PDMS تصنيع الأجهزة وتعديل السطح

اسمي كين كوتز. أنا باحث ما بعد الدكتوراه هنا في مركز موارد Bio MAs التابع لمستشفى ماساتشوستس العام. يتضمن مشروعي البحثي الرئيسي عزل العدلات باستخدام جهاز التقاط التقارب المناعي مع هياكل الموائع الدقيقة.

نستخدم هذا الجهاز في خمسة مستشفيات مختلفة في جميع أنحاء البلاد لعزل الحمض النووي الريبي للتحليل الجيني النهائي. في الأساس ما لديك هو سيد مقاومة الصور SU ثمانية فوق السيليكون. سنقوم بصب مطاط معدني مكون من جزأين A-P-D-M-S فوق هذا السيد وسيشكل PDMS قالبا.

نزيل القالب الرئيسي من علبته ونضعه في طبق بتري. يتم تأمين السيد بشريط لاصق في قاع طبق بتري. على المقياس ، نزن مزيجا من PDMS والمقسى والراتنج الأساسي.

النسبة هي جزء واحد من المقسى إلى 10 أجزاء من الراتنج. عادة ، بالنسبة لأجهزتنا التي تم قطعها ، نزن 20 إلى 30 جراما من الراتنج وجرامين إلى ثلاثة جرامات على التوالي من المقسى. بعد صب كل من المقسى والراتنج في قارب مصل اللبن الصغير ، نستخدم شوكة بلاستيكية قياسية لخلط الاثنين معا.

تريد التأكد من الخلط بقوة وطي الخليط فوق بعضه البعض للتأكد من توزيع المقسى بالتساوي داخل الراتنج. عادة ، نراقب مدى جودة المزج بين الاثنين. من خلال النظر إلى عدد فقاعات الهواء ، نحاول الحصول على توزيع متساو لفقاعات الهواء الصغيرة في جميع أنحاء المطاط الصناعي.

ثم نسكب PDMS فوق سيد SU الثمانية الموجود في طبق بتري. نضع السيد مع PDMS فوقه في جرة جرس مفرغة ، ونخلي الغرفة لتفريغ الهواء الذي خلطه فيه. عادة ما تستغرق عملية التفريغ من 30 دقيقة إلى ساعة واحدة.

بعد التفريغ ، نقوم بإزالة الأجهزة من غرفة التفريغ ووضعها في فرن على حرارة 65 إلى 80 درجة مئوية ، والحد الأدنى لوقت المعالجة في درجات الحرارة هذه هو ثلاث إلى ست ساعات. في مختبرنا ، عادة ما نترك الأجهزة في الفرن طوال الليل.

عادة ، نستخدم سكين فولاذي جراحي رقم 11. نقوم بعمل قطع مستقيمة لأسفل حوالي نصف سنتيمتر من حافة سيد السيليكون ، ونقطع حول حافة السيد لصنع قرص كبير. نقوم بتقشير قالب PDMS من السيد ونضع جانب الميزة لأعلى في طبق بتري نظيف.

نخرج القالب المحرر من طبق بتري ونضعه على سطح قطع إما باستخدام سكين أو سكين مثبت على سكة خطية. نقوم بتقسيم الأجهزة الموجودة في القالب. ثم يتم وضع كل جهاز قسم مرة أخرى في طبق بتري لمزيد من المعالجة.

عادة ، لربط أجهزتنا بالسوائل ، سنقوم بعمل ثقوب في جهاز PDMS. الجهاز الذي نستخدمه لكمة الثقوب هو حقنة قياسية ثلاثية المطحنة. عند طرف حقنة المطحنة الثلاثة توجد إبرة من الفولاذ المقاوم للصدأ ذات طرف حاد.

يوجد داخل إبرة الفولاذ المقاوم للصدأ سلك يناسب القطر الداخلي للإبرة. يتم توصيل هذا السلك بمكبس المحقنة عن طريق سحب المكبس وسحب تلك الإبرة ، يمكنك عمل ثقب أو ثقب قابس في PDMS. اقلب جهاز PDMS وأخرجه بالضغط على المكبس.

يكمن سر أجهزة التثقيب في الحفاظ على المكبس عموديا قدر الإمكان وعدم تدوير جهاز التثقيب على الإطلاق. عندما تقوم بضرب PDMS ، فإنك ترفع الجهاز بأكمله ، وجهاز PDMS بالكامل بزوج من الملقط ، وتقلبه وتخرج القابس بالضغط لأسفل على المكبس. تمسك بالقابس بزوج من الملقط وتتخلص منه.

ثم تقوم بسحب المكبس مرة أخرى ، وقلب الجهاز لأسفل وسحب جهاز القطع. تكرر هذا حتى يتم ثقب كل ثقوبك. لذلك بالنسبة لعملية الترابط ، نقوم بربط أجهزة PDMS الخاصة بنا بشرائح زجاجية.

بالنسبة لأجهزتنا ، سنقوم بربط PDMS بشكل غير عكسي أو إرفاق PDMS بشكل تساهمي بشرائح زجاجية. الطريقة التي يتم بها تحقيق ذلك هي وضعها في أ ، ووضعها في البلازما آشر وتعريضها لبلازما الأكسجين التفاعلية. لذا فإن خطوات القيام بذلك هي أخذ جهاز PDMS ووضعه على صينية Asher البلازما.

مع توجيه ميزات الجهاز لأعلى ، يمكنك استخدام أي شريحة مجهر زجاجي قياسية. نستخدم شريحة مجهر مكبرة قليلا بحجم بوصة ونصف لتناسب أجهزتنا. يمكنك استخدامها مباشرة من العبوة.

نحن نفضل معالجتها بمحلول سمكة الضاري المفترسة. هذا ينظف أي ملوثات عضوية قد تكون على سطح الشريحة الزجاجية. بعد وضع الجهاز والشريحة الزجاجية أعلى الدرج الخاص ب Asher البلازما ، تقوم بتحريك الدرج في البلازما Asher وتعريضه لبلازما الأكسجين التفاعلية.

بعد الانتهاء من برنامج Asher البلازما ، نفتح الغرفة ونزيل اللوحة بأجهزتنا إلى أعلى المقعد. باستخدام الملقط ، نرفع جهاز PDMS بعناية ، مع الحرص على عدم لمس أسطح الترابط بأصابعنا. نقلب جانب الترابط على الزجاج ، على الشريحة الزجاجية ، ثم نتأكد من عدم وجود فقاعات هواء بين PDMS والشريحة الزجاجية.

نضع جهاز PDMS المرتبط الآن بالزجاج على لوح ساخن عند 65 إلى 75 درجة مئوية لمدة 10 دقائق لتحقيق رابطة كيميائية أفضل. إذن، في هذا القسم، سنقوم بتعديل أسطح نظام إدارة الكثافة العليا في الزجاج بعد الترابط في الغرفة النظيفة، ويتبقى لنا سطح من نظام إدارة الشهرات السطحية A به مجموعات OL تفاعلية على السطح. نحتاج إلى أن يكون هذا السطح التفاعلي محبا للماء وسوف ينتشر في النهاية في الجزء الأكبر من الدورة الشهرية.

لذلك من الأفضل تحقيق كيمياء السطح مباشرة بعد العلاج بالبلازما ، وسنستخدم محلول 5٪ من capto. إنه كابتو ثلاثي ، بروبيل ، أوكسي ثلاثي. إنه حل بنسبة 5٪ من حيث الحجم ، وما نقوم به بشكل أساسي هو حقنه في المدخل والتأكد من ملء الجهاز بالكامل دون أي فقاعات هواء.

في حالة وجود أي فقاعات هواء ، يمكنك دفعها للخارج بالملاقط. هذا ، بمجرد قيامك بحقن الطين ، يمكنك تركه لمدة 15 إلى 30 دقيقة. في درجة حرارة الغرفة، عادة ما نحقن حجما ثانيا من السبلة لمدة 10 دقائق في التفاعل.

بعد أن يتفاعل السيلين لمدة نصف ساعة تقريبا، سنغسل جميع الأجهزة بثلاثة إلى أربعة أحجام من الإيثانول النقي. الفائض الذي نخرجه سوف يمسح بمسح كيميائي بعد شطف الأجهزة ، نلتقط الأجهزة ونضعها على لوح ساخن ، يتم ضبطه على مائة درجة مئوية ، وسنسمح بشكل أساسي للإيثانول الموجود هناك بالتبخر. هذا يساعد على الركوع على سطح siling.

بمجرد تجفيف الجهاز ، يمكن تخزينه في مكان مجفف لعدة أشهر أو يمكنه ذلك ، يمكنك أخذ الجهاز والمتابعة على الفور إلى الخطوة التالية. بعد أن تعالج الأجهزة ، تم علاجها بطبقة جيبية الآن على كل من الزجاج وسطح PDMS. الجيب هو جيب كابتو مع مجموعة الثيول ، والتي ستتفاعل مع الرابط المتشابك ثنائي الوظيفة غير المتجانس ، وهو GMBS.

يتم تخفيفه في الإيثانول النقي. إنه متفاعل مع الماء ، لذلك عليك الحرص على عدم تعريضه لظروف مائية. نقوم بحقنها في الأجهزة ونزيل أي فقاعات هواء بالملاقط كما أفعل هنا للتأكد من أن جميع الأسطح مرتبطة بهذا الجزيء.

نغطيها ونتركها تتفاعل لمدة نصف ساعة. بعد أن يتفاعل GMBS لمدة نصف ساعة ، سنقوم بغسل الأجهزة بالماء المتأين لإزالة أي آثار للإيثانول الموجودة في الجهاز. وبعد ذلك سنتدفق عبر نيو ترافين، وهو بروتين مرتبط بالبيوتين.

ثم يتم تخفيف النيو ترافين مسبقا إلى تركيز 10 ميكروغرام لكل مل. إذا تم حقن أي هواء عن طريق الخطأ في الجهاز ، فستحتاج إلى إعادة شطف الجهاز بالإيثانول لإزالة جميع مبلل الإيثانول بالهواء بشكل فعال ، فإن الجهاز يسطح بشكل أفضل ويسمح لك بإزالة أي فقاعات هواء تم إدخالها عن طريق الخطأ في الجهاز. وبمجرد شطف الأجهزة بالماء المتأين ، سنملأ الجهاز عادة بمجلدين إلى أربعة أجهزة من محلول T travain المحايد المخفف.

سوف يتفاعل Nutt travain مع GMBS ، الذي يتم تجميده على السطح من خلال أي وسيلة أولية على Nutt travain. يمكن أن تحدث هذه العملية في درجة حرارة الغرفة لمدة ساعة واحدة. عادة ، أضع الأجهزة في الغرفة الباردة عند أربع درجات مئوية طوال الليل.

قبل أن نضيف الجسم المضاد ، نريد طرد أي عدن غير مرتبط بالمحلول. ونحن نفعل ذلك عن طريق التدفق من خلال محلول 1٪ BSA المخفف في PBS. نظرا لأن هذه الرقائق ستستخدم في التحليل الجيني النهائي ، فإن جميع الحلول التي نستخدمها خالية من الحمض النووي الريبي.

عادة ما نقوم به هو تنظيف الجهاز بأربعة إلى خمسة أحجام من حل BSA بنسبة 1٪. وبعد ذلك، نضيف الجسم المضاد. الجسم المضاد لهذه التجربة هو CD 66 B والأجسام المضادة الخاصة بالخلايا المحببة في الدم الكامل.

نستخدم تركيزا يتراوح بين 10 إلى 25 ميكروغراما لكل مل ، وسنحقن الجسم المضاد. سنقوم بحقن 200 ميكرولتر من الجسم المضاد في كل جهاز. سنقوم بحقنتين من مائة ميكرولتر ، واحدة في كل منفذ من الجهاز.

عادة ، سنحقن مائة ميكرولتر في منفذ واحد ، وننتظر 30 دقيقة ونحقن مائة ميكرولتر إضافية في المنفذ المقابل.