Name: one-step approach to fabricating polydimethylsiloxane microfluidic channels of different geometric sections by sequential wet etching processes
Uploaded: 2018-09-13T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about One-Step Approach to Fabricating Polydimethylsiloxane Microfluidic Channels of Different Geometric Sections by Sequential Wet Etching Processes at JoVE.com

Die Autoren dankbar anerkennen, die Unterstützung von National Health Research Institute (NMRI) in Taiwan unter der innovativen Research Grant (IRG) (EX106-10523EI), die Taiwan Ministerium für Wissenschaft und Technologie (die meisten 104-2218-E-032-004, 104 - 2221 - E-001-015-MY3, 105-2221-E-001-002-MY2, 105-2221-E-032-006, 106-2221-E-032-018-MY2), und der Academia Sinica Career Development Award. Die Autoren möchten Heng-Hua Hsu danken für das Korrekturlesen der Handschrift.

1. Herstellung von mikrofluidischen Geräte mit Single-Layer-Kanal Layouts
Hinweis: In diesem Papier, ist die weiche Lithographie Methode3 angenommen, für die Herstellung von mikrofluidischen Geräten aus PDMS Materialien hergestellt, um vorzuführen, wie Kanäle mit verschiedenen Abschnitten zu fertigen.
<ol><li>
Erstellung von Meister-Schimmel für einen PDMS-Layer mit gestalteten Topologie Funktionen
	<ol>
<li>Kanal-Layouts auf einer PDMS-Schicht ...

