Microfabricación de patrones de referencia en posición en portaobjetos de microscopio para el análisis de alta precisión de eventos celulares dinámicos

  • July A. Galeano Instituto Tecnológico Metropolitano
  • Patrick Sandoz University Bourgogne Franche-Comté
  • Artur Zarzycki Instituto Tecnológico Metropolitano
  • Laurent Robert University Bourgogne Franche-Comté
  • Juan M. Jaramillo Universidad EAFIT
Palabras clave: Micro-tecnología, proceso lift-off, patrones pseudo-periódicos, láminas cubreobjetos de vidrio, micropatterning

Resumen

Los portaobjetos de microscopio se utilizan ampliamente como sustratos base in situ para la realización de diversos sistemas o elementos microfabricados. Para estos fines, el proceso de microfabricación consiste en transferir un diseño predefinido sobre el sustrato correspondiente a una lámina de vidrio utilizada como portaobjetos de microscopio. Este proceso se conoce como “patterning”, que es una técnica que también se puede utilizar en la transferencia de diseños específicos que permite la recuperación de una región de interés (ROI) bajo el microscopio. En estos casos, aparecen dos desafíos principales: 1) Las perturbaciones en la transmisión de la luz deben permanecer mínimas para mantener la alta calidad de observación del objeto de interés bajo el microscopio. 2) El tamaño del patrón debe ser entonces suficientemente pequeño, pero, sin embargo, mayor que el límite de difracción para ser observable satisfactoriamente para propósitos de posicionamiento. En este artículo presentamos los procedimientos involucrados en la microfabricación de Patrones Pseudo-Periódicos (PPP) los cuales encriptan la posición absoluta de un área extendida. Esos patrones están embebidos en placas de Pétri para permitir la recuperación absoluta y de alta precisión de una ROI, al igual que su orientación. La microfabricación presentada se basa en una técnica conocida como “liftoff” que, tras el ajuste de parámetros, permite la obtención de PPP cumpliendo los dos requisitos anteriormente mencionados. Los resultados corresponden a la realización de PPP en portaobjetos de vidrio y compuesto por puntos laterales de 2μm hechos de aluminio con un grosor de 30nm.

Biografía del autor/a

July A. Galeano, Instituto Tecnológico Metropolitano

PhD Engineering, Ingeniería de Sistemas, Grupo de Investigación en Materiales Avanzados y Energía MatyEr, Línea Biomateriales y Electromedicina, Facultad de Ingenierías

Patrick Sandoz, University Bourgogne Franche-Comté

PhD Chargé de Recherche C.N.R.S., Department of Applied Mechanics, FEMTO-ST Institute

Artur Zarzycki, Instituto Tecnológico Metropolitano

PhD Engineering, Ingeniería Electromecánica, Grupo de Investigación en Automática, Electrónica y Ciencias Computacionales, Línea Sistemas de Control y Robótica, Facultad de Ingenierías

Laurent Robert, University Bourgogne Franche-Comté

PhD Ingénieur de Recherche, FEMTO-ST Institute

Juan M. Jaramillo, Universidad EAFIT

PhD Engineering, Grupo de Investigación Electromagnetismo Aplicado, Línea Microingeniería

Referencias bibliográficas

R. Ramji, N. T. Khan, A. Muñoz-Rojas, and K. Miller-Jensen, “‘Pop-slide’ patterning: rapid fabrication of microstructured PDMS gasket slides for biological applications,” RSC Adv., vol. 5, no. 81, pp. 66294–66300, 2015.

B. Gumuscu, A. den Berg, and J. C. T. Eijkel, “Custom micropatterning of hydrogels in closed microfluidic platforms fabricated by capillary pinning,” in The 18th International Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Sciences, 2014.

J. Lafaurie-Janvore, E. E. Antoine, S. J. Perkins, A. Babataheri, and A. I. Barakat, “A simple microfluidic device to study cell-scale endothelial mechanotransduction,” Biomed. Microdevices, vol. 18, no. 4, p. 63, Aug. 2016.

