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Fabrication of sharp silicon hollow microneedles by deep-reactive ion etching towards minimally invasive diagnostics

引用

Microsystems & Nanoengineering 2019年第1期5卷 292-302页

作者： Yan Li Hang Zhang Ruifeng Yang Yohan Laffitte Ulises Schmill Wenhan Hu moufeed kaddoura Eric J.M.Blondeel Bo Cui Department of Electrical and Computer Engineering University of Waterloo200 University Avenue WestWaterlooON N2L 3G1Canada ExVivo Labs Inc. 3 Regina Street NorthWaterlooON N2J 2Z7Canada

Microneedle technologies have the potential for expanding the capabilities of wearable health monitoring from physiology to *** paper presents the fabrication of silicon hollow microneedles by a deep-reactive ion etching(DRIE)process,with the aim of exploring the feasibility of microneedle-based in-vivo monitoring of biomarkers in skin *** devices shall have the ability to allow the sensing elements to be integrated either within the needle borehole or on the backside of the device,relying on capillary filling of the borehole with dermal interstitial fluid(ISF)for transporting clinically relevant biomarkers to the sensor *** modified DRIE process was utilized for the anisotropic etching of circular holes with diameters as small as 30μm to a depth of>300μm by enhancing ion bombardment to efficiently remove the fluorocarbon passivation ***,isotropic wet and/or dry etching was utilized to sharpen the needle due to faster etching at the pillar top,achieving tip radii as small as 5μ*** sharp microneedles have been demonstrated to be sufficiently robust to penetrate porcine skin without needing any aids such as an impact-insertion applicator,with the needles remaining mechanically intact after repetitive *** capillary filling of DRIE-etched through-wafer holes with water has also been demonstrated,showing the feasibility of use to transport the analyte to the target sites.

关键词： sharp needle utilized

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