MEMS

Abstract(#br)The advent of 3D printing has allowed for rapid bench-top fabrication of molds for casting polydimethylsiloxane (PDMS) chips, a widely-used polymer in prototyping microfluidic devices. While fabricating PDMS devices from 3D printed molds is fast and cost-effective, creating smooth surface topology is highly dependent on the printer's quality. To produce smooth PDMS channels from these molds, we propose a novel technique in which a lubricant is tethered to the surface of a 3D printed mold, which results in a smooth interface for casting PDMS.

In this paper, we present a micro-electro-mechanical-system based on a microcapillary electrophoresis chip device integrated with optical detection components, including a micro-focusing lens structure and buried optic fibers. This is a promising approach to enhance the optical signal of the laser-induced fluorescence system for biomedical detection applications. This study utilized microcapillary electrophoresis (micro-CE) chips with two specific polymer materials, polymethylmethacrylate (PMMA) and polydimethylsiloxane (PDMS).

本文报道了一种新型生物相容性微机械生物反应器(执行器和传感器)，用于活体微组织的原位操作和表征。本研究的目的是开发和验证一种可获得、价格低廉、可调节、易于加工的应用靶向无菌生物反应器。我们的方法依靠简单的聚二甲基硅氧烷( PDMS )成型技术进行制造，与常用的实验室设备和材料兼容。我们独特的设计包括一个柔性的薄膜，它允许将一个外部驱动器转移到PDMS梁基驱动器和传感器中，置于常规的35 mm细胞培养培养皿内。通过计算分析和实验测试，我们证明了它的功能性、准确性、灵敏度和可调节的工作范围。通过时间历程测试，致动剂将20 %以上的菌株传递给可生物降解的电纺聚( D，L-丙交酯-co-乙交酯) ( PLGA ) 85∶15不定向纳米纤维( ~ 91µ m厚)。同时，该传感器能够表征在异丙醇( IPA )作用下杨氏模量(降至10 - 150kPa )的时间历程变化。此外，该驱动器将高达4 %的应变传递给PDMS单层膜( ~ 30 µ m厚)，同时表征其弹性模量高达~ 2.2 MPa。该平台重复施加0.23 Hz的动态拉伸刺激，使人皮肤成纤维细胞( HDF )存活12 h ( h )，记录细胞向两个角度区的再定向，平均为-58.85°和56.02°。该装置与活细胞的生物相容性显示一周，无细胞毒性迹象。

本文报道了一种新型生物相容性微机械生物反应器(执行器和传感器)，用于活体微组织的原位操作和表征。本研究的目的是开发和验证一种可获取、价格低廉、可调节、易于加工的应用靶向无菌生物反应器。我们的方法依靠简单的聚二甲基硅氧烷( PDMS )成型技术进行制造，与常用的实验室设备和材料兼容。我们独特的设计包括一个柔性的薄膜，它允许将一个外部驱动器转移到PDMS梁基驱动器和传感器中，置于常规的35 mm细胞培养培养皿内。通过计算分析和实验测试，我们证明了它的功能性、准确性、灵敏度和可调节的工作范围。通过时间历程测试，致动剂将20 %以上的菌株传递给可生物降解的电纺聚( D，L-丙交酯-co-乙交酯) ( PLGA ) 85∶15不定向纳米纤维( ~ 91µ m厚)。同时，该传感器能够表征施加异丙醇( IPA )诱导的杨氏模量(下降到10 ~ 150 k Pa )的时间历程变化，并且执行器将高达4 %的应变传递到PDMS单层(厚~ 30 µ m )，同时表征其弹性模量高达~ 2.2 MPa。该平台将动态( 0.23 Hz )拉伸刺激反复作用于活人皮肤成纤维细胞( HDF )细胞12 h ( h )，记录细胞向两个角度区的重新取向，平均为-58.85°和56.02°，并显示该装置与活细胞的生物相容性为一周，未见细胞毒性迹象。

摘要\n以聚二甲基硅氧烷( PDMS )为主要传感材料，设计了一种能够检测人体行走和运动到一定距离的运动传感器。设计了一种读出电路，用于检测由于周围运动引起的与传感器材料的电容耦合。读出电路由传感、滤波和放大三个阶段组成。为了避免直流分量的产生，消除50Hz噪声对传感信号的不利影响，采用有源Sallen - Key和无源RC滤波器组成的六阶低通滤波器。通过完整的读出电路得到的信号表明，该传感器系统能够准确检测到2   m以外的人体运动。此外，从传感器系统输出的各种人体运动信号中得到了不同的信号模式。

张量传感器可以通过检测物体内部的应力变化来测量肉眼看不到的物体中的变形。这类传感器的应用范围很广。例如，一个张量传感器可以通过检测材料内部的应力变化来预测建筑材料的疲劳，从而预防事故的发生。在这种情况下，需要一个能够测量张量全部9个分量的小尺寸传感器。本研究采用MEMS工艺研制了一种由高灵敏度压阻梁和悬臂梁组成的张量传感器，用于测量所有张量分量。设计的传感器尺寸为2.0 mm × 2.0 mm × 0.3 mm (长宽厚)。将传感器芯片嵌入15 mm3立方形聚二甲基硅氧烷( PDMS )弹性体中，并进行标定，验证传感器对应力张量的响应。我们证明，利用制作的传感器可以测量5 k Pa量级的6轴法向和剪切柯西应力。

张量传感器可以通过检测物体内部的应力变化来测量肉眼看不到的物体中的变形。这类传感器的应用范围很广。例如，一个张量传感器可以通过检测材料内部的应力变化来预测建筑材料的疲劳，从而预防事故的发生。在这种情况下，需要一个能够测量张量全部9个分量的小尺寸传感器。本研究采用MEMS工艺研制了一种由高灵敏度压阻梁和悬臂梁组成的张量传感器，用于测量所有张量分量。设计的传感器尺寸为2.0 mm × 2.0 mm × 0.3 mm (长宽厚)。将传感器芯片嵌入15 mm3立方形聚二甲基硅氧烷( PDMS )弹性体中，并进行标定，验证传感器对应力张量的响应。我们证明，利用制作的传感器可以测量5 k Pa量级的6轴法向和剪切柯西应力。