N. Nagarajan, K. Hung, and P. Zorlutuna, “Protein Micropatterning Techniques for Tissue Engineering and Stem Cell Research,” in Cell and Material Interface: Advances in Tissue Engineering, Biosensor, Implant, and Imaging Technologies, vol. 52, CRC Press, 2015, pp. 109–146.

J. Jaramillo, A. Zarzycki, J. Galeano, and P. Sandoz, “Performance Characterization of an xy-Stage Applied to Micrometric Laser Direct Writing Lithography.,” Sensors (Basel)., vol. 17, no. 2, p. 278, Jan. 2017.

C.-T. Chen, “Inkjet Printing of Microcomponents: Theory, Design, Characteristics and Applications,” in Features of Liquid Crystal Display Materials and Processes, InTech, 2011, pp. 43–60.

K. Boolchandani and B. Sarita, “A Review Paper on Nanotechnology Applications and Concepts,” in IJIRST || National Conference on Innovations in Micro-electronics, Signal Processing and Communication Technologies (V-IMPACT-2016), 2016, pp. 61–62.

A. Nag, A. I. Zia, S. C. Mukhopadhyay, and J. Kosel, “Performance enhancement of electronic sensor through mask-less lithography,” in 2015 9th International Conference on Sensing Technology (ICST), 2015, pp. 374–379.

D. St-Jacques, S. Martel, and T. B. FitzGerald, “Nanoscale Grid based potitioning system for miniature instrumented robots,” in Canadian Conference on Electrical and Computer Engineering, 2003, vol. 3, pp. 1831–1834.

D. B. Boyton, “Position encoder using statistically biased pseudorandom sequence.” 2004.

V. Guelpa, P. Sandoz, M. A. Vergara, C. Clévy, N. Le Fort-Piat, and G. J. Laurent, “2D visual micro-position measurement based on intertwined twin-scale patterns,” Sensors Actuators A Phys., vol. 248, pp. 272–280, Sep. 2016.

M. J. Yao, “Method of printing location markings on surfaces for microscopic research.” 2013.

M. Wrenn and D. Soenksen, “Systems and methods for tracking a slide using a composite barcode label.” 2016.

J.-A. Galeano-Zea, P. Sandoz, E. Gaiffe, J.-L. Pretet, and C. Mougin, “Pseudo-Periodic Encryption of Extended 2-D Surfaces for High Accurate Recovery of any Random Zone by Vision,” Int. J. Optomechatronics, vol. 4, no. 1, pp. 65–82, Jan. 2010.

J. A. Galeano Z., P. Sandoz, E. Gaiffe, S. Launay, L. Robert, M. Jacquot, F. Hirchaud, J.-L. Prétet, and C. Mougin, “Position-referenced microscopy for live cell culture monitoring,” Biomed. Opt. Express, vol. 2, no. 5, p. 1307, May 2011.

M. GmbH, Lithography: Theory and Applications of Photoresists, Developers, Solvents and Etchants. MicroChemicals GmbH, 2007.

M. J. Madou, Manufacturing techniques for microfabrication and nanotechnology, 1st ed., vol. 2. Boca Ratón - Florida: CRC Press, 2011.

Elveflow, “How to do PDMS lithography replication from a su-8 mold: The PDMS lithography replication process: tips and tricks,” The SU-8 mold fabrication process: tips and tricks. [Online]. Available: http://www.elveflow.com/microfluidic-tutorials/soft-lithography-reviews-and-tutorials/introduction-in-soft-lithography/pdms-softlithography-replication/.

Cómo citar
[1]
J. A. Galeano, P. Sandoz, A. Zarzycki, L. Robert, y J. M. Jaramillo, «Microfabricación de patrones de referencia en posición en portaobjetos de microscopio para el análisis de alta precisión de eventos celulares dinámicos», TecnoL., vol. 20, n.º 39, pp. 115–126, may 2017.

Descargas

Los datos de descargas todavía no están disponibles.
Publicado
2017-05-02
Sección
Artículos de investigación
Crossref Cited-by logo