<ol>
	<li>Tung, Y. -. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optofluidic+Detection+for+Cellular+Phenotyping.">Optofluidic Detection for Cellular Phenotyping.</a> Lab on a Chip. 12, 3552-3565 (2012).</li><li>Lu, Y., Yang, L., Wei, W., Shi, Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microchip-based+Single-cell+Functional+Proteomics+for+Biomedical+Applications.">Microchip-based Single-cell Functional Proteomics for Biomedical Applications.</a> Lab on a Chip. 17, 1250-1263 (2017).</li><li>Jensen, K. F., Reizman, B. J., Newman, S. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tools+for+Chemical+Synthesis+in+Microsystems.">Tools for Chemical Synthesis in Microsystems.</a> Lab on a Chip. 14, 3206-3212 (2014).</li><li>Chang, C. -. W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Polydimethylsiloxane-polycarbonate+Hybrid+Microfluidic+Device+Capable+of+Generating+Perpendicular+Chemical+and+Oxygen+Gradients+for+Cell+Culture+Studies.">A Polydimethylsiloxane-polycarbonate Hybrid Microfluidic Device Capable of Generating Perpendicular Chemical and Oxygen Gradients for Cell Culture Studies.</a> Lab on a Chip. 14, 3762-3772 (2014).</li><li>Mosadegh, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Integrated+Elastomeric+Components+for+Autonomous+Regulation+of+Sequential+and+Oscillatory+Flow+Switching+in+Microfluidic+Devices.">Integrated Elastomeric Components for Autonomous Regulation of Sequential and Oscillatory Flow Switching in Microfluidic Devices.</a> Nature Physics. 6, 433-437 (2010).</li><li>Choi, S., Park, J. -. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tuneable+Hydrophoretic+Separation+Using+Elastic+Deformation+of+Poly(Dimethylsiloxane).">Tuneable Hydrophoretic Separation Using Elastic Deformation of Poly(Dimethylsiloxane).</a> Lab on a Chip. 9, 1962-1965 (2009).</li><li>Choi, S., Song, S., Choi, C., Park, J. -. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microfluidic+Self-Sorting+of+Mammalian+Cells+to+Achieve+Cell+Cycle+Synchrony+by+Hydrophoresis.">Microfluidic Self-Sorting of Mammalian Cells to Achieve Cell Cycle Synchrony by Hydrophoresis.</a> Analytical Chemistry. 81, 1964-1968 (2009).</li><li>VanDelinder, V., Groisman, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Separation+of+Plasma+from+Whole+Human+Blood+in+a+Continuous+Cross-Flow+in+a+Molded+Microfluidic+Device.">Separation of Plasma from Whole Human Blood in a Continuous Cross-Flow in a Molded Microfluidic Device.</a> Analytical Chemistry. 78, 3765-3771 (2006).</li><li>VanDelinder, V., Groisman, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Perfusion+in+Microfluidic+Cross-Flow:+Separation+of+White+Blood+Cells+from+Whole+Blood+and+Exchange+of+Medium+in+a+Continuous+Flow.">Perfusion in Microfluidic Cross-Flow: Separation of White Blood Cells from Whole Blood and Exchange of Medium in a Continuous Flow.</a> Analytical Chemistry. 79, 2023-2030 (2007).</li><li>Duffy, D. C., McDonald, J. C., Schueller, O. J., Whitesides, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rapid+Prototyping+of+Microfluidic+Systems+in+Poly(dimethylsiloxane).">Rapid Prototyping of Microfluidic Systems in Poly(dimethylsiloxane).</a> Analytical Chemistry. 70 (23), 4974-4984 (1998).</li><li>Xia, Y., Whitesides, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Soft+Lithography.">Soft Lithography.</a> Annual Review of Material Science. 28, 153-184 (1998).</li><li>Mello, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Plastic+Fantastic?.">Plastic Fantastic?.</a> Lab on a Chip. 2, 31N-36N (2002).</li><li>Choi, S., Park, J. -. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Two-step+Photolithography+to+Fabricate+Multilevel+Microchannels.">Two-step Photolithography to Fabricate Multilevel Microchannels.</a> Biomicrofluidics. 4, 046503 (2010).</li><li>Zhong, K., Gao, Y., Li, F., Zhang, Z., Luo, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fabrication+of+PDMS+Microlens+Array+by+Digital+Maskless+Grayscale+Lithography+and+Replica+Molding+Technique.">Fabrication of PDMS Microlens Array by Digital Maskless Grayscale Lithography and Replica Molding Technique.</a> Optik. 125, 2413-2416 (2013).</li><li>Brower, K., White, A. K., Fordyce, P. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multi-step+Variable+Height+Photolithography+for+Valved+Multilayer+Microfluidic+Devices.">Multi-step Variable Height Photolithography for Valved Multilayer Microfluidic Devices.</a> Journal of Visualized Experiments. (119), e55276 (2017).