Inkjet噴墨打印技術(shù)可在光纖傳感器的光學(xué)表面打印一種或多種標(biāo)記化學(xué)試劑，亦可與其他技術(shù)一起用于生物MEMS器件的封裝和制造等，本期將介紹MicroFab噴墨打印技術(shù)在生物傳感器上的一個實際應(yīng)用。
光纖傳感器可用于傳統(tǒng)傳感器不能使用的情況下執(zhí)行難度較高的一些測量應(yīng)用。這種傳感器通常結(jié)構(gòu)緊湊、質(zhì)量輕、耐腐蝕，并且可以多路復(fù)用。它們不受電磁干擾，能在惡劣環(huán)境中應(yīng)用。由于各種分析物的測量需要促進了光學(xué)傳感器陣列的發(fā)展，并可用于樣品的完整化學(xué)色譜的測量。例如，多個感測化學(xué)物可以連接到光纖傳感器的光纖末端，并且不同的感測化學(xué)物可以通過空間或光譜分辨率來識別。利用噴墨技術(shù)在可接觸的光學(xué)表面打印一種或多種標(biāo)記化學(xué)試劑。其中一個常見的例子就是光纖的**。該方法提供了一種通過使用多種MJ噴頭分配幾何形狀來精確打印不同材料的圖案。每種化學(xué)試劑可包含一個或多個光能吸收染料，其光學(xué)特性隨目標(biāo)分析物的變化而變化。
通過熒光光譜可以監(jiān)測每個傳感器的特性，并且能對目標(biāo)分析物進行靈敏度檢測和定量分析。通過光學(xué)成像方法對這些分析物進行同步檢測和測量，并在空間上記錄每個打印出的微點陣。
▲ 圖2 在光纖**打印熒光染料制備出的顯微光度計的示意圖
▲ 圖3 勞倫斯國家實驗室制造的顯微光度計原型，其中使用了MicroFab Technologies印刷的傳感元件噴墨打印技術(shù)可與其他技術(shù)一起用于生物MEMS器件的封裝和制造，例如：微透鏡、微透鏡光纖頭或電子板（用于微光學(xué)互連的焊料沉積）。這種MEMS光學(xué)工作臺的示意圖如下圖所示。
▲ 圖4 MEMS光學(xué)工作臺封裝示意圖（total dimension <1"）用于MEMS光學(xué)器件的封裝如下所示。例如，采用MEMS的方法制備被動對準(zhǔn)的夾持器，比制造中采用主動對準(zhǔn)具有更低的人工成本。固定的VCSEL陣列也如下圖所示。不同的夾持器可以在同一晶圓上加工，形成一個光學(xué)工作平臺。▲ 圖5 MEMS光學(xué)器件封裝示意圖 (a)用于光電芯片被動對準(zhǔn)的MEMS夾持具；(b) 使用圖 (a) 中的夾持器將透鏡VCSEL陣列對準(zhǔn)光電芯片; (c) 打印的微透鏡陣列示意圖；(d) 包含多個夾具的加工晶圓。
資料來源：美國MicroFab公司
