Forscher in China haben die Projection Micro Stereolithography (PµSL) eingesetzt, um die Herstellung von Mikropillar-Array-Elektroden (µAEs) für die Identifizierung und Detektion von Biomarkern zu verbessern. µAEs werden aufgrund ihres Potenzials zur Miniaturisierung häufig für die elektrochemische Detektion eingesetzt. PµSL, eine mikropräzise 3D-Drucktechnologie von Boston Micro Fabrication (BMF), ermöglichte es den Forschern, 3D-gedruckte Formen herzustellen, um die Herstellungskosten zu senken und die Empfindlichkeit der Geräte zu erhöhen. Die mit den mikro-3D-gedruckten Formen hergestellten µAEs konnten Biomarker mit einer 1,5-fach höheren Empfindlichkeit im Vergleich zu einer planaren Elektrode nachweisen.
Die meisten µAEs werden mit traditionellen Prozessen hergestellt, die sowohl teuer als auch zeitaufwendig sind. Da sie das Seitenverhältnis und die Säulenhöhe begrenzen, schränken diese lithografischen Prozesse auch die Entwicklung kostengünstiger und hochempfindlicher Mikrosensoren ein. 3D-Elektroden mit größeren Oberflächen und höheren Säulen können größere Stromdichten unterstützen, aber die Forscher brauchen immer noch eine Möglichkeit, sie kostengünstig herzustellen. Die PµSL-Technologie kann Masterformen für diese kostengünstigen, hochempfindlichen µAEs erstellen.
Mit einem BMF P140 3D-Drucker druckten die Forscher in China ein UV-härtbares Polymer auf einen Glasträger und bildeten so den positiven Master jedes Mikrosäulenarrays. Die Höhe der Säulen betrug entweder 100 µm, 300 µm oder 500 µm. Für jede Masterform wurde dann eine PDMS-Mischung gegossen, entgast und über Nacht eingebrannt. Negative PDMS-Replikate wurden dann vom Master abgezogen und zur Massenproduktion von PDMS-Mikrosäulenarrays mittels Softlithographie verwendet. Um die elektrische Leitfähigkeit zu gewährleisten, wurden Goldschichten aufgebracht.
Die Forscher beschrieben ihre Bemühungen in einem Artikel mit dem Titel "Development of micropillar array electrodes for highly sensitive detection of biomarkers", der von der Royal Society of Chemistry veröffentlicht wurde.
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