать с недорогим цифровым резцом корабля, мы могли также достигнуть относительно равномерных и последовательных полных microfluidic каналов с ровными поверхностями, вертикальными стенками, и высокими каналами коэффициента сжатия с боковыми разрешениями хорошо вн е инструмента используемого для того чтобы отрезать их10. Термальный выпуск облигаций результатов слоев в сильно скрепленном обломоке, с каналами доказательства утечки, и однородная поверхность и объемные свойства. Сложные microfluidic конструкции можно легко конструировать на ходу и протеин assays также охотно интегрировано в прибор.


Справки

  1. C.K. Fredrickson, Z. Xia, C. Das, R. Ferguson, F.T. Tavares и Z.H. Вентилятор, J Microelectromech S, 2006, 15, 1060-1068.
  2. P. Abgrall, L.N. Низк и N.T. Nguyen, Обломок Лаборатории, 2007, 7, 520-522.
  3. H.B. Liu и H.Q. Гонг, J. Micromech. Microeng., 2009, 19, 037002.
  4. K. Sollier, C.A. Mandon, K.A. Heyries, L.J. Blum и C.A. Marquette, Обломок Лаборатории, 2009, 9, 3489-3494.
  5. M. Длиной, M.A. Sprague, A.A. Грязь, B.D. Богатые люди и M. Khine, Appl Phys Lett, 2009, 94, -.
  6. C.S. Chen, D.N. Breslauer, J.I. Луна, A. Грязь, W.C. Chin, L.P. Leeb и M. Khine, Обломок Лаборатории, 2008, 8, 622-624.
  7. A. Грязи, D.N. Breslauer, M. Длинн, J. Pegan, L.P. Ли и M. Khine, Обломок Лаборатории, 2008, 8, 170-172.
  8. D. Nguyen, S. Sa, J.D. Pegan, B. Богатые люди, G.X. Xiang, K.E. McCloskey, J.O. Manilay и M. Khine, Обломок Лаборатории, 2009, 9, 3338-3344.
  9. D. Nguyen, D. Тейлор, K. Qian, N. Norouzi, J. Rasmussen, S. Botzet, K.H. Lehmann, K. Halverson и M. Khine, Обломок Лаборатории, 2010, 10, 1623-1626.
  10. D. Тейлор, D. Dyer, V. Lew, M. Khine, Обломок Лаборатории, 2010, DOI: 10.1039/c00473.

Авторское Право AZoNano.com, MANCEF.org

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

Last Update: 14. June 2013 04:41

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this article?

Leave your feedback
Submit