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制备多孔硅纳米针的等离子体处理

作者:Nazia Tabassum,澳大利亚莫纳什大学

生物医学技术的最新进展包括使用由多种材料制成的微针来有效地给皮肤输送。微针由垂直排列的微米大小的突出物组成,旨在穿透皮肤的最外层,并连接表皮和真皮。

微针已被证明可以促进活性药物(如大分子、纳米粒子、小极性分子)的经皮传递,否则皮肤是无法渗透的。然而,目前的微针存在一些缺点,如载药能力有限和降解不受控制。近年来,微针尺度逐渐缩小到纳米尺度,具有显著的优势。纳米针,即具有纳米尺度特征的微米尺寸的针,由于其增加表面积、减少侵入性和无痛给药而特别有前途。然而,精确控制微/纳米针在皮肤内的过度降解速率仍然是一个巨大的挑战。在我们的实验室,我们开发了多孔硅纳米针(psinn),具有可调谐的孔隙率、生物降解性和机械强度,用于无创药物传递,将改善各种疾病的治疗。

Plasmalab 100即可
多孔硅nanoneedles
这篇文章摘自最新版的
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利用Oxford Plasma 100深度反应离子刻蚀(DRIE)仪器制备了长度为40-50 μm、针尖直径小于1 μm的纳米针阵列。牛津仪器bob平台下载手机版的Plasma DRIE使我们能够创造出尖锐的纳米针,能够刺穿皮肤的最外层,并促进治疗剂的输送。制作过程包括UV光刻制版步骤,然后用DRIE工具进行干蚀刻。接下来,通过电化学阳极化在湿蚀刻过程中对纳米针进行正极化。进一步的制作细节将在下面的段落中详细阐述。

光刻技术

p型、低电阻率硅片被用作垂直阵列纳米制造的起始衬底。为此,在硅片上涂上正极光刻胶(AZ®4562)。衬底在110ºC下进一步烘烤。用铬掩模通过紫外线照射将确定的图案转移到基板上。最后将光敏涂层的基片浸入AZ中®400K显影液,去除暴露的抗蚀剂,完成纳米针的光刻图案。

驱动过程

含光敏电阻图案的圆的硅晶圆是使用Oxford Plasmalab 100 DRIE进行博世工艺蚀刻,并在RIE基础上进行标准干蚀刻。纳米针阵列的制备是一个由各向同性六氟化硫(SF)组成的三步过程6)步骤创建一个尖锐的尖端,和博世过程步骤获得圆柱形柱在各向异性蚀刻。第三步是用SF6和八氟环丁烷(C4F8),以获得更锋利的尖端,增强皮肤穿透。


1.科幻小说6只有:

首先,利用各向同性量子力学方法制备了纳米针阵列的尖端6蚀刻过程控制时间。在各向同性的科幻小说6蚀刻,SF的流速6天然气调整。保持ICP发电机功率和射频功率。

2.博世的过程:

博世蚀刻采用SF6和C4F8分别用于蚀刻和钝化循环的气体。在两个循环中,C的流量4F8和科幻小说6调整。使用APC阀门位置和表温度值参数化氦气压力。所需的硅蚀刻深度是按比例通过蚀刻和钝化周期实现的。然后用丙酮、异丙醇和水在超声波浴中除去纳米针阵列顶端的光刻胶,每个溶剂大约一分钟。

3.硅纳米针的电化学刻蚀孔隙化

在氢氟酸(48%)和乙醇(3:1体积比)溶液中电化学刻蚀含有纳米针阵列的硅晶圆。蚀刻是在一段时间内以恒定电流密度进行的。所形成的pSi层厚度为1.6 μm,孔隙直径为4 ~ 11 nm。因此,Oxford Plasmalab 100 DRIE仪器有助于创建所需形状的psinn,用于有效透皮渗透,将生物活性剂递送到深层皮肤层。该DRIE工具还有助于蚀刻孔阵列、纳米棒和光栅

本文摘自最新版《2020进程新闻》。在线阅读:

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