</li><li>Lai, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Simple+Multi-level+Microchannel+Fabrication+by+Pseudo-grayscale+Backside+Diffused+Light+Lithography.">Simple Multi-level Microchannel Fabrication by Pseudo-grayscale Backside Diffused Light Lithography.</a> RSC Advances. 3, 19467-19473 (2013).</li><li>Huh, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reconstituting+Organ-Level+Lung+Functions+on+a+Chip.">Reconstituting Organ-Level Lung Functions on a Chip.</a> Science. 328, 1662-1668 (2010).</li><li>Deng, Y. -. L., Juang, Y. -. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Polydimethyl+Siloxane+Wet+Etching+for+Three-Dimensional+Fabrication+of+Microneedle+Array+and+High-Aspect-Ratio+Micropillars.">Polydimethyl Siloxane Wet Etching for Three-Dimensional Fabrication of Microneedle Array and High-Aspect-Ratio Micropillars.</a> Biomicrofluidics. 8, 026502 (2014).</li><li>Tung, Y. -. C., Kurabayashi, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nanoimprinted+Strain-controlled+Elastomeric+Gratings+for+Optical+Wavelength+Tuning.">Nanoimprinted Strain-controlled Elastomeric Gratings for Optical Wavelength Tuning.</a> Applied Physics Letters. 86, 161113 (2005).</li><li>Tung, Y. -. C., Kurabayashi, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Single-Layer+PDMS-On-Silicon+Hybrid+Microactuator+with+Multi-Axis+Out-Of-Plane+Motion+Capabilities-Part+II:+Fabrication+and+Characterization.">A Single-Layer PDMS-On-Silicon Hybrid Microactuator with Multi-Axis Out-Of-Plane Motion Capabilities-Part II: Fabrication and Characterization.</a> Journal of Microelectromechanical Systems. 14, 558-566 (2005).</li><li>Chen, W., Lam, R. H. W., Fu, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Photolithographic+Surface+Micromachining+of+Polydimethylsiloxane+(PDMS).">Photolithographic Surface Micromachining of Polydimethylsiloxane (PDMS).</a> Lab on a Chip. 12, 391-395 (2012).</li><li>Balakrisnan, B., Patil, S., Smela, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Patterning+PDMS+Using+a+Combination+of+Wet+and+Dry+Etching.">Patterning PDMS Using a Combination of Wet and Dry Etching.</a> Journal of Micromechanics and Microengineering. 19, 047002 (2009).</li><li>Takayama, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Topographical+Micropatterning+of+Poly(dimethylsiloxane)+Using+Laminar+Flows+of+Liquids+in+Capillaries.">Topographical Micropatterning of Poly(dimethylsiloxane) Using Laminar Flows of Liquids in Capillaries.</a> Advanced Materials. 13, 570-574 (2001).</li><li>Friend, J., Yeo, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fabrication+of+Microfluidic+Devices+Using+Polydimethylsiloxane.">Fabrication of Microfluidic Devices Using Polydimethylsiloxane.</a> Biomicrofluidics. 4, 026502 (2010).</li><li>. NANO SU-8 2000 Negative Tone Photoresist formulations 2002-2025 Available from: <a target="_blank" href="https://www.seas.upenn.edu/~nanosop/documents/SU8_2002-2025.pdf">https://www.seas.upenn.edu/~nanosop/documents/SU8_2002-2025.pdf</a> (2000)</li><li>. NANO SU-8 2000 Negative Tone Photoresist formulations 2035-2100 Available from: <a target="_blank" href="https://www.seas.upenn.edu/~nanosop/documents/SU8_2035-2100.pdf">https://www.seas.upenn.edu/~nanosop/documents/SU8_2035-2100.pdf</a> (2000)</li><li>Hardt, S., Sch&#246;nfeld, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Laminar+Mixing+in+Different+Interdigital+Micromixers:+II.+Numerical+Simulations.">Laminar Mixing in Different Interdigital Micromixers: II. Numerical Simulations.</a> AIChE Journal. 49, 578-584 (2003).</li><li>Hessel, V., L&#246;we, H., Sch&#246;nfeld, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Micromixers-A+Review+on+Passive+and+Active+Mixing+Principles.">Micromixers-A Review on Passive and Active Mixing Principles.</a> Chemical Engineering Science. 60, 2479-2501 (2005).</li><li>Damiati, S., Kompella, U., Damiati, S., Kodzius, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microfluidic+Devices+for+Drug+Delivery+Systems+and+Drug+Screening.">Microfluidic Devices for Drug Delivery Systems and Drug Screening.</a> Genes. 9, 103 (2018).</li><li>Wang, C. -. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Single+Step+Sequential+Polydimethylsiloxane+Wet+Etching+to+Fabricate+a+Microfluidic+Channel+with+Various+Cross-Sectional+Geometries.">Single Step Sequential Polydimethylsiloxane Wet Etching to Fabricate a Microfluidic Channel with Various Cross-Sectional Geometries.</a> Journal of Micromechanics and Microengineering. 27, 115003 (2017).</li></ol>

