微納加工點(diǎn)印儀

      DPN（Dip Pen Nanolithography）是美國西北大學(xué)的Mirkin教授小組開發(fā)的基于原子力顯微鏡的納米刻蝕技術(shù)，又稱作浸蘸筆納米加工刻蝕技術(shù)。通過對被轉(zhuǎn)移材料或物質(zhì)的精確控制，可以在襯底表面構(gòu)造出任意的納米結(jié)構(gòu)。隨著與相關(guān)技術(shù)的發(fā)展， DPN逐漸發(fā)展為一種操作簡單的納米刻蝕技術(shù)，可用于納米工程工業(yè)、微結(jié)構(gòu)功能化、納米加工刻蝕、微納元器件工藝、芯片傳感器微加工等領(lǐng)域。經(jīng)過多年的潛心研發(fā)，美國acst（Advanced Creative Solutions Technology）公司充分挖掘了DPN技術(shù)在納米科技領(lǐng)域的巨大應(yīng)用前景，推出了基于DPN技術(shù)的多功能臺式微米加工點(diǎn)印儀NLP-2000。

微納加工點(diǎn)印儀是一個用戶界面友好并且簡單方便的臺式納米加工平臺，可以以亞微米級別的精確度和分辨率將多種材料點(diǎn)印到基底模板上。整合MEMS和沉積技術(shù)到NLP 2000系統(tǒng)的點(diǎn)印和自動化軟件之中，用戶可以在幾十分鐘內(nèi)隨意創(chuàng)造出自定制化的圖案。NLP 2000可以很好地應(yīng)用于微納米芯片的大面積點(diǎn)印沉積。由于點(diǎn)印的團(tuán)的大小可以從100 nm到10uM以上，NLP 2000給納米加工刻蝕技術(shù)帶來的方便。NLP 2000可以提供1-10微米的點(diǎn)印，使它成為納米工程和生物材料的領(lǐng)域的理想工具，例如：

納米工程工業(yè)

微結(jié)構(gòu)功能化

納米加工刻蝕

微納元器件工藝

芯片傳感器微加工

特點(diǎn)和優(yōu)勢

除了可以點(diǎn)印多種材料的納米/微米圖案之外，NLP 2000的優(yōu)點(diǎn)還有：

快速點(diǎn)印多種成分的團(tuán)，分辨率在1-10微米

自動化，精確，同一平面的點(diǎn)印區(qū)域可達(dá)到40mm ×40mm

微米結(jié)構(gòu)的材料的功能化加工

通過高倍分辨率的光學(xué)顯微鏡 & 環(huán)境腔進(jìn)行過程檢測和控制

用戶友好的軟件

材料點(diǎn)印的標(biāo)準(zhǔn)流程

標(biāo)準(zhǔn)配置

NLP2000 系統(tǒng)主機(jī)，光學(xué)部分，控制器

M-型多探針陣列。儲液池，基底板

快速啟動說明，用戶操作手冊，CD

一年保修，配件和人力

環(huán)境控制腔

整合的隔震臺

延遲的有限質(zhì)保，1年

大區(qū)域、全自動、精確的點(diǎn)印

除了一個大的40mm × 40mm XY平臺之外，NLP 2000系統(tǒng)包括基本培訓(xùn)之后用戶快速點(diǎn)印大的表面的所需要的所有軟硬件。NLP 2000 配置的3個壓電驅(qū)動的線性位移臺（XYZ）和2個角位臺 Goniometer Stage（Tx和Ty）確保了大區(qū)域精確快速點(diǎn)印的穩(wěn)定性。全自動的調(diào)平控制系統(tǒng)，標(biāo)準(zhǔn)的點(diǎn)印規(guī)則，以及軟件腳本處理使NLP 2000系統(tǒng)可以簡單、自動、可控的完成長時間點(diǎn)印。

微結(jié)構(gòu)的功能化

通過使用NLP 2000系統(tǒng)的高分辨率平臺，亞微米光學(xué)分辨率和樣品點(diǎn)印界面，科學(xué)家可以簡單方便的功能化傳感器，陣列傳感器，微接觸印刷印章，微流體設(shè)備，或者其他預(yù)裝配的微結(jié)構(gòu)。

可控地點(diǎn)印環(huán)境

為了全面的監(jiān)控和控制點(diǎn)印過程，NLP 2000 系統(tǒng)配置了高分辨率的光學(xué)顯微鏡和環(huán)境控制腔，以及隔震臺。整合的環(huán)境控制腔可以是用戶控制和記錄溫度，濕度和其他參數(shù)，用于實(shí)時或者后續(xù)的分析和校準(zhǔn)。此外，NLP 2000 還可以兼容市場上的主動和被動的各種防震臺。

點(diǎn)印的材料和基底：NLP 2000 系統(tǒng)可以點(diǎn)印和成像多種分子材料和液體到不同的基底材料，黏度范圍可以從1-20000 cP。

點(diǎn)印的材料：

蛋白質(zhì)、核酸、抗原、脂質(zhì)體、納米顆粒、聚乙二醇、UV-固化的多聚體、熱-固化的多聚體、甘油、硅烷

兼容的基底：

硅、二氧化硅、硅烷化表面、氨基活化的玻片、金屬、PDMS、水凝膠、聚苯乙烯、催化劑、硫醇

Top-Down Lithography （自上而下刻蝕）

Top-down DPN技術(shù)是快速進(jìn)行模型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的理想工具，適用于衍射光柵、等離子特征、任意固態(tài)圖案（包括光掩模）。先利用DPN系統(tǒng)將抗刻蝕的材料轉(zhuǎn)移到預(yù)定的基底表面，點(diǎn)印尺寸從50nm到2um，隨后將基底浸入到腐蝕液中去除點(diǎn)印圖案以外的所有區(qū)域的材料，最終點(diǎn)印的材料就突出于表面而形成所需圖案。

