In-Printing: Một Kỹ Thuật Vi Pattern Khối Đối Tượng Đơn Giản

Springer Science and Business Media LLC - Tập 15 - Trang 233-240 - 2012
Siyuan Xing1, Siwei Zhao1, Tingrui Pan1
1Micro-Nano Innovations (MiNI) Laboratory, Department of Biomedical Engineering, University of California, Davis, USA

Tóm tắt

Trong những năm gần đây, các kỹ thuật mẫu vi đã ngày càng được yêu thích trong một loạt các cộng đồng kỹ thuật và sinh học nhờ vào khả năng thực hiện các nghiên cứu định lượng cao đối với các đối tượng sinh học nhỏ (ví dụ: tế bào và vi khuẩn) trong các môi trường vi mô được xác định về không gian. Tuy nhiên, phần lớn các kỹ thuật hiện có dựa vào quy trình chế tạo vi mạch trong phòng sạch và không thể dễ dàng mở rộng ra các phòng thí nghiệm sinh học thông thường. Trong bài báo này, chúng tôi trình bày một phương pháp in cơ bản và linh hoạt, được gọi là In-to-In (P2P), để hình thành các mẫu vi đa đối tượng cho các ứng dụng sinh học tiềm năng, cùng với những nỗ lực gần đây của chúng tôi nhằm cung cấp giải pháp chế tạo vi mạch ngoài phòng sạch cho công chúng (Zhao et al. 2009), (Xing et al. 2011), (Wang et al. 2009), (Pan và Wang 2011), (Zhao et al. 2011). Phương pháp P2P chỉ sử dụng một máy in pha rắn có sẵn trên thị trường và các bộ phim siêu kỵ nước được làm theo yêu cầu. Toàn bộ quá trình tạo mẫu không liên quan đến bất kỳ điều trị nhiệt hoặc hóa học nào. Hơn nữa, tính chất không tiếp xúc của việc chuyển giọt và các bước in ấn có thể có lợi cho các ứng dụng sinh học nhạy cảm. Sử dụng quy trình P2P, độ phân giải tính năng tối thiểu đã được chứng minh thành công là 229 ± 17 μm. Ngoài ra, phương pháp này đã được áp dụng để tạo mẫu sinh học trên nhiều bề mặt khác nhau cũng như mẫu đồng hình đa đối tượng trên các bề mặt thường được sử dụng. Cuối cùng, tính tái sử dụng của các bề mặt siêu kỵ nước cũng đã được minh họa.

Từ khóa

#kỹ thuật mẫu vi #in 3D #ứng dụng sinh học #vi khuẩn #tế bào #chế tạo vi mạch

Tài liệu tham khảo

S. Zhao, H. Cong, T. Pan, Lab Chip 9, 1128–1132 (2009)

S. Xing, R.S. Harake, T. Pan, Lab Chip 11, 3642–3648 (2011)

W. Wang, S. Zhao, T. Pan, Lab Chip 9, 1133–1137 (2009)

T. Pan, W. Wang, Ann. Biomed. Eng. 39, 600–620 (2011)

S. Zhao, A. Chen, A. Revzin, T. Pan, Lab Chip 11, 224–230 (2011)

S.H. Lee, J.J. Moon, J.L. West, Biomaterials 29, 2962–2968 (2008)

E. Gottwald, S. Giselbrecht, C. Augspurger, B. Lahni, N. Dambrowsky, R. Truckenmuller, V. Piotter, T. Gietzelt, O. Wendt, W. Pfleging, A. Welle, A. Rolletschek, A.M. Wobus, K.F. Weibezahn, Lab Chip 7, 777–785 (2007)

A. Khademhosseini, L. Ferreira, J. Blumling, J. Yeh, J.M. Karp, J. Fukuda, R. Langer, Biomaterials 27, 5968–5977 (2006)

B. Dykstra, J. Ramunas, D. Kent, L. McCaffrey, E. Szumsky, L. Kelly, K. Farn, A. Blaylock, C. Eaves, E. Jervis, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 103, 8185–8190 (2006)

R. McBeath, D.M. Pirone, C.M. Nelson, K. Bhadriraju, C.S. Chen, Dev. Cell 6, 483–495 (2004)

Y. Lu, W. Shi, L. Jiang, J. Qin, B. Lin, Electrophoresis 30, 1497–1500 (2009)

E. Carrilho, A.W. Martinez, G.M. Whitesides, Anal. Chem. 81, 7091–7095 (2009)

E.E. Hui, S.N. Bhatia, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 104, 5722–5726 (2007)

H. Zhu, G. Stybayeva, M. Macal, E. Ramanculov, M.D. George, S. Dandekar, A. Revzin, Lab Chip 8, 2197–2205 (2008)

M.P. Lutolf, R. Doyonnas, K. Havenstrite, K. Koleckar, H.M. Blau, Integr. Biol. (Camb) 1, 59–69 (2009)

D.M. Pirone, C.S. Chen, J. Mammary Gland Biol. Neoplasia 9, 405–417 (2004)

B.D. Martin, B.P. Gaber, C.H. Patterson, D.C. Turner, Langmuir 14, 3971–3975 (1998)

S.C. Lin, F.G. Tseng, H.M. Huang, Y.-F. Chen, Y.C. Tsai, C.E. Ho, C.C. Chieng, Sensors and Actuators B: Chem. 99, 174–185 (2004)

L. Libioulle, A. Bietsch, H. Schmid, B. Michel, E. Delamarche, Langmuir 15, 300–304 (1998)

E. Delamarche, A. Bernard, H. Schmid, B. Michel, H. Biebuyck, Science 276, 779–781 (1997)

E. Delamarche, A. Bernard, H. Schmid, A. Bietsch, B. Michel, H. Biebuyck, J. Am. Chem. Soc. 120, 500–508 (1998)

S. Takayama, J.C. McDonald, E. Ostuni, M.N. Liang, P.J.A. Kenis, R.F. Ismagilov, G.M. Whitesides, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 96, 5545–5548 (1999)

I. Barbulovic-Nad, M. Lucente, Y. Sun, M. Zhang, A.R. Wheeler, M. Bussmann, Crit. Rev. Biotechnol. 26, 237–259 (2006)

L. Hong, T. Pan, Microfluidics. Nanofluidics. 10, 991–997 (2011)

L. Hong, T. Pan, Lab Chip 10, 3271–3276 (2010)

L. Hong, T. Pan, J. Microelectromech, S. 19, 246–253 (2010)

B. Nie, S. Xing, J.D. Brandt, T. Pan, Lab Chip 12, 1110–1118 (2012)

J.B. Segur, H.E. Oberstar, Ind. Eng. Chem. 43, 2117–2120 (1951)

CR. Handbook of Chmeistry and Physics, 92nd edn, edited by W.M. Haynes (CR. Press: Boca Raton, FL, 2009).

Y. Ding, L. Hong, B. Nie, K.S. Lam, T. Pan, Lab Chip 11, 1464–1469 (2011)

H. Cong, A. Revzin, T. Pan, Nanotechnology 20, 075307 (2009)

P. G. Gennes, F. Brochard-Wyart and D. Quéré, Capillarity and wetting phenomena: drops, bubbles, pearls, waves, Springer, 2004.

T.-Y. Chen, J.A. Tsamopoulos, R.J. Good, J. Colloid Interface Sci. 151, 49–69 (1992)

L. Vagharchakian, F. Restagno, L. Léger, J. Phys. Chem. B 113, 3769–3775 (2008)

Thông tin
Thông tin xuất bản

Springer Science and Business Media LLC

Tập 15

233-240

Thông tin tác giả