In den letzten Jahrzehnten hat die Mikrofluidik angeboten viel versprechende Mittel durch den experimentellen Plattformen für chemischen und biomedizinischen Forschung sein können systematisch1,2,3,4gebaut, 5. Die Plattformen haben auch ihre Fähigkeiten zu untersuchen verschiedene Zellfunktionen in Vivo unter physiologischen Mikroumgebung Bedingun...

Mikrofluidischen Techniken haben in den letzten Jahrzehnten aufgrund ihrer inhärenten Vorteile für eine Vielzahl von chemischen und biomedizinischen Forschung und Anwendung. Es gibt verschiedene Materialeinsatz-Möglichkeiten für den Bau von mikrofluidischen Chips heute, wie Polymere, Keramiken und Silizium-Materialien. Nach bestem Wissen, unter den Materialien mikrofluidischen ist PDMS die häufigste aufgrund seiner entsprechenden Materialeigenschaften für verschiedene Mikrofluidik-Forschung und Anwendungen, einschließlich seiner optischen und biologischen Kompatibilitäten mit Partikeln, Flüssigkeiten und extrem kleine Lebewesen1,2,3,4,5. Darüber hinaus können die Chemie und Struktur mechanischen Oberflächeneigenschaften von PDMS Materialien angepasst werden, um mikroelektromechanische und Einhaltung Studien zu erleichtern, durch die Anwendung solcher Polymer-basierten mikrofluidischen Geräten10, 11,12. Bezüglich der Herstellung von mikrofluidischen Geräten mit gestalteten Kanal Muster gelten weiche Lithographie Replik Formgebungsverfahren in der Regel um die mikrofluidische Kanäle zu schaffen, durch den Einsatz ihrer entsprechenden Meister-Schimmel, bestehend aus sind Photolithographie-gemusterten Photoresist Schichten und Silizium Wafer Substrate12. Aufgrund der Beschaffenheit der Guß Ansätze mit Silizium-Wafer mit gemusterten Photoresist Schichten haben mikrofluidische Kanäle häufig regelmäßige Querschnitte von rechteckigen Formen mit identischen Höhen.
Vor kurzem haben Forscher erhebliche Fortschritte in biomedizinischen Studien, zum Beispiel behandeln, Sortierung Partikel und Zellen mit Hydrophoresis, Trennung von Blutplasma und Anreicherung von weißen Blutkörperchen durch die Anwendung von mikrofluidischen Chips mit Kanälen verschiedenen Höhen oder geometrische Abschnitte6,7,8,9. Diese Sortierung und Trennung der Funktionen der Mikrofluidik für biomedizinische Anwendungen werden realisiert durch Kanäle mit verschiedenen geometrischen Abschnitten anpassen. Mehrere Studien haben auf die Herstellung von mikrofluidischen Kanälen mit Querschnitten von verschiedenen Geometrieelemente gewidmet, durch die Herstellung von Meister-Schimmel mit bestimmten Oberflächenmuster verschiedener Höhen oder nicht-rechteckige Querschnitte. Diese Studien über Schimmel Fertigung gehören Techniken wie mehrstufige Photolithographie, Fotolack Reflow und Graustufen-Lithographie13,14,15. Die bestehenden Techniken zwangsläufig fein gearbeitete Photomasks oder eine präzise Ausrichtung in mehrstufigen Herstellungsverfahren, die die variationsebenen der entsprechenden Fabrikation von mikrofluidischen Kanälen erheblich verbessern kann. So weit, auf Einzelschritt Fertigungsprozesse für mikrofluidische Kanäle aus verschiedenen Bereichen wurden mehrere Versuche unternommen, aber die jeweiligen Techniken sind auf spezifische Querschnittsformen Kanäle16sehr beschränkt.
In den letzten zwei Jahrzehnten neben die Formteil-Ansätze für die Herstellung von PDMS mikrofluidische Kanäle mit verschiedenen Abschnitten, Radierung Techniken zur Musterung PDMS Kanäle mit geometrischen Merkmalen der Herstellung der Wahl in einer Vielzahl von geworden mikrofluidische Anwendungen. Zum Beispiel wird PDMS Nassätzen zusammen mit mehrschichtigen PDMS kleben für den Bau einer pneumatisch betätigten Zelle Kultur Gerät der Mikrofluidik mit rekonstituierten ORGANEBENE Lunge Funktionen17genutzt. Die PDMS nasse Ätzen Technik wird zusammen mit PDMS Casting am zylindrischen Mikrovertiefungen bearbeitet durch computergestützte Steuerungssysteme für die Herstellung von 3D PDMS Microneedle Arrays18eingesetzt. PDMS trockene Radierung dient zur PDMS Mikrostrukturen als Teile von Mikro-elektromechanischen Aktoren19,20. Poröse PDMS-Membranen mit gestalteten Pore Layouts werden auch durch trockene Radierung Prozesse21hergestellt. Die nasse und trockene Radierung Techniken können in PDMS Filme mit bestimmten geometrischen Formen22-Strukturierung integriert werden.
Jedoch Kanal die Radierung Techniken zur Bildung von PDMS Strukturen mit komplexen Abschnitt, die Formen durch ihre immanente Grenzen auf mikrofluidischen Herstellung häufig nicht angewendet wurden. Zuerst, während die Techniken des PDMS Nassätzen Nutzung laminare Strömungen von Chemikalien für die Erstellung von mikrofluidischen Kanäle aus verschiedenen Abschnitten hergestellt worden, ist die nachfolgende Kanal Abschnitt Bildung noch eingeschränkt, da die grundlegenden Merkmale isotrope chemische Ätzung Prozesse23. Darüber hinaus, obwohl es angemessenen Raum scheint für die Steuerung der Kanal Abschnitt Geometrien in einem Mikrofluidik-Herstellung mit PDMS trockenen Radierung Techniken20, soll die erforderliche Radierung Zeit in der Regel zu lang (in Stunden) praktisch für die Herstellung von mikrofluidischen Chips. Darüber hinaus ist die Radierung Selektivität zwischen PDMS Materialien und die entsprechenden Maskierung Photoresist Schichten könnte im Allgemeinen niedrig sein, und die entstandenen geätzten tiefen für die Kanäle sind so nicht akzeptabel20.
In diesem Papier entwickeln wir einen einstufigen Ansatz zur mikrofluidische Kanäle von verschiedenen geometrischen Querschnitte von PDMS sequentielle Nassätzen Prozesse (nachfolgend SWEP) herzustellen. Die SWEP beginnen mit einem PDMS mikrofluidischen Gerät mit Einzellagen-Kanäle. Mit verschiedenen Layout-Designs der Kanäle kann die Herstellung mikrofluidische Kanäle mit verschiedenen geometrischen Abschnitten verschiedener Art durch sequentielle Radierung Prozesse erreicht werden. Die sequentielle Radierung braucht nur ein Ätzmittel in bestimmte Kanäle der geplanten Einzellagen-Layouts eingebettet in PDMS Materialien eingebracht werden. Im Vergleich zu herkömmlichen PDMS Herstellungsprozesse, die SWEP benötigen nur ein weiterer Schritt, mikrofluidische Kanäle nicht-rechteckige Abschnitte zu fabrizieren oder in verschiedenen Höhen. Der vorgeschlagenen SWEP bieten eine unkomplizierte und einfache Herstellung mikrofluidische Kanäle mit verschiedenen Abschnitten entlang der Fließrichtung, die die Prozesse in den oben genannten Methoden erheblich vereinfachen können.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="731">
