Hispanopedia WikiUna sonda de nanofuente ( NFP ) es un dispositivo para "dibujar" micropatrones de sustancias químicas líquidas con una resolución extremadamente pequeña. Una NFP contiene un dispositivo microfluídico en voladizo que termina en una nanofuente. El sistema microfluídico integrado facilita la entrega rápida y continua de moléculas desde los depósitos del chip hasta la punta de la fuente. Cuando la punta entra en contacto con el sustrato, se forma un menisco líquido que proporciona una vía para el transporte molecular hacia el sustrato . Al controlar la geometría del menisco mediante el tiempo de contacto y la velocidad de deposición, se pueden crear patrones de diversas tintas y biomoléculas sobre una superficie con una resolución inferior a 100 nm .
Antecedentes históricos
La aparición de la nanolitografía por pluma de inmersión (DPN) en los últimos años ha supuesto una revolución en la tecnología de modelado a nanoescala . Con una resolución inferior a 100 nanómetros y una arquitectura propicia para la paralelización masiva, la DPN permite producir grandes matrices de estructuras a nanoescala. Por ello, la DPN convencional y otras técnicas basadas en sondas suelen estar limitadas por su velocidad de deposición y por la necesidad de volver a entintar repetidamente durante el modelado prolongado.
Para abordar estos desafíos, Espinosa et al. desarrollaron una sonda de nanofuente en la que se incrustaron microcanales en sondas AFM para transportar tinta o biomoléculas desde depósitos a sustratos, logrando una escritura continua a nanoescala. [ 1 ] La integración de la alimentación continua de tinta líquida dentro de la NFP facilita una deposición más rápida y elimina la necesidad de inmersiones repetidas, todo ello preservando la resolución sub-100 nanómetros de la DPN.
Microfabricación
Las sondas de nanofuente (NFP) se fabrican a escala de oblea mediante técnicas de microfabricación que permiten la fabricación en serie de numerosos chips. [ 2 ] A través de las distintas generaciones de dispositivos, el diseño y la experimentación mejoraron el dispositivo, lo que dio como resultado un proceso de fabricación robusto. Se espera que las dimensiones y formas de las características, altamente mejoradas, optimicen el rendimiento en la escritura y la obtención de imágenes.
Aplicaciones
Nanopatronización por escritura directa
La NFP se utiliza en el desarrollo de una plataforma de nanofabricación de escritura directa a escala. La plataforma es capaz de construir dispositivos a nanoescala complejos y altamente funcionales a partir de una amplia gama de materiales (por ejemplo, nanopartículas, catalizadores (que aumentan la velocidad de reacción), biomoléculas y soluciones químicas). [ 3 ] Las capacidades de nanopatterning demostradas incluyen:
• Biomoléculas (proteínas, ADN ) para ensayos de biodetección o estudios de adhesión celular .
• Nanopartículas funcionales para estudios de administración de fármacos y fabricación de nanosistemas.
• Catalizadores para el crecimiento de nanotubos de carbono en la fabricación de nanodispositivos
• Tioles para el autoensamblaje dirigido de nanoestructuras.
Inyección directa de células individuales in vitro
Aprovechando la geometría única de la punta de los nanomateriales NFP, estos se inyectan directamente en células vivas con mínima invasividad. [ 4 ] Esto permite realizar estudios únicos de la administración mediada por nanopartículas , así como de las vías celulares y la toxicidad. Mientras que los estudios in vitro típicos se limitan a poblaciones celulares, estas herramientas de amplia aplicabilidad permiten una investigación multifacética a nivel de célula individual.
Véase también
Referencias
- ↑ 1. Kim, K.-H., et al. Escritura a nanoescala masivamente paralela con múltiples puntas y capacidades fluidicas: nanolitografía con pluma estilográfica (FPN). En Actas del 4.º Simposio Internacional sobre MEMS y Nanotecnología . 2003. Charlotte, Carolina del Norte.
- ↑ Moldovan, N., K.-H. Kim y HD Espinosa, Diseño y fabricación de una novedosa nanosonda microfluídica. Journal of Micromechanical Systems, 2006. 15: págs. 204-213.
- ↑ Loh, OY, et al., Administración directa de proteínas inducida por campo eléctrico mediante una sonda de nanofuente. Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América, 2008. 105: págs. 16438–43.
- ↑ Loh, O., et al., Patrones de alta resolución basados en sondas de nanofuente e inyección de células individuales de nanodiamantes funcionalizados. Small, 2009. 5: págs. 1667-1674.
- Litografía (microfabricación)
- Microtecnología
- Microscopía de sonda de barrido
- Ingeniería biológica
- Ingeniería de tejidos