양적, 피부가 상처 관리를위한 등각 피부와 같은 전자 시스템의 제조 및 특성

이 절차의 전반적인 목표는 정량적 피부 상처 관리를 위한 전자 장치와 같은 피부를 제작하는 것입니다. 이것은 먼저 캐리어 기판에 전자 장치를 개발함으로써 달성됩니다. 두 번째 단계는 전자 장치를 내장하기 위해 엘라스토머 멤브레인을 준비하는 것입니다.

다음으로, 제작된 전자 장치는 제조 화합물에서 검색되어 멤브레인으로 이송됩니다. 마지막 단계는 전자 장치를 실리콘 코팅으로 감싸고 데이터 수집을 위한 유연한 케이블을 연결하는 것입니다. 완성된 장치는 환자의 상처 조직 근처에 적층되어 상처 관리로 시간, 다양한 온도 및 조직 열전도율을 모니터링합니다.

현미경 육안 검사를 기반으로 하는 기존 도구에 비해 이 장치의 주요 장점은 상처 조직 근처의 온도 및 열 전도도에 대한 다기능 정량 모니터링을 제공할 수 있다는 것입니다. 소프트 생체 적합성 및 피부 착용 가능 장치는 임상 환경에서 사용할 수 있는 기능과 특성을 제공하며 만성 상처 관리에서 중요한 문제를 해결할 수 있는 큰 잠재력을 가지고 있습니다. 이 스핀 코팅 프로토콜은 모든 크기의 실리콘 웨이퍼에서 수행할 수 있습니다.

먼저 아세톤과 이소프로필 알코올로 웨이퍼를 탈지하십시오. 그런 다음 탈이온수로 헹구고 질소로 건조시킵니다. 섭씨 110도로 설정된 핫 플레이트에서 웨이퍼를 3분 동안 탈수합니다.

이제 3000RPM으로 웨이퍼에 5g의 PDMS를 스핀 코팅한 후 150°C로 설정된 핫 플레이트에서 30분 동안 웨이퍼를 경화하여 프로세스를 완료합니다. PDMS 코팅된 웨이퍼를 3분 동안 UV 처리한 후 웨이퍼에 폴리아미드를 스핀 코팅합니다. 피펫으로 2밀리리터를 바르고 1.2미크론 층에 대해 4, 000RPM에서 1분 동안 회전합니다.

그런 다음 웨이퍼를 섭씨 150도의 핫 플레이트에서 5분 동안 미리 굽고 섭씨 250도의 오븐에서 2시간 동안 굽습니다. 다음으로, 전자빔 증착물을 사용하여 접착을 위해 20나노미터 두께의 크롬 층을 만든 다음 전도성을 위해 3미크론 두께의 구리 층을 사용합니다. 다음으로, 2밀리리터의 포토레지스트를 10미크론 미만의 층에 대해 3단계로 웨이퍼에

이제 섭씨 75도의 핫 플레이트에서 웨이퍼를 30분 동안 경화시킵니다. 다음으로, 초당 10밀리와트의 속도로 UV 정렬기를 사용하여 구리 전자 패턴을 웨이퍼의 중앙에 배치합니다. 25초의 노출 시간을 사용합니다.

프랙탈 패턴은 센서를 만드는 데 사용되며 상호 연결을 위해 개방형 메쉬가 만들어집니다. 1분 동안 33% 현상액 용액에서 포토 레지스트를 현상합니다. 그런 다음 칩을 탈이온수로 헹구고 질소 흐름에서 건조시킵니다.

계속하기 전에 현미경으로 패턴에 결함이 있는지 확인하십시오. 다음으로, 화학적 에칭에서 6분 동안 수조를 사용하여 웨이퍼에 구리를 에칭합니다. 에칭 후 웨이퍼를 헹구고 건조시킵니다.

이전과 마찬가지로 구리 리드의 20% 이상의 에칭이 기계적 고장을 일으키는 현미경으로 에칭된 패턴을 확인하십시오. 크롬 층을 에칭하려면 5분 동안 반응성 이온 에칭을 사용하십시오. 에칭을 확인한 후 아세톤 10ml로 나머지 사진 레지스트를 제거한 다음 이소프로판올 10ml로 제거합니다.

