Die LCD-Fertigungstechnologie wurde erfolgreich zur Herstellung von Prototyp-Chips für Probentests eingesetzt. Die Massenproduktion kann den erweiterten Einsatz von Mikrofluidik-Chips unterstützen, die für die Krebsfrüherkennung eingesetzt werden sollen.
Toppan, ein weltweit führender Anbieter von Kommunikations-, Sicherheits-, Verpackungs-, Dekorationsmaterialien und Elektroniklösungen, hat eine Technologie entwickelt, mit der mikrofluidische Chips aus Glas durch Photolithographie hergestellt werden können.1 Die Massenproduktion von mikrofluidischen Chips mit dieser Technologie wird es ermöglichen, Chips in größeren Mengen und zu niedrigeren Kosten herzustellen als mit der derzeitigen Spritzgusstechnik, bei der Polydimethylsiloxan (PDMS), eine Art Silikonharz, in eine Metallform gespritzt wird.
Die Fotolithografie ist eine grundlegende Technologie, die Toppan in über 60 Jahren in der Elektronikbranche verfeinert hat und die für die Mikrofertigung von LCDs und Masterplatten für Halbleiterschaltungen eingesetzt wird. Mit dieser Technologie hergestellte mikrofluidische Chips werden voraussichtlich in den Bereichen In-vitro-Diagnostik und Flüssigbiopsie (eine weitgehend nicht-invasive Diagnosetechnik, die nur eine kleine Menge Blut oder andere Flüssigkeitsproben erfordert) eingesetzt werden, für die eine hohe Nachfrage für Anwendungen wie Krebsdiagnose und klinische Tests erwartet wird.
In den letzten Jahren hat das Interesse an der Flüssigbiopsie zugenommen, bei der Blut- oder andere Flüssigkeitsproben verwendet werden, um Krebs in einem sehr frühen Stadium erkennen zu können. Mikrofluidische Chips, die im Spritzgussverfahren unter Verwendung von PDMS hergestellt werden, werden aufgrund der ausgezeichneten Biokompatibilität des Materials und seiner Eignung für optische Analysen häufig für Tests verwendet. Die niedrige Produktivität bei der Mikroherstellung unter Verwendung von PDMS und die hohen Kosten für Flüssigsilikon als Rohstoff treiben jedoch die Kosten der Chips in die Höhe und stellen ein Hindernis für einen breiteren Einsatz dar.
Um dieses Problem zu lösen, hat Toppan eine Technologie für die Herstellung von Mikrofluidik-Chips entwickelt, die auf Fotolithografie-Techniken basiert, die bei der Herstellung von LCD-Farbfiltern eingesetzt werden. Konkret werden auf einem auf ein Glassubstrat aufgetragenen Fotolack (lichtempfindliches Material) Kanäle (Rillen oder Löcher, die den Durchfluss von Flüssigkeiten oder Gasen ermöglichen) mit einer Breite von 10 Mikrometern (Mikrometer=0,001 Millimeter) bis zu mehreren Millimetern und einer Tiefe von einem bis 50 Mikrometern gebildet. Auf den ausgehärteten Fotolack wird dann eine Abdeckung mit Öffnungen für die Injektion von flüssigen Proben oder Mustern aufgebracht. Mit dieser Methode hergestellte mikrofluidische Chips haben Eigenschaften, die denen von PDMS-Chips gleichwertig oder überlegen sind, und können in größeren Mengen und zu niedrigeren Kosten hergestellt werden.
"Wir haben die fortschrittlichen Mikrofabrikationstechniken von Toppan angewandt, um möglicherweise eine Massenproduktion von etwas zu ermöglichen, das den weit verbreiteten Einsatz medizinischer Testverfahren vorantreiben kann, die die Belastung für die Patienten verringern", sagte Yuichiro Abe, Leiter der Entwicklungsplanung in der Elektronikabteilung von Toppan. "Wir werden weiterhin mit unseren Kooperationspartnern an Pilotversuchen für die Kommerzialisierung von Mikrofluidik-Chips aus Glas arbeiten und hoffen, bis März 2022 eine auf Photolithographie basierende Massenproduktionstechnologie etablieren zu können."
Weitere Informationen finden Sie unter: https://www.toppan.com/en/news/2021/10/newsrelease211007.html [This is automatically translated from English