	<tbody>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:211px;">1-Methyl-2-Pyrrolidinone</td>
			<td style="width:217px;">Tedia, Fairfield, OH</td>
			<td style="width:135px;">ME-1962</td>
			<td style="width:168px;">NMP</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:211px;">10 ml Syringe</td>
			<td style="width:217px;">Becton-Dickinson, Franklin Lakes, NJ</td>
			<td style="width:135px;">302151</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:211px;">150 mm Petri dish</td>
			<td style="width:217px;">Dogger Science</td>
			<td style="width:135px;">DP-43151</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="35">
			<td height="35" style="height:35px;width:211px;">1H,1H,2H,2H- Perfluorooctyltrichlorosilane</td>
			<td style="width:217px;">Alfa Aesar, Ward Hill, MA</td>
			<td style="width:135px;">L16606</td>
			<td>97 % silane&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:211px;">4&#39;&#39; Silicon Dummy Wafer</td>
			<td style="width:217px;">Wollemi Technical, Taoyuan, Taiwan</td>
			<td style="width:135px;">-</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:211px;">Acetone</td>
			<td style="width:217px;">ECHO Chemical, Miaoli, Taiwan</td>
			<td style="width:135px;">AH3102-000000-72EC</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:211px;">AG Double Expose Mask Aligner</td>
			<td style="width:217px;">M&#38;R Nano Technology, Taoyuan, Taiwan</td>
			<td style="width:135px;">AG500-4D-D-V-S-H</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:211px;">Biopsy Punch</td>
			<td style="width:217px;">Miltex, Plainsboro, NJ</td>
			<td style="width:135px;">33-31</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:211px;">Blunt Needle</td>
			<td style="width:217px;">Jensen Global, Santa Barbara, CA</td>
			<td style="width:135px;">Gauge 16</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:211px;">Buffered Oxide Etch</td>
			<td style="width:217px;">ECHO Chemical, Miaoli, Taiwan</td>
			<td style="width:135px;">PH3101-000000-72EC</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:211px;">Desicattor</td>
			<td style="width:217px;">A-VAC Industries, Anaheim, CA</td>
			<td style="width:135px;">35.10001.01</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:211px;">Fluorescein Sodium Salt Water</td>
			<td style="width:217px;">Sigma-Aldrich Co., St Louis, MO</td>
			<td style="width:135px;">F6300</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="35">
			<td height="35" style="height:35px;width:211px;">ImageJ</td>
			<td style="width:217px;">National Institutes of Health, Bethesda, MD</td>
			<td style="width:135px;">Ver. 1.51</td>
			<td>Imaging Processing Program&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="35">
			<td height="35" style="height:35px;width:211px;">Inverted Fluorescence Microscope&#160;</td>
			<td style="width:217px;">Leica Microsystems, Wetzlar, Germany</td>
			<td style="width:135px;">DMI 6000 B</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:211px;">Isopropyl Alcohol (IPA)</td>
			<td style="width:217px;">ECHO Chemical, Miaoli, Taiwan</td>
			<td style="width:135px;">CMOS112-00000-72EC</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:211px;">Leica Application Suite&#160;</td>
			<td style="width:217px;">Leica Microsystems GmbH</td>
			<td style="width:135px;">LAS X</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:211px;">MATLAB</td>
			<td style="width:217px;">MathWorks, Natick, MA</td>
			<td style="width:135px;">R2015b</td>
			<td>Programming for MR evaluation</td>
		</tr>
		<tr height="35">
			<td height="35" style="height:35px;width:211px;">Mechanical Convention Oven</td>
			<td style="width:217px;">ThermoFisher Scientific,Waltham, MA</td>
			<td style="width:135px;">Lindberg Blue M MO1450C</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:211px;">Plasma Tretment System</td>
			<td style="width:217px;">Nordson MARCH, Concord CA</td>
			<td style="width:135px;">PX-250</td>
			<td>Oxygen plasma surface treatment</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:211px;">Polydimehtylsiloxane (PDMS)&#160;</td>
			<td style="width:217px;">Dow Corning, Midland, MI</td>
			<td style="width:135px;">SYLGARD 184</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="35">
			<td height="35" style="height:35px;width:211px;">Polyethylene Tubing</td>
			<td style="width:217px;">Becton-Dickinson and Company, Sparks, MD</td>
			<td style="width:135px;">427446</td>
			<td>PE 205, 10&#39;</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:211px;">Spin Coater</td>
			<td style="width:217px;">ELS Technology, Hsinchu, Taiwan</td>
			<td style="width:135px;">ELS 306MA</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Negative Tone Photoresist&#160;</td>
			<td style="width:217px;">MicroChem, Westborough, MA</td>
			<td style="width:135px;">SU-8 2050</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="35">
			<td height="35" style="height:35px;width:211px;">Negative Tone Photoresist Developer</td>
			<td style="width:217px;">MicroChem, Westborough, MA</td>
			<td style="width:135px;">Y020100</td>
			<td style="width:168px;">SU-8 Developer</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:211px;">Surgical Blade</td>
			<td style="width:217px;">Feather, Osaka, Japan</td>
			<td style="width:135px;">5005093</td>
			<td>PDMS cutting</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:211px;">Syringe Pump</td>
			<td style="width:217px;">Chemyx, Houston, TX</td>
			<td style="width:135px;">Fusion 400</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="35">
			<td height="35" style="height:35px;width:211px;">Tetra-n-butylammonium Fluoride (TBAF)</td>
			<td style="width:217px;">Alfa Aesar, Ward Hill, MA</td>
			<td style="width:135px;">A10588</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

