رقيقة اللدائن السيليكون المركبة الفيلم لخلية ثقافة وتطبيقات الجلد: التصنيع وتوصيف

الهدف العام من هذا الإجراء هو تصنيع وتوصيف الهياكل المركبة البوليمرية ذات الأغشية الرقيقة لدراسات زراعة الخلايا المتقدمة أو كمواد لاصقة للجلد. يمكن أن تساعد هذه الطريقة في الإجابة على الأسئلة الرئيسية حول كيفية استخدام المركبات المرنة لتحقيق حركة الالتصاق المثلى ، حتى على الأسطح غير المنتظمة. المزايا الرئيسية لهذه التقنيات هي أنها بسيطة وقابلة للتطبيق عالميا.

هذا يسمح بالتصنيع على نطاق واسع بدقة عالية جدا. بشكل عام ، سيكافح الأفراد الجدد في هذه الطريقة ، لأن قياسات الالتصاق تتطلب تدريبا مكثفا وممارسة لتحقيق الدقة اللازمة. ستظهر إجراءات زراعة الخلايا وتطبيق البلازما أنجيلا روتز ، فنية من مختبرنا.

لتحضير PDMS ، اخلطي وقم بإزالة 1.1 جرام من خليط البوليمر في خلاط سريع بسرعة 2350 دورة في الدقيقة تحت الفراغ لمدة ثلاث دقائق. لإعداد طبقة دعم PDMS، استخدم آلة تطبيق شفرة الطبيب التي يتم التحكم فيها تلقائيا. ضع شفرة الطبيب فوق قطعة من رقائق PET نظيفة بنسبة 100٪ من الأيزوبروبانول ، واستخدم مسامير تحديد المواقع الدقيقة لضبط سمك الطبقة الداعمة.

قم بتحميل PDMS في حقنة 10 ملليلتر تستخدم مرة واحدة. املأ خزان شفرة الطبيب بالبوليمر ، وابدأ حركة الشفرة بسرعة 2 ملم في الثانية تقريبا. عندما يتم طلاء قطعة فيلم PET ، انقل الفيلم إلى فرن 95 درجة مئوية لمدة ساعة واحدة.

لتحضير الطبقة العليا من الفيلم المركب ، استخدم شفرة لإزالة الشرائط الرفيعة من الجوانب الطويلة للطبقة الداعمة. للسماح بشفرة الطبيب بالانزلاق على رقائق PET ، وتطبيق الطبقة الثانية من PDMS كما هو موضح من قبل. ثم ضع ورق القصدير في الفرن.

لتحضير العينات لقياسات الالتصاق ، استخدم شفرة حلاقة لتقطيع الأغشية الموجودة على رقائق PET إلى أربع قطع مساحة سنتيمترات مربعة واستخدم غراء الأشعة فوق البنفسجية لتثبيت القطع على شريحة زجاجية. قم بإضاءة القطع بضوء الأشعة فوق البنفسجية لمدة ثلاث دقائق ، وقم بتركيب العينة البوليمرية الأولى على حامل العينة. استخدم مقياس الزوايا لضبط زاوية الإمالة، حتى تتلامس الركيزة مع الفيلم البوليمري عند محاذاة متوازية تماما لكلا السطحين، كما تصورها صور الكاميرا.

المحاذاة البصرية للركيزة مع العينة أمرا بالغ الأهمية لتفسير نتائج القياس. لذلك ، يجب إجراء ضبط زاوية الميل بأكبر قدر ممكن من الدقة باستخدام مقياس الميل. انقل الركيزة المحاذاة إلى سطح الفيلم البوليمري حتى يتم تحقيق إجهاد التحميل المسبق بمقدار 13 زائد أو ناقص خمسة كيلو باسكال ، وابدأ حزمة البرامج المبرمجة المخصصة المكتوبة في LabView.

بعد ذلك ، قم بتعيين معلمات القياس المطلوبة لقياس خصائص الالتصاق لثلاث عينات مصنعة مستقلة في ستة مواقع مختلفة على كل سطح فيلم. لتحضير الأفلام للفحص المجهري البصري ، استخدم شفرة حلاقة لتقطيع العينة البوليمرية إلى قطع 0.25 سم مربع وإرفاق القطع بحافة شريحة زجاجية. بعد ذلك ، ضع الشريحة في الاتجاه الرأسي تحت مجهر مستقيم وقم بقياس سمك المقطع العرضي للفيلم.

لتحضير تجربة زراعة الخلايا ، استخدم أولا مشرطا لقطع ما يقرب من خمسة في خمسة ملم من الطبقة الداعمة ل PET ، واستخدم الملقط لنقل القطع إلى زلات غطاء زجاجي فردية مقاس 12 ملم. انقل زلات الغطاء داخل غرفة التفاعل لجهاز البلازما ، وأغلق غطاء الجهاز. قم بإخلاء الغرفة حتى يتم الوصول إلى 1.6 في 10 إلى ضغط مليبار ثاني ناقص ، وقم بمعالجة الأغشية بالبلازما لمدة ثلاث دقائق.

بعد ذلك ، قم بتهوية غرفة التفاعل ونقل العينات إلى آبار فردية من صفيحة 24 بئرا. بعد ذلك ، اغسل مزرعة خلايا L929 متجانسة بنسبة 70 إلى 80٪ باستخدام DPBS خال من الكالسيوم والمغنيسيوم لمدة 30 ثانية في خزانة تدفق رقائقية. تليها حضانة لمدة خمس دقائق مع ملليلترين من محلول محلل للبروتين ومحلول كولاجينولي مناسب عند 37 درجة مئوية ، و 5٪ ثاني أكسيد الكربون.

عندما تنفصل الخلايا ، أضف ثمانية ملليلتر من الوسط المكملة بالمصل وانقل الخلايا إلى أنبوب مخروطي سعة 15 ملليلترا. ثم ، بعد العد ، قم بزرع 60،000 خلية لكل مليلتر من الوسط لكل بئر من صفيحة 24 بئر تحتوي على عينات بوليمرية ، ووضع اللوحة في حاضنة زراعة الخلايا لمدة ثلاثة أيام قبل التقاط صورة تباين الطور وتثبيتها. اعتمادا على سمك الفيلم العلوي ، لوحظ انخفاض في إجهاد السحب مع زيادة سمك الفيلم ، بغض النظر عن نسيج سطح الركيزة.

ومع ذلك ، فإن عمل الفصل أقل قليلا بشكل عام بالنسبة لأسطح الركيزة الخشنة مقارنة بأسطح الركيزة الملساء. عندما يتم تسجيل آلية الانفصال ، لوحظ القليل من التجويف على أنحف الأفلام ، بينما يمكن ملاحظة ظهور تشققات تشبه الإصبع على الأفلام السميكة. تكشف تجارب زراعة الخلايا أن الخلايا المزروعة على البوليمرات البكر تظهر ارتباطا ضعيفا وسلوكا في الانتشار الخلوي ، بينما لوحظت الطبقة الأحادية المتقاربة للخلايا المزروعة على الأسطح المعالجة بالبلازما.

بشكل عام ، يمكن مقارنة مستويات إزالة هيدروجياز اللاكتات بالخلايا المزروعة على كلتا المادتين البوليمريتين ، مع أقل من 5٪ سمية خلوية. بمجرد إتقانها ، يمكن الانتهاء من إنتاج مركبات الأغشية البوليمرية في غضون ثلاث ساعات تقريبا. على الرغم من أن التحليل اللاحق باستخدام اختبار التثبيت العادي يتطلب تدريبا ، إلا أنه أداة قوية للغاية للتحقيق في الخصائص اللاصقة للأفلام.

بعد مشاهدة هذا الفيديو ، يجب أن يكون لديك فهم جيد لكيفية تصنيع أغشية بوليمرية مركبة رقيقة وتحليلها باستخدام اختبارات التصاق محددة وأدوات بيولوجية للخلية. لا تنس أن العمل مع المواد الكيميائية والمواد البيولوجية يمكن أن يكون خطيرا للغاية. لذلك ، اتخذ الاحتياطات المناسبة ، مثل اتباع إجراءات السلامة الإلزامية ، وارتداء معدات حماية السلامة الشخصية ، والتعامل مع هذه المواد في خزانة الأمان.