Die Nanoimprint-Lithografie ist ein Verfahren, mit dem nanoskalige Strukturen zu potenziell geringen Kosten und mit hohem Durchsatz hergestellt werden können, in der Regel aus thermoplastischen Kunststoffen. In den letzten 20 bis 30 Jahren hat sich diese Technologie rasch zu einer legitimen lithografischen Technologie entwickelt, die in mehreren Branchen Anwendung findet, vor allem in der Photonik, der Halbleiterindustrie, der Mikrofluidik und bei biomimetischen Substratstrukturen 1. Für das Nanoimprinting wird eine Form im Nanomaßstab benötigt, die die Merkmale und Strukturen definiert, die auf ein endgültiges Gerät oder Material übertragen werden. Diese Nanoimprinting-Formen können je nach Anwendung mit verschiedenen Methoden hergestellt werden. Die am häufigsten verwendeten Methoden sind die Elektronenstrahllithographie (EBL), das Laserschreiben, die tiefe UV-Lithographie (DUV) und reaktive Ätzmethoden (wie das reaktive Ionenätzen (RIE), das induktiv gekoppelte Plasmaätzen (ICP) und andere Methoden ) 2. Diese Nanoimprint-Formen werden dann zur Herstellung von Reliefstrukturen in verschiedenen musterübertragbaren oder prägbaren Materialien verwendet, wodurch die endgültigen Geräte entstehen.
Gemeinsam mit den Forschungs- und Entwicklungslabors von Potomac Photonics Inc. wollen die Forscher am NCAT diese Technologie für die Stammzellenforschung kommerzialisieren. Nanoimprinting-Formen wurden von LightSmyth Technologies(http://www.lightsmyth.com/product/nanopatterned-silicon-stamps/) erworben und für das Einprägen von Mustern in Thermoplaste unter Verwendung von Methoden verwendet, die bei Potomac Photonics Inc. entwickelt wurden (Abbildung A und B). Der Arbeitsumfang dieses Projekts umfasst den Nachweis des Konzepts, die Auswahl und Entwicklung von Fertigungstechniken und -verfahren, die für das Heißprägen und Rapid Prototyping von Nanoabdrücken in Polymere erforderlich sind. Potomac Photonics Inc. arbeitet eng mit Prof. Salil Desai zusammen, um die Bedingungen für die Nanoimprint-Technologie zu spezifizieren und zu optimieren, damit sie in Studien zur Differenzierung von Stammzellen eingesetzt werden kann, und um diese Technologie in die Produktion und Fertigung zu überführen. Es wird eine optimale Methode auf der Grundlage von Leistung und Herstellbarkeit ermittelt, bei der Einrichtungen, Dienstleistungen, Technik und Materialien für die schnelle Prototypenerstellung, Prozessentwicklung und Skalierung dieser Geräte durch iterative Entwicklung zwischen Prof. Salil Desai (NC A &T SU) und Potomac bereitgestellt werden. Potomac Photonics Inc. ist auf Heißprägung und Bauelementeherstellung spezialisiert und bietet seinen Kunden Dienstleistungen für Strukturgrößen von 100 nm bis 1 mm beim Nanoimprinting an. Die aktuellen Technologien haben eine Zunahme der Nanostrukturierung für Branchen wie Pharmazeutik, Photonik, Elektronik usw. bewirkt. Gemeinsam mit Prof. Salil Desai hoffen wir nun, dies auch für die Märkte der Biopharmazie und der Stammzellentechnologie nutzbar zu machen.
Referenz:
- Kumar CSSR, Hormes J, Leuschner C. Nanofabrication Towards Biomedical Applications. Vol 34.; 2005. doi:10.1002/3527603476
- Barcelo S, Li Z. Nanoimprint-Lithographie für die Herstellung von Nanobauteilen. Nano Convergence. 2016;3(1). doi:10.1186/s40580-016-0081-y
