蛋白质和细胞坐月子创建二维图案衬底

Summary

金长链烷烃硫醇形成的自组装单层膜（SAMS）提供了定义良好的蛋白质模式的形成和细胞禁闭基板。使用一个邮票回填与聚二甲基硅氧烷（PDMS）微接触印刷hexadecanethiol乙二醇终止烷烃硫醇单体生产蛋白质和细胞吸附加盖hexadecanethiol地