إنشاء ثنائي الأبعاد ركائز منقوشة على الحبس البروتين والخلايا

Summary

الذات تجميعها monolayers (صواريخ سام) التي تشكلت من سلسلة طويلة thiols ألكان على الذهب توفير ركائز محددة جيدا لتشكيل أنماط البروتين والحبس الخلية. الطباعة Microcontact من hexadecanethiol باستخدام (PDMS) ختم polydimethylsiloxane تليها الردم مع غليكول منتهية ألكان ثيول مونومر تنتج نمطا حيث البروتين وخلايا كثف فقط لمنطقة hexadecanethiol ختمها.

Abstract

الطباعة Microcontact يوفر السريع ، والأسلوب استنساخه للغاية لخلق نمط من ركائز محددة جيدا. ¹ بينما يمكن استخدام الطباعة microcontact الطباعة مباشرة على عدد كبير من الجزيئات ، بما في ذلك البروتينات والحمض النووي ² و ³ و silanes ⁽⁴⁾ وتشكيل الذات المجمعة monolayers (صواريخ سام) من سلسلة طويلة thiols ألكان على الذهب يوفر وسيلة بسيطة لحصر البروتينات والخلايا التي تحتوي على أنماط محددة لاصقة ومقاومة المناطق. ويمكن استخدام هذا الحبس الاحتياطي للسيطرة على مورفولوجيا الخلايا ومفيدة لدراسة مجموعة متنوعة من الأسئلة في البروتين وبيولوجيا الخلية. هنا ، نحن تصف طريقة عامة لخلق أنماط البروتين واضحة المعالم للدراسات الخلوية ⁵ تنطوي هذه العملية على ثلاث خطوات : إنتاج رئيسية منقوشة به ضوئيه ، وخلق طابع PDMS ، وmicrocontact الطباعة من الذهب الركيزة المغلفة. منقوشة مرة واحدة ، وهذه ركائز ثقافة الخلية قادرة على حصر البروتينات و / أو الخلايا (الخلايا الأولية أو خطوط الخلية) لهذا النمط.

استخدام الكيمياء الذاتي أحادي الطبقة تجميع يسمح لمراقبة دقيقة فوق مناطق منقوشة لاصقة بروتين / خلية والمناطق غير لاصقة ، هذا لا يمكن تحقيقه باستخدام ختم المباشر البروتين. Hexadecanethiol ، وسلسلة طويلة ثيول ألكان المستخدمة في الطباعة microcontact الخطوة ، وتنتج سطح مسعور أن تمتز بسهولة البروتين من الحل. وجلايكول منتهية ثيول ، وتستخدم لردم المناطق غير المطبوعة من الركيزة ، ويخلق أحادي الطبقة التي هي مقاومة للامتصاص البروتين وبالتالي نمو الخلية. ⁶ تنتج هذه مونومرات ثيول monolayers منظم جدا أن تحدد بدقة مناطق الركيزة التي يمكن أن تدعم الامتزاز البروتين ونمو الخلية. ونتيجة لذلك ، وهذه الركائز هي مفيدة لطائفة واسعة من التطبيقات من دراسة السلوك بين الخلايا من ⁷ إلى خلق الالكترونيات الدقيقة ⁸

بينما تم استخدام أنواع أخرى من الكيمياء المونولاير للدراسات ثقافة الخلية ، بما في ذلك العمل من مجموعتنا trichlorosilanes به لخلق أنماط مباشرة على ركائز الزجاج ، ⁹ monolayers منقوشة تشكلت من thiols ألكان على الذهب هي على التوالي إلى الأمام للاستعداد. وعلاوة على ذلك ، وتستخدم لإعداد مونومرات المونولاير متاحة تجاريا ، ومستقرة ، ولا تتطلب معالجة أو تخزين تحت جو خامل. يمكن أن يعد من ركائز منقوشة thiols ألكان كما يمكن إعادة تدويرها وإعادة استخدامها مرات عدة ، والحفاظ على الحبس الخلية. ¹⁰

Protocol

1. التحضير للماجستير منقوشة (الشكل 1)

1. مركز رقاقة السيليكون على المغطي الجانبية وشطف الرقاقة مع الأسيتون خلال الخطوة الأولى من البرنامج تدور دورة اثنين في الجدول 1. سوف تتبخر خلال الأسيتون الخطوة الثانية من البرنامج تدور ترك نظيفة ، ورقاقة جافة.
2. تطبيق ما يقرب من 1 مل AZ9245 مقاومة للضوء / في (في قطر) على رقاقة وتدور معطف التي تستخدم الشروط الموضحة في الجدول رقم 1.
3. لينة خبز الرقاقة مقاومة للضوء المغلفة على 110 درجة مئوية لمدة 2 متر باستخدام م....

Discussion

ويمكن لعدد من القضايا التي تنشأ في إنتاج معدني من أتقن استخدامها لخلق طابع PDMS. ناقص نتائج رقاقة مقاومة المغلفة في أنماط ضبابية وغير واضحة والتعرض المفرط لنتائج رقاقة مقاومة مغلف بالمطاط في ملامح الموسع أو مفقودة. بشكل عام ، والماجستير مع أحجام ميزة كبيرة (> 10 ميكرون) من السهل نسبيا على نمط وتطوير ، في حين سادة مع أصغر الميزات يمكن أن تتطلب التحسين واسعة من المعلمات photopatterning والتنمية (ما وراء المعلمات موصى بها من قبل الشركة المصنعة للمقاومة للضوء). سادة أصعب لإنتاج يجم.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
اسم كاشف	شركة	فهرس العدد	تعليقات (اختياري)
رقاقة السيليكون	رقاقة إسترد خدمات		2 بوصة
تدور المغطي / طبق ساخن	البيرة العلوم	أوروبا الوسطى والشرقية 200CB سبين ، خبز النظام
AZ9245 الواقي الضوئي	ميس الجبل كيميكال كومباني	105880034-1160
مباشرة والكتابة نظام ضوئيه	ميكروتك SRL	LW325 LaserWriter النظام
قناع أليجنر	HTG	3HR
من الالف الى الياء 400K المطور	ميس الجبل كيميكال كومباني	105880018-1160
Sylgard سيليكون إلاستومر 182 كيت	داو كورننغ
25 ملم لا. 1 coverslips الزجاجية المستديرة	VWR	16004-310
البلازما المؤكسد	مساعد مختبر	فيمتو
قطع قميص التيتانيوم	أدرج		99.95 ٪ نقية
حبيبات الذهب	قميص إنكوربوريتد		99.999 ٪ نقية
شعاع الإلكترون المبخر	كورت J. Lesker	PVD 75 ترسب طبقة رقيقة النظام	مع شعاع الإلكترون التبعي
Hexadecanethiol	Aesar ألفا	A11362
1 - mercaptoundec - 11 - YL) رباعي (ethyleneglycol)	سيغما الدريتش	674508
الإيثانول	Pharmco - aaper	111000200	200 دليلا ، مطلقة
Parafilm	VWR	52858-000
DPBS	VWR	4500-434	دون الكالسيوم والمغنيسيوم
أنا الماوس Laminin	VWR	95036-762
بلازما الإنسان [فيبرونكتين]	Invitrogen	33016-015
AlexaFluor ® 647 حمض الكربوكسيلية ، succinimidyl استر	Invitrogen	A - 20006
MitoTracker الأحمر 580	Invitrogen	M22425
AlexaFluor ® 350 حمض الكربوكسيلية ، succinimidyl استر	Invitrogen	A - 10168
الأضداد المضادة للlaminin	فيشر العلمية	AB2034MI