СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МАССИВА НАНОТРУБОК ДЛЯ ТРАНСФЕКЦИИ КЛЕТОК

1. Способ изготовления массива нанотрубок для трансфекции клеток, заключающийся в том, что на кристалле-подложке изготавливают многослойную пленочную структуру с механически напряженными слоями, после чего в отношении отдельно взятой трубки формируют контур освобождаемой области пленочной структуры от кристалла-подложки, освобождаемую область пленочной структуры формируют содержащей участок, предназначенный для формирования трубки, и участок, предназначенный для формирования изогнутого пленочного элемента, обеспечивающего позиционирование трубки относительно кристалла-подложки, а затем последовательно освобождают первый из указанных участков, трансформируя его за счет механических напряжений в трубку, и второй участок, изгибающийся за счет механических напряжений, отличающийся тем, что позиционирование трубки относительно кристалла-подложки достигают тем, что после освобождения от связи с подложкой второго участка, изгибающегося за счет механических напряжений, дополнительно к действию механических напряжений, создающих вращающий момент сил, стремящихся изогнуть пленочный элемент, используют силу Архимеда, способствующую достижению требуемого позиционирования трубки относительно кристалла-подложки.
2. Способ изготовления массива нанотрубок по п.1, отличающийся тем, что используют силу Архимеда, способствующую достижению требуемого позиционирования трубки относительно кристалла-подложки, тем, что после последовательного освобождения первого из указанных участков с трансформацией его за счет механических напряжений в трубку и второго участка, изгибающегося за счет механических напряжений, изготовленную структуру размещают в среде с более высокой плотностью по сравнению с плотностью среды в трубке, за счет разности плотности сред создают подъемную силу.
3. Способ изготовления массива нанотрубок по п.2, отличающийся тем, что используют силу Архимеда, способствующую достижению требуемого позиционирования трубки относительно кристалла-подложки, тем, что после последовательного освобождения первого из указанных участков с трансформацией его за счет механических напряжений в трубку и второго участка, изгибающегося за счет механических напряжений, изготовленную структуру размещают в среде с более высокой плотностью по сравнению с плотностью среды в трубке, за счет разности плотности сред создают подъемную силу, а именно, трубку заполняют изопропиловым спиртом, промывая изготовленную структуру в смеси воды с изопропиловым спиртом, и затем в чистом изопропиловом спирте в течение 30 минут, после чего размещают структуру в жидкости Novec 7200, характеризующейся более высокой плотностью, чем и создают подъемную силу.
4. Способ изготовления массива нанотрубок по п.1, отличающийся тем, что после формирования контура освобождаемой области пленочной структуры от кристалла-подложки изготавливают стопорный элемент, определяющий позиционирование трубки относительно кристалла-подложки посредством стопорения движения трубки, возникающего в результате действия механических напряжений, создающих вращающий момент сил, стремящихся изогнуть пленочный элемент, и силы Архимеда, в момент достижения трубкой требуемого положения.
5. Способ изготовления массива нанотрубок по п.4, отличающийся тем, что после формирования контура освобождаемой области пленочной структуры от кристалла-подложки изготавливают стопорный элемент, определяющий позиционирование трубки относительно кристалла-подложки посредством стопорения движения трубки, возникающего в результате действия механических напряжений, создающих вращающий момент сил, стремящихся изогнуть пленочный элемент, и силы Архимеда, в момент достижения трубкой положения, при котором ось трубки расположена по нормали к плоскости кристалла-подложки.
6. Способ изготовления массива нанотрубок по п.4, отличающийся тем, что стопорный элемент формируют с помощью литографии, при этом после формирования контура освобождаемой области пленочной структуры от кристалла-подложки на последнюю наносят методом центрифугирования резист Su-8 толщиной от 10 до 20 мкм, затем резист высушивают при температуре от 65 до 95°С, после чего проводят экспонирование ультрафиолетом через литографическую маску с последующей полимеризацией при 65÷95°С, в качестве литографической маски выбирают маску с отверстиями для экспонирования резиста в форме полос шириной 20 мкм, маску перед экспонированием располагают с возможностью формирования полосы из полимеризованного резиста параллельно направлению сворачивания трубки, перпендикулярно направлению изгибания пленочного элемента, с примыканием к последнему, в финале проводят проявление резиста и при температуре 120°С его окончательную полимеризацию.
7. Способ изготовления массива нанотрубок по п.1, отличающийся тем, что при изготовлении многослойной пленочной структуры с механически напряженными слоями формируют конструктивные слои трубки и изогнутого пленочного элемента, обеспечивающего позиционирование трубки.
8. Способ изготовления массива нанотрубок по п.1, отличающийся тем, что кристалле-подложке перед изготовлением многослойной пленочной структуры формируют жертвенный слой.
-10
-5
9. Способ изготовления массива нанотрубок по п.1, отличающийся тем, что толщину многослойной пленочной структуры задают от 5·10 до 10 м, причем толщина участка, предназначенного для формирования трубки, и толщина участка, предназначенного для формирования изогнутого пленочного элемента, одинаковая или разная.
10. Способ изготовления массива нанотрубок по п.1, отличающийся тем, что при изготовлении контур освобождаемой области пленочной структуры формируют путем литографии и последующего травления, при этом рисунок, задающий контур, формируют обеспечивающим первому участку приобретение формы трубки, а второму участку - приобретение криволинейной конфигурации, обеспечивающей требуемое позиционирование трубки в пространстве.
11. Способ изготовления массива нанотрубок по п.1, отличающийся тем, что рисунок первого участка и рисунок второго участка формируют несимметричными относительно условной разделяющей их границы.
12. Способ изготовления массива нанотрубок по п.1, отличающийся тем, что последовательное освобождение первого и второго указанных участков от кристалла-подложки осуществляют путем селективного травления кристалла-подложки или последовательное освобождение первого и второго указанных участков от кристалла-подложки осуществляют путем селективного травления жертвенного слоя.
13. Способ изготовления массива нанотрубок по п.1, отличающийся тем, что при изготовлении последовательно освобождают первый из указанных участков, трансформируя его за счет механических напряжений в трубку, и второй участок, изгибающийся за счет механических напряжений, обеспечивающий позиционирование трубки относительно кристалла-подложки, путем реализации направленного травления, задающего направление изгибания освобождаемых участков, а направление изгибания задают в процессе формирования контура освобождаемой области пленочной структуры.
14. Способ изготовления массива нанотрубок по п.1, отличающийся тем, что конструктивные слои формируют путем эпитаксии из кристаллических веществ с различными постоянными решетки, соблюдая условия псевдоморфного роста, или их формируют вакуумным напылением из материалов, имеющих различные коэффициенты термического расширения и модули Юнга, или их формируют сочетанием первого и второго.
15. Способ изготовления массива нанотрубок по п.1, отличающийся тем, что слои формируют с использованием пары материалов GaAs и InGaAs, или Si и SiGe, или Au и Ti, или Cr и SiGe, или Cr и Si; либо трех видов материалов Si, и SiGe, и Cr; либо четырех видов Si, SiGe, Au, Ti или GaAs, InGaAs, Au, Ti.
16. Способ изготовления массива нанотрубок по п.1, отличающийся тем, что дополнительно в финале осуществляют получение полимерной мембраны, при этом выполненный на кристалле-подложке массив трубок с требуемым позиционированием их относительно кристалла-подложки погружают в воду и на поверхность воды наносят жидкий полимер с формированием на водной поверхности его сплошной пленки, затем осуществляют понижение уровня воды относительно кристалла-подложки с приближением пленки на водной поверхности к концам трубок, пленку прокалывают трубками, устанавливая требуемое расстояние между пленкой и кристаллом-подложкой, далее осуществляют полимеризацию термическим воздействием с использованием температуры 60°С в течение нескольких часов с получением указанной мембраны.