one-step approach to fabricating polydimethylsiloxane microfluidic channels of different geometric sections by sequential wet etching processes

Polydimethylsiloxan (PDMS) Materialien sind wesentlich ausgenutzt, um mikrofluidischen Geräten mit weichen Lithographie Replik Formteil Techniken zu fabrizieren. Maßgeschneiderte Kanal-Layout-Designs sind für bestimmte Funktionen und integrierten Performance von mikrofluidischen Geräten in zahlreichen chemischen und biomedizinischen Anwendungen (z. B. Zellkultur, Biosensoren, chemische Synthese und Handhabung von Flüssigkeiten) notwendig. Aufgrund der Beschaffenheit der Guß Ansätze mit Silizium-Wafer mit Fotolack Schichten als Meister-Schimmel durch Photolithographie gemustert haben mikrofluidische Kanäle häufig regelmäßige Querschnitte von rechteckigen Formen mit identischen Höhen. In der Regel Kanäle mit mehreren Höhen oder verschiedene geometrische Abschnitte sollen dazu dienen, bestimmte Funktionen zu besitzen und in verschiedenen mikrofluidische Anwendungen auszuführen (z. B.Hydrophoresis wird verwendet für die Sortierung von Partikeln und in kontinuierlichen Bewegungen zum Trennung von Blutkörperchen6,7,8,9). Daher hat viel Aufwand Kanäle mit verschiedenen Abschnitten durch mehrstufige Ansätze zu konstruieren, wie Photolithographie mit mehreren Photoresist Schichten und Montage von verschiedenen PDMS Blätter dünne. Dennoch, solche mehrstufige Ansätze beinhalten in der Regel langwierige Verfahren und umfangreiche Instrumentierung. Darüber hinaus gefertigten Geräte können nicht konsequent durchführen und die entstandenen experimentellen Daten können unberechenbar sein. Hier wird ein ein-Schritt-Ansatz für die einfache Herstellung von mikrofluidischen Kanäle mit verschiedenen geometrischen Querschnitte durch PDMS sequentielle Nassätzen Prozesse, entwickelt das Ätzmittel in Kanäle der geplanten Einzellagen-Layouts einführt eingebettet in PDMS Materialien. Im Vergleich zu den vorhandenen Methoden zur Herstellung von PDMS mikrofluidische Kanäle mit unterschiedlichen Geometrien, kann die entwickelten ein-Schritt-Ansatz deutlich die um Kanäle mit nicht-rechteckige Abschnitte oder in verschiedenen Höhen zu fabrizieren vereinfachen. Infolgedessen ist die Technik einen Weg für den Bau von komplexen mikrofluidische Kanäle, die eine Fertigung Lösung zur Förderung der innovativen mikrofluidischen Systemen.

Vor kurzem wurden eine große Anzahl von Studien auf die Herstellung von mikrofluidischen Geräten mit Kanälen von verschiedenen Abschnitten von Lithographie Replik Formen von13,14,15 und PDMS Radierung Techniken17 gemacht , 18 , 19 , 20 , ...

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One-Step Approach to Fabricating Polydimethylsiloxane Microfluidic Channels of Different Geometric Sections by Sequential Wet Etching Processes

One-Step Ansatz zur Herstellung von Polydimethylsiloxan mikrofluidische Kanäle von verschiedenen geometrischen Abschnitte durch sequentielle Nassätzen Prozesse

Für die Herstellung der Kanäle nicht-rechteckige Abschnitte eingebettet in Polydimethylsiloxan mikrofluidischen Geräte gibt es mehrere Methoden. Die meisten von ihnen beinhalten mehrstufige Fertigung und umfassende Ausrichtung. In diesem Papier ist ein ein-Schritt-Ansatz zur Herstellung von mikrofluidischen Kanäle von verschiedenen geometrischen Querschnitte von Polydimethylsiloxan sequentielle Nassätzen gemeldet.

Polydimethylsiloxane (PDMS) materials are substantially exploited to fabricate microfluidic devices by using soft lithography replica molding techniques. ...

Research

JoVE Journal

Engineering

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Forschung

Ingenieurwesen

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