Annual Poster Day

Saludos a todos:

El pasado 21 de marzo todos tuvimos la oportunidad de asistir a la actividad que culmina nuestra participación en el programa de BioMinds, el Annual Poster Day. Esta actividad fue una de grandes frutos para todos, en ella pudimos observar el trabajo de nuestros compañeros y presentar nuestros propios trabajos. Yo considero que la actividad fue exitosa al igual que lo fue este ciclo del programa de BioMinds y nuestras experiencias en el campo de investigación. Pude constatar tal éxito cuando observe la mayoría de los afiches que estaban en presentación. En esta entrada del blog estaré hablando específicamente de tres afiches. Los tres afiches cumplieron con todos los requisitos especificados en los papeles de evaluación. Además, los tres estudiantes conocen el tema que presentaron y lo presentaron de una manera clara y ordenada. Ahora voy a proceder a hablar un poco de cada uno de los trabajos de investigación.

El primero de los trabajos es el de Pierina Agosto Serrano, Aspects of Biology and of the ex situ propagation of Cobana Negra (Stahlia monosperma). Este trabajo consiste en el estudio de las causas por las cuales la Cobana Negra esta desapareciendo, específicamente sus métodos de propagación.

El segundo trabajo es el de Beatriz Pérez, Soil Mite Fauna in Coastal Forrests in Puerto Rico. Este trabajo se basa en el estudio de los ácaros que se encuentran en los bosques de la costa de Puerto Rico específicamente en Humacao.

El tercer trabajo es el de D. Hernández, Deposition of Hydroxyapatite Coatings by rf Sputtering. En este trabajo se esta buscando una manera alterna para depositar Hydroxyapatite en implantes para que la capa tenga mayor adhesión para que se deteriore con mas lentitud que la capa en implantes actuales.

Como mencione anteriormente la actividad y los proyectos fueron exitosos y deseo que el próximo ciclo de BioMinds sea igual de exitoso. Una última recomendación es que para el próximo Annual Poster Day permitan que los estudiantes tengan más tiempo para observar los trabajos de sus compañeros ya que considero que es poco probable que los afiches que representan el trabajo de tres semestres puedan ser evaluados en una fracción de medio hora. Para culminar quiero agradecer al programa de BioMinds por esta oportunidad y a mi mentor por toda la ayuda que me brindo durante la investigación.

Progreso de la Investigacion

Hola a todos:

En esta entrada de mi blog voy a estar evaluando del progreso de las metas establecidas para este semestre. Se puede decir que he logrado al menos un 25% de mis metas lo que se puede catalogar como en la categoría 2. El estancamiento se debe a que en el procedimiento para mejorar la fabricaron de los micro-canales encontramos un problema con la parte de la alineación y es que al depositar el nuevo polímero las marcas hechas en el lift-off litography no pueden ser observadas con el SEM. Esto representa un gran problema debido a que el programa entonces no puede corregir el desfase que ocurre entre los segmentos del micro-canal. Ahora mismo me encuentro buscando información sobre el procedimiento para ver si otras personas han tenido el mismo problema. Por otra, parte la fabricación de las micro-cavidades para el estudio de neuronas va mas adelantada y ya entregamos las primeras fichas a los investigadores.

A continuación una copia del abstract de mi investigación.

Fabrication of biomedical devices by e-beam lithography

Biological research has always depended on engineering to provide the necessary mechanical and electrical devices to perform cutting edge procedures. This relationship has been so successful that new fields are being integrated into the equation. Nano-fabrication is one of those emerging fields and it is a technique that has been around for decades and it has left an amazing print in electronic devices and certainly will be a contributing factor for biomedical devices. Electron beam lithography (EBL) is one of the most common procedures used in nano-fabrication. EBL is the practice of exposing a surface covered with a photoresistive film to a beam of electrons following a predetermined pattern. The exposed area is usually removed in a developing procedure. This technique allows the fabrication of features at a nanometer scale.

