biomems 1-notiuni introductive
TRANSCRIPT
-
7/25/2019 BIOMEMS 1-Notiuni Introductive
1/13
BIOMEMS
Notiuni introductive
Materiale pentru BIOMEMS
-
7/25/2019 BIOMEMS 1-Notiuni Introductive
2/13
BIOMEMS
Stiintamaterialelor
Biologie
Chimie
Fizica
Medicina
Inginerie
BIOMEMS: Domeniu Interdisciplinar
-
7/25/2019 BIOMEMS 1-Notiuni Introductive
3/13
MEMS: Sisteme Micro-Electro-Mecanice cu aplicatii in telecomunicatii,
electronice, aeronautica
O clasa de dispozitive si sisteme miniaturale fabricate prin procedee
microtehnologice si nanotehnologice (ex: microlitografia)
Includ microsenzori, microactuatori, sisteme microfluidice, microsisteme
o tice
MEMS-Notiuni introductive
-
7/25/2019 BIOMEMS 1-Notiuni Introductive
4/13
Stimulator cardiac
Eliberare de medicamente
Polimeri
Organe
Biocipuri
Organic/BiologicAnorganic
Nano-bio
Dispozitive implantabile pentru Diagnostic si Tratament
Tesuturi
Implanturi
BIOMEMS:Sisteme MEMS (Micro-Electro-Mecanice) cu aplicatii biomedicale
BIOMEMS-Notiuni introductive
-
7/25/2019 BIOMEMS 1-Notiuni Introductive
5/13
Criterii de selectie a materialelor pentru BIOMEMS
Biocompatibilitate/hemocompatibilitate
Proprietati fizico chimice adecvate
Durabilitate si proprietati mecanice adecvate
Functia specifica a dispozitivului
Metoda de sterilizare
Natura mediului fiziologic
Efecte adverse
Considerente economice
-
7/25/2019 BIOMEMS 1-Notiuni Introductive
6/13
Materiale pentru BIOMEMS
Selectia unui material adecvat este cruciala pentru succesul dispozitivului
BIOMEMS: proprietati mecanice, optice, chimice, electrice si biologice
1. Metalele si aliajele lor
Metale nobile (aur si platina): sunt foarte stabile n medii apoase dar
considerentele economice limiteazutilizarea acestor materiale.
Aluminiu
Crom, titan si platina (dispozitive implantabile)
Nitinol (aliaje cu memoria formei)
Iridiu si platina (proteze neuronale)
Metode de depunere : pulverizare, depunere chimica de vapori, galvanizare
-
7/25/2019 BIOMEMS 1-Notiuni Introductive
7/13
2. Elemente semiconductoare (Siliciu, Germaniu)
Cel mai utilizat pentru circuite integrate
Proprietatile semiconductoare ale siliciului pot fi modificate
Rezistenta mecanica si stabilitate
Punct de topire ridicat
Structura cristalina dar exista si in forma amorfa
Materiale pentru BIOMEMS
-
7/25/2019 BIOMEMS 1-Notiuni Introductive
8/13
3. Materiale polimerice: Poli(dimetil siloxan), poli(imide), rasini
epoxidice, parilen, polianilina, polipirol
Poli(dimetil siloxan)
In aplicatii microelectrectronice este folosit ca material de incapsulare
Este caracterizat de o temperatura de tranzitie vitroasa scazuta,
elasticitate ridicata, rezistenta buna la oxidare si coroziune chimica
Materiale pentru BIOMEMS
-
7/25/2019 BIOMEMS 1-Notiuni Introductive
9/13
Materiale pentru BIOMEMS
Poli (imide)
In aplicatii microelectrectronice sunt utilizate ca materiale de
impachetare pentru senzori datorita biocompatibilitatii si stabilitatii in
medii biologice
Temperatura de tranzitie vitroasa ridicata, rezistenta mecanica buna,
stabilitate chimica si rezistenta la actiunea solventilor, flexibilitate mare
-
7/25/2019 BIOMEMS 1-Notiuni Introductive
10/13
Materiale pentru BIOMEMS
Rasini epoxidice (SU-8)
Indice de refractie relativ mare
Stabilitate termica si chimica ridicata
Adeziune foarte buna la substrat
Biocompatibilitate
Exista mai multe tipuri de rasini SU-8, care difera prin vascozitate
Formula lichida contine rasina SU-8, un solvent si un materialfotosensibil
Se obtin straturi cu grosime de pana la 2 mm
Senzori si microsisteme tridimensionale, sisteme micro-optice
-
7/25/2019 BIOMEMS 1-Notiuni Introductive
11/13
Materiale pentru BIOMEMS
Parilen (poli (p-xilen)
Utilizat ca material de acoperire
Poli (p-xilen) C acoperiri de stenturi, dispozitive cardiace, catetere,
instrumente chirurgicale
Biocompatibilitate ridicata (Clasa IV, USP), stabilitate in medii
biologice, inert din punct de vedere chimic
Metoda de depunere: depunere chimica de vapori
Se obtin straturi cu grosime de ordinul zecilor de microni
-
7/25/2019 BIOMEMS 1-Notiuni Introductive
12/13
Senzori de presiune (monitorizarea presiunii sangvine)
Retina artificiala ( bioretina )
Stimulatorul cardiac
Implantul cohlear
Sisteme de eliberare a medicamentelor ( pompa de insulina )
Microace
Instrumente utilizate in microchirurgie
BIOMEMS-Aplicatii biomedicale
-
7/25/2019 BIOMEMS 1-Notiuni Introductive
13/13
https://www.youtube.com/watch?v=CNmk-SeM0ZI
Referinte1. Ellis Meng. Biomedical Mycrosystems. CRC press, Taylor &Francis Group
https://www.youtube.com/watch?v=CNmk-SeM0ZIhttps://www.youtube.com/watch?v=CNmk-SeM0ZIhttps://www.youtube.com/watch?v=CNmk-SeM0ZIhttps://www.youtube.com/watch?v=CNmk-SeM0ZIhttps://www.youtube.com/watch?v=CNmk-SeM0ZI