Freistehende Siliziumoxid-Mikrokanäle für biophysikalische Messungen und Mikroskopie

Abstract:
Freistehende mikrofluidische Kanäle, welche als mikromechanische Resonatoren konfiguriert sind, ermöglichen die direkte Messung der Masse und der Dichte von Nanopartikeln, einzelnen Zellen, und kleinen Mengen adsorbierter Biomoleküle in Flüssigkeit mit einer Auflösung von unter 100 ag (1 ag = 10^-18 g). Die Empfindlichkeit der Methode ist primär durch die Masse und den Gütefaktor des Resonators bestimmt. Hier beschreiben wir eine neue Herstellungstechnologie zur Fertigung solcher fluidischer Resonatoren und deren Integration mit größeren mikrofluidischen Kanälen zur Sample-Injektion. Diese Technologie ermöglicht es, die Kanalwandstärke und den Kanalquerschnitt gegenüber den bisher empfindlichsten Strukturen um den Faktor 10 bis 20 bei gleichbleibender Kanallänge zu reduzieren. Zusätzlich wird durch die Verwendung von Siliziumoxid statt Silizium als Wandmaterial die Herstellung optisch transparenter, freistehender Kanäle ermöglicht, was eine Korrelation der Massenmessung mit Fluoreszenz-Detektion oder Mikroskopie erlaubt.