基於MEMS工藝實現簡易快速地製備不同的微陣列結構

2020-11-30 電子發燒友

基於MEMS工藝實現簡易快速地製備不同的微陣列結構

發表於 2018-01-25 12:28:41

工欲善其事，必先利其器。在全球化的今天，專利已不僅僅是創新的一種保護手段，它已成為商業戰場中的利器。麥姆斯諮詢傾情打造MEMS、傳感器以及物聯網領域的專利運營平臺，整合全產業鏈智慧財產權資源，積極推動智慧財產權保護與有效利用。目前，細胞與襯底之間的相互作用在生物與化學界引起了巨大的關注。對於生物傳感、 植入式生物材料以及組織工程領域而言，如何控制細胞在特定的區域黏附是急需解決的一個 問題。具有納米粗糙度的表面結構（比如納米針、納米突起以及納米孔等）對細胞有黏附作 用，這些納米結構已經可以通過一系列方法實現，包括納米壓印、電子束納米光刻以及注塑等方法。

當前以MEMS為基礎的細胞微陣列晶片受到科研人員廣泛重視。通過微加工技術在基底上構建微尺度的圖形結構，並通過物理化學修飾對表面進行改性，使得細胞在特定區域實現選擇性黏附，從而形成有序的細胞微陣列。在細胞微陣列晶片上通過對培養環境的控制或者對黏附區域的特定設計，分析細胞的生長行為變化及相關成分的改變，可進行對細胞分化、轉染、細胞間通訊等生物學和基因組文庫篩選、藥物篩選等醫學研究。與螢光分析手段和計算圖像處理技術相結合，二維平面的細胞陣列晶片具有便捷聚焦、高通量篩選和快速數據處理的優點，提高了實驗效率；同時實現了實驗平臺的小型化，有效降低了科研成本。【推薦發明專利】《基於MEMS工藝的細胞微陣列及其製作方法》【發明內容】為了克服生物學上的藥物篩選等傳統實驗分析方法具有需要大數量的樣本以及無法進行實時分析的缺點，本發明提供了一種基於MEMS工藝的細胞微陣列結構製備方法，該方法的主要步驟包括：在矽襯底上表面旋塗光刻膠，光刻並顯影形成圖形化陣列結構；採用DRIE刻蝕工藝在矽襯底上形成矽微納米線；進行熱氧化，形成氧化矽層。

本發明細胞微陣列槽型（左）和柱形（右）結構示意圖本發明採用工藝成熟的MEMS技術，實現簡易快速地製備不同的微陣列結構，微陣列結構製作完成後，劃片取得所需大小的微陣列晶片，將微陣列晶片放入細胞培養液中進行細胞黏附培養，細胞會自動粘附生長在經過處理的超親水納米氧化矽區域，最終得到所設計的定點可控的細胞微陣列結構。

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