认为大…然后请收缩

由米歇尔 Khine 教授

米歇尔 Khine,生物医学工程加州大学 Dept 教授,尔湾
对应的作者: mkhine@uci.edu

摘要:

微型和极小制作的挑战在困难和费用在与仿造交往在这样高分辨率。 而不是取决于传统制造技术 -- 主要继承从半导体行业 -- 对 microfluidic 应用,我们开发了一个完全不同的途径。 我们仿造在大规模,是容易和耗费小的,并且取决于预应力的记忆聚合体形状页的热诱发的放松 (多苯乙烯和聚烯烃) 达到我们的期望结构。 使用此途径,我们显示出,我们可以用集成 nanostructures 在几分钟内创建完全功能和完全 microfluidic 设备。 这些设备可以为仅便士被创建每个筹码和没有任何专用的昂贵的设备。 这使研究员由基本的生物研究使自定义微系统按需式为应用范围到干细胞研究对问题的关心诊断设备检测传染病。 在此介绍,我将复核我的实验室的途径对这些区中的每一。

简介

为了 microfluidic 技术能执行造成对域的重大影向其潜在例如干细胞技术、系统生物学和点关心诊断必须跨接在学术原型和工业标准设备之间的不变峡谷。 当多数学术实验室原型通过在 polydimethylsiloxane (PDMS) 时,行业的虚拟石版印刷是主要不宽容的对 PDMS 内在的 materkal 缺点,包括: 胀大,无选择性的吸收和粗劣的机械性能。 行业依靠塑料,包括多苯乙烯 (PS)和聚烯烃 (PO)1。 要创建这样罚款功能在塑料,然而,典型地要求热装饰或注坯模型。 这两个途径要求在消耗大的资本器材和主要阻止学术原型的广泛的加工时间的大量投资2,3。 使用收缩薄膜 techology,我们引入一个新颖,迅速和超低费用方法制造与集成 nanostructures 的微系统。

我们仿造在大规模,是容易和耗费小的,并且取决于预应力的记忆聚合体形状页的热诱发的放松达到我们的期望结构4-6。 我们与收缩薄膜的以前的工作着重称 “Shrinky-Dinks 的”多苯乙烯玩具的应用7。 PS 显示显示对区的 60% 减少在收缩和与激光打印机一道用于制造生产的重要资料 PDMS microfluidic 设备和细胞培养的微井7,8。 Direct 仿造页通过蚀刻或证言显示创建完全 microfluidic 设备和被扩展创建集成复杂 microfluidic 设计和蛋白质地点的一个功能生物芯片。

超速的图 1.,低成本纳诺集成微系统制造过程。 开始从空白热塑性塑料的页,一个可能通过应用材料对或取消材料创建多种微和纳诺结构从塑料。 在热化,页缩回,导致所有更加僵硬的材料 (即金属,折)。 完全 3D 被堆积的 microfluidic 筹码在几分钟内达到以及细胞的稳健基体学习。

最近,我们显示出,聚烯烃收缩薄膜陈列对区的 95% 减少虚拟石版印刷的高方面模板的9。 通过结合与一位低价的数字式工艺切割工,我们能也达到相对地有平稳的表面、垂直的侧壁和高长宽比通道的统一和一致的完全 microfluidic 通道有充分超过用于的工具的侧向解决方法的削减他们10。 层的热量接合导致一个严格保税的筹码,与泄漏证明通道和同源表面和厚层性质。 复杂 microfluidic 设计可以正在进行中容易地被设计,并且蛋白质检验容易地也集成设备。


参考

  1. C.K. Fredrickson, Z. Xia, C. Das, R. 福格逊, F.T. Tavares 和 Z.H. Fan, J Microelectromech S, 2006年, 15日 1060-1068。
  2. P. Abgrall, L.N. Low 和 N.T. Nguyen,实验室筹码, 2007年, 7, 520-522。
  3. H.B. 刘和 H.Q. Gong, J. Micromech。 Microeng。, 2009年, 19, 037002。
  4. K. Sollier、 C.A. Mandon, K.A. Heyries, L.J. Blum 和 C.A. Marquette,实验室筹码, 2009年, 9, 3489-3494。
  5. M. 长期, M.A. Sprague, A.A. Grimes, B.D. Rich 和 M. Khine, Appl Phys Lett, 2009年, 94, -。
  6. C.S. 陈, D.N. Breslauer, J.I. 月神、 A. Grimes, W.C. 奇恩角, L.P. Leeb 和 M. Khine,实验室筹码, 2008年, 8, 622-624。
  7. A. 污秽物、 D.N. Breslauer, M. Long, J. Pegan, L.P. 李和 M. Khine,实验室筹码, 2008年, 8, 170-172。
  8. D. Nguyen, M. Khine,实验室筹码, 2009年, 9, 3338-3344 S. Sa、 J.D. Pegan, B. Rich, G.X. Xiang, K.E. McCloskey, J.O. Manilay 和。
  9. D. Nguyen、 D. 泰勒, K. 钱, N. Norouzi, J. Rasmussen, S. Botzet, K.H. Lehmann, K. Halverson 和 M. Khine,实验室筹码, 2010年, 10日 1623-1626。
  10. D. 泰勒, D. Dyer, V. Lew, M. Khine,实验室筹码, 2010年, DOI : 10.1039/c00473.

版权 AZoNano.com, MANCEF.org

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

Last Update: 14. June 2013 03:54

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