Bottom-up Lithography （自下而上刻蝕）

      作為一種快速經(jīng)濟(jì)的微印刷技術(shù)，DPN技術(shù)可以將圖案材料點(diǎn)印到平面或者已有的微米/納米結(jié)構(gòu)中，從而廣泛應(yīng)用到bottom-up制備領(lǐng)域，并且可以用于生物芯片功能化、PDMS印章、微流管、膜和納米線。

獨(dú)特的優(yōu)勢

      點(diǎn)印大小：50nm-10um

      MEMS專業(yè)制備的“筆"尖非常適合于沉積小分子或者液體材料，并且能夠控制點(diǎn)印的尺寸大小。通過控制“筆"尖在基底表面的停留時間和沉積的環(huán)境條件，NLP2000的使用者可以很快很容易地創(chuàng)造出從納米到微米尺寸大小的點(diǎn)。功能強(qiáng)大、使用方便的系統(tǒng)軟件驅(qū)動高精確度的掃描移動平臺來確保在X、Y、Z三維平面上點(diǎn)印的納米分辨率和穩(wěn)定性。

      使用一種或多種材料靈活快速點(diǎn)印制備圖案

      使用NLP2000 ，研究人員可以很快的創(chuàng)造出獨(dú)特的圖案，并且從設(shè)計(jì)圖案到點(diǎn)印材料一共不超過一個小時。首先將小分子或者液體分子等“墨水"材料從墨水池流經(jīng)微流管運(yùn)輸再裝載到“筆"尖陣列上的儲水槽。“筆"尖陣列上的每一個“筆"尖都可以裝載一種特定的“墨水"材料。一旦“筆"尖裝載好“墨水"， NLP2000就可以同時將多種不同“墨水"材料點(diǎn)印在預(yù)定的的基底上，且點(diǎn)印的圖案特征是復(fù)雜多樣的，最終創(chuàng)造出用戶自定義的結(jié)構(gòu)。

      沉積過程不損傷生物材料

      NLP2000沉積蛋白質(zhì)、多肽和核酸的過程不涉及到壓力、剪切力、高真空或者紫外照射等破壞生物分子結(jié)構(gòu)和功能的條件。因此，DPN系統(tǒng)所制備圖案中生物分子可以保持良好的活性。“筆"尖能夠成功地點(diǎn)印粘度從1-20000cP的液體材料，點(diǎn)印的圖案大小和形狀可以各異，并且不會留下“咖啡漬"的污漬印記，而這個問題通常在其他的點(diǎn)印平臺都存在。

      可以選擇"筆“尖的數(shù)目

      使用“筆"尖陣列點(diǎn)印材料的時候，使用單獨(dú)陣列和樣品可以同時使用多個“筆"尖一次性沉積出幾十到幾千個重復(fù)。精致復(fù)雜的DPN系統(tǒng)的掃描操作臺可以保證整個“筆"尖陣列的所有“筆"尖都一同接觸到基底，從而創(chuàng)造出高度一致的斑點(diǎn)形態(tài)。

      精確定位的材料沉積

      高精確度的x，y平臺配合新的成像系統(tǒng)和軟件使得DPN平臺能夠沉積各種材料到預(yù)定的位置，同時保證納米和微米的精確度。這種精確度使得DPN系統(tǒng)成為一種理想的微結(jié)構(gòu)功能化加工和制造的工具，可以應(yīng)用到傳感器、微流體和細(xì)胞培養(yǎng)等領(lǐng)域。DPN制備過程同樣對構(gòu)造納米線或者石墨烯層微機(jī)構(gòu)上的電極很有應(yīng)用價值。

多個應(yīng)用領(lǐng)域

      NLP2000的可以在各種環(huán)境條件下將不同的材料以多種設(shè)計(jì)方案直接沉積到預(yù)定的位置，使得其可以應(yīng)用到前沿的納米加工制備、納米工程和納米生物等領(lǐng)域。

納米工程

      超材料： 開口環(huán)形諧振器結(jié)構(gòu)

      光柵：大尺度衍射光柵制作

      碳納米管：金屬納米顆粒（單個或一列）沉積在催化的碳納米管的生長

      石墨烯：在石墨烯層上印電極

微結(jié)構(gòu)功能化

      因?yàn)镹LP2000可以將不同的材料沉積到可控的位置并保證納米級的精確度（小于10um大小），所以該平臺是微結(jié)構(gòu)功能化預(yù)加工的理想工具。應(yīng)用的微結(jié)構(gòu)包括生物傳感器/化學(xué)傳感器陣列元件、微柱、微電極和微流體導(dǎo)管內(nèi)部的特定位置。用戶自定義的結(jié)構(gòu)。

有機(jī)材料

      水膠形成亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)非常適合細(xì)胞微成像、組織工程學(xué)和體外細(xì)胞培養(yǎng)的研究。研究者可以利用NLP2000穩(wěn)定可控地在亞細(xì)胞水平點(diǎn)印水膠前體到指定的位置，隨后聚合化這些前體形成三維交聯(lián)結(jié)構(gòu)的水膠聚合體，這種非常接近天然組織的環(huán)境適合用來研究組織水平細(xì)胞與外基質(zhì)以及細(xì)胞與水膠上結(jié)合蛋白的相互作用。NLP2000同樣很適合點(diǎn)印DNA、蛋白、脂質(zhì)和其他生物性材料分子以形成相應(yīng)圖案。