Our goal is to employ EBL to fabricate micro and nano scale devices that serve as tools to study, manipulate, and sense biological cells and/or molecules. The fabrication of two types of devices has been the main focus of the current research project. The first device-type is designed to play a primary role in the improvement of the Raman signal in Raman Spectroscopy by the fabrication of homogenous geometric nano scale structures of known size and shape in silicon/polymethylmetacrylate (PMMA) substrates (Surface Enhanced Raman Spectroscopy or SERS). The second device-type is a system composed of microfabricated canals, patterned in glass/PMMA substrates, designed to study the biophysics and dynamics of neurons/neural network connections.

Preliminary structures have been fabricated for both of the device-types. For the silicon/PMMA device, hexagon and square structures of 100 nm in length and 50 nm in spacing between structures have been successfully fabricated. For the glass/PMMA device, arrays of linear, S shape and Y shapes cavities have been fabricated with dimension of approximately 50μm of length and 5μm wide. Details of the fabrication process and preliminary results of the Raman spectra enhancement will be presented.

Metas del Semestre

Hola a todos:

Para este nuevo semestre los planes de trabajo son continuar trabajando en el desarrollo de los canales micro-fluidicos. En otras palabras corregir las fallas que ocurrieron en la fabricación durante el año pasado. Luego de esto fabricar diferentes tipos de micro-canales y experimentar con ellos. Además, de manera paralela estaremos corriendo el desarrollo de la fabricación de fichas transparentes con micro-cavidades para el estudio de neuronas de mosquitos.

Para el final de semestre espero haber logrado:

• La fabricación de diferentes tipos de canales micro-fluidicos y nano-fluidicos.
• Estudiar el comportamiento del fluido en dichos canales.
• Fabricar de manera eficiente las fichas con micro-cavidades.
• Experimentar con diferentes formas de cavidades según sean requeridas.

El trabajo de este semestre es continuación del trabajo del semestre anterior. Además, vamos a utilizar el proceso de litografía para desarrollar las placas transparentes para el estudio de las neuronas de mosquitos.

En cuanto a nuevas técnicas que se vayan a utilizar se encuentra la litografía sobre sustrato de vidrio. Esta requiere mucho cuidado ya que el polímero tiende a ser más sensible al rayo de electrones. La segunda técnica que se va a utilizar se conoce como stitching. Esta técnica se utiliza en la litografía para unir varias partes de un patrón para que queden lo mas alineado posible. Con esta última esperamos arreglar los problemas de los micro-canales.

Resultados del Semestre

Saludos a todos:

Ya ha llegado el final de este semestre y con el los resultados para el trabajo de estos cuatro meses. Durante este semestre obtuvimos mejores resultados que durante el semestre pasado debido a que el semestre pasado fue uno de entrenamiento en el área de la micro-nano fabricación. Durante parte del verano y de este semestre me dedique a mejorar y practicar el proceso de nano-fabricación y obtuve buenos resultados. Entre los resultados que obtuve se encuentran la nano-fabricación de arreglos de hexágonos y cuadrados de aproximadamente 100nm de distancia lateral con una distancia de 50nm entre cada uno. Estos resultados son extraordinarios considerando que no contamos con las facilidades de un Field Emission Scanning Electron Microscope (FESEM). Estos arreglos de nano-estructuras fueron parte de mi práctica para mejorar mis técnicas de nano-fabricación pero estos son parte de un proyecto para mejorar la técnica de Surface Enhance Raman Spectroscopy (proyecto llevado a cabo por un estudiante graduado). En cuanto a la fabricación de los canales micro-nanofluidicos, el diseño de los canales ya esta completado el retraso que estamos teniendo es que el esquemático del micro-canal es demasiado grande y para llevar a cabo la fabricación el SEM tiene que realizar unos movimientos de la base los cuales no son muy precisos y las partes del micro-canal no quedan perfectamente alineadas. Durante estas últimas semanas hemos estado trabajando en resolver este contratiempo y cada vez estamos más cerca de solucionarlo. Este es el único contratiempo porque en las pruebas que hemos realizados los bordes del canal se ven bien definidos y las medidas son las adecuadas. Espero que antes de terminar el semestre podamos corregir ese problema.

De no poder completar la fabricación de los canales este semestre, el semestre que viene la completaremos. Adicional a eso, comenzaremos la implantación del sistema para estudiar su comportamiento. Si el tiempo nos lo permite intentaremos fabricar canales de diferentes tamaños y formas para determinar cuales son los más apropiados para la electroporacion de células.

Contribucion Cientifica de mi Investigacion

Saludos a todos:

Como ya he mencionado antes la investigación de la cual yo participo es la fabricación de canales microfluidicos mediante exposición a rayos de electrones. Esta investigación esta dirigida al área de la bioingeniería porque su aplicación es en la electroporacion de células. La aportación científica de esta investigación es crear mejores métodos para llevar a cabo la electroporacion de células individuales.

Hay diferentes métodos en la electroporacion de células, existen la electroporacion de células en grupo y la electroporacion de células individuales. Nuestro proyecto se enfoca en el segundo método. Hasta el momento se han utilizado diferentes técnicas para este tipo de electroporacion. Las más comunes son atrapar las células en un micro-poro o en la punta de una micro pipeta. El problema reside en la efectividad de atrapar la célula. Una persona con experiencia puede tardar aproximadamente un minuto para electroporar una célula con estos métodos debido a que tiene que ‘pescar’ la célula. Con el micro-canal propuesto en nuestra investigación las células no hay que ‘pescarlas’ sino que aplicando presión negativa atraes las células hasta una boquilla convergente en donde una sola célula quedaría atrapada, si la electroporacion se puede llevar a cabo de esta manera estaríamos mejorando la efectividad del procedimiento en el parámetro del tiempo.

Hasta el momento se puede decir que las metas establecidas al principio de semestre se encuentran en un 40% completada. El diseño del micro-canal esta completado y nos encontramos en el procedimiento de fabricación, el cual puede tardar debido a la complejidad de fabricar utilizando un rayo de electrones (es un proceso en el cual la fabricación no siempre sale bien debido a todas las variables que hay en el proceso).

Tecnica de Investigacion

Saludos a todos:

En este blog voy a estar hablando de una de las técnicas que se utiliza en mi investigación. La técnica se llama litografía con rayos de electrones. Esta técnica consiste de utilizar un SEM para fabricar estructuras a nano-escala sobre un chip de silicio con un polímero foto resistivo. El propósito de la misma es crear cualquier estructura 3-D sobre una superficie removiendo material. En nuestro caso se estará utilizando para fabricar canales micro-fluidicos. Los canales mico-fluidicos entonces serán utilizados para mejorar el sistema para la electroporarcion de células.

De las metas establecidas para este semestre puedo decir que he realizado aproximadamente un 20% de las metas. En cuanto a dificultades que he enfrentado para realizar las metas se encuentra el hecho del poco tiempo que tenemos para utilizar el SEM y lo mucho que tarda en realizarse las micro-estructuras. Además, que últimamente el SEM ha confrontado muchos problemas técnicos y no se ha podido utilizar. Ambos problemas están fuera de nuestro alcance porque uno depende de la disponibilidad del equipo y el otro del mantenimiento.

Metas para el nuevo semestre

Saludos a todos:

Durante este semestre voy a continuar con la misma investigación del semestre pasado. Esta investigación es litografía utilizando un rayo de electrones. Debido a que el proyecto es un poco complicado el semestre pasado fue prácticamente un semestre de entrenamiento y revisión de literatura. Por ende, este semestre estaré trabajando en la fabricación de micro-estructuras en chips de silicio.

Mis metas para el final de semestre son:

• Realizar al menos 10 o 12 arreglos (arrays) de micro-estructuras.

• Determinar los mejores parámetros para trabajar en las diferentes micro-estructuras.
• Fabricación de los canales micro-fluidicos.

Para este semestre trataremos de desarrollar nuevas técnicas para depositar polímero en los chips. Esto es necesario porque en el semestre pasado se dañaron una gran cantidad de chips luego de depositar el polímero. Además, desarrollar un mejor protocolo para el cuidado de los chips desde su fabricación hasta la revisión de la micro-estructura.

Lo aprendido y mis expectativas del para el proximo semestre

Saludos a todos:

Esta experiencia de investigación ha sido una muy enriquecedora. En esta he aprendido a utilizar diferentes técnicas de investigación en el área de fabricación de estructuras a nano-escala al igual que a utilizar sofisticados equipos de investigación.

Los equipos y programas que he aprendido a utilizar durante la investigación son los siguientes:

• LabView (Este es un programa que se utiliza para operar diferentes equipos de laboratorio desde una misma computadora)
• Nano-Pattern Generating Software (Este es un programa que tiene como función controlar un Scanning Electron Microscope (SEM) para fabricar nano-estructuras sobre chips de silicón)
• DesignCAD (Este programa se utiliza para diseñar la nano-estructura que se va a fabricar en el SEM)
• Scanning Electron Microscope (SEM) (Este microscopio se utiliza para la construcción de la nano-estructura)

Además, aprendí a analizar y construir circuitos para lectura de presión, temperatura y controlar pulsos de voltaje. También, he desarrollado mejores destrezas para analizar y resolver problemas.

Durante el periodo de investigación me tuve que enfrentar a varias barreras entre estas: problemas de coordinación de horario, problemas de comunicación y problemas en el funcionamiento de equipo. Estos problemas poco a poco se fueron resolviendo. El de problemas con el equipo pues, básicamente fue remplazar unos censores en el equipo de medir presión. En el caso de los problemas de horario, no puedo decir que se resolvieron por completo pero ahora hemos encontrado una mejor manera para acomodar el horario de trabajo. Los problemas de comunicación se fueron disipando después de las primeras reuniones entre el mentor con todos los que trabajan en el laboratorio.

Para el próximo semestre tengo altas expectativas debido a que este semestre aprendimos a como resolver los horarios de trabajo y los problemas de comunicación, por ende, se supone que estos problemas no se vuelvan a presentar y de lo contrario ya tenemos una idea de cómo trabajar con ellos. En cuanto a la investigación, se supone que esta tenga un poco mas de fluidez debido a que el semestre de aprender a trabajar con los equipos y los programas fue este. Espero que así sea y que el próximo sea un semestre productivo para mi investigación y la de todos ustedes.

Visita a blogs

Hola a Todos:

    Esta experiencia me dejo ver que hay proyectos bien interesantes e importantes en diversas áreas relacionadas con la biología que seguramente nos beneficiarán en un futuro. Quisiera abundar más en mi opinión sobre cada proyecto pero mi limitación en el conocimiento de los temas que leí me lo impide.

Técnicas de Laboratorio Aplicaciones y Beneficios

Hola a Todos:

             En este post estaré explicando lo que he aprendido en el laboratorio. Comenzare con en el proyecto del pulsador de voltaje en milisegundo. Para este proyecto era necesario aprender a construir circuitos. Esto incluye desde aprender a soldar componentes electrónicos hasta aprender a colocarlos de la manera más eficiente en el board que utilizamos. Además, tengo la oportunidad de utilizar programas de simulación para poder analizar mejor el circuito. En este mismo proyecto aprendí destrezas básicas para crear vi’s en LabView. Este último es de gran ayuda ya que con este se puede realizar funciones de diferentes instrumentos de laboratorio. Todo lo aprendido en este proyecto es de gran ayuda dentro y fuera de la investigación sin contar que me puede ayudar para futuras investigaciones o trabajos.

            En el proyecto de fabricación de micro-canales en chips de silicon aprendí a utilizar un programa para diseñar los micro-canales. Al mismo tiempo, aprendí a utilizar el Scanning Electron Microscope (SEM).