셋째, 20 밀리리터의 탈 이온수. 질소 스트림 아래에서 웨이퍼를 건조시켜 수조를 따르십시오. 이 프로토콜의 경우, 전자 장치가 10cm 너비의 페트리 접시로 옮겨질 대상 재료에 대해 10g의 캡슐화 실리콘 혼합물을 만듭니다.

스핀 코트, 150RPM에서 1분 동안 8g의 믹스. 반 밀리미터 실리콘 코팅용. 실온에서 하룻밤 사이에 치료하십시오.

다음으로, 패턴 칩에 크기의 수용성 테이프 조각을 부착하여 전자 패턴의 라미네이트 표면 역할을 합니다. 테이프를 붙인 후 웨이퍼를 섭씨 130도에서 3분 동안 가열합니다. 그런 다음 테이프를 빠르게 떼어내어 전자 장치를 분리하고 회수 패턴에 회수합니다.

추가 접착력을 위해 전자빔 증발을 사용하여 20나노미터의 크롬을 증착합니다. 그런 다음 50나노미터의 이산화규소를 크롬 층에 증착합니다. 이제 실리콘 층을 회수하여 365 나노미터 자외선으로 제곱센티미터당 8.9밀리와트로 2분 동안 처리합니다.

이것은 실리콘이 활성화된 표면을 활성화합니다. 검색된 전자 장치를 실리콘에 눌러 대상 재료에 고르게 펴 놓습니다. 그런 다음 테이프를 물로 처리하여 녹이고 5분 후에 테이프를 떼어냅니다.

그런 다음 실리콘을 탈이온수로 헹구고 섭씨 90도의 핫플레이트에서 1분 동안 건조시킵니다. 장치를 만들려면 먼저 Vander Wall의 접착력을 사용하여 직사각형 PDMS 조각으로 접촉 패드를 덮습니다. 지금 이동 전자공학에 4, 분 동안 000 분당 회전수에 캡슐에 넣어진 실리콘 혼합물의 5 그램 sinco

이것은 5미크론 두께의 층을 만들고 실온에서 밤새 경화시킵니다. 다음 날, 반 밀리리터의 액체 강철 플럭스로 센서 패드를 3초 동안 청소합니다. 그런 다음 섭씨 60도를 초과하는 압력과 열로 유연한 리본 케이블을 접점에 연결합니다.

멀티미터로 연결을 확인하십시오. 센서 패드와 1cm 떨어진 필름 케이블 사이의 저항은 같은 방식으로 리본 케이블의 다른 쪽 끝을 맞춤형 회로 기판에 옴 본딩보다 작아야 합니다. 마지막으로, 기존 전선을 PCB에 납땜하여 장치를 데이터 수집 하드웨어에 연결합니다.

설명된 프로토콜을 사용하여 전자 센서 장치를 제작했습니다. 장치의 유연성을 검사했습니다. 인장 변형 하에서 기계적 파괴가 발생하지 않았으며 장치가 작동했습니다.

6개 센서 위치에서의 저항은 고정밀 핫 플레이트를 사용하여 측정되었습니다. 센서가 미묘한 온도 변화를 감지하도록 잘 보정되었음을 보여주는 선형 관계가 있었습니다. 또한, 임상 환경에서 장치의 열전도율을 평가하기 위해 조정된 3 오메가 신호를 사용했습니다.

이 장치는 최대 한 달 동안 수술 후 상처 치유를 모니터링하는 데 사용되었습니다. 따라서 상처 치유 과정의 온도를 측정했습니다. 3일째 되는 날에 상처 부위에 강렬한 염증이 있었는데, 이는 장치가 측정한 온도 스파이크에 의해 반영됩니다.

이 비디오를 시청한 후에는 환자의 정량적 상처 관리를 위한 컨포멀 schemic 전기 장치를 제작하는 방법을 잘 이해하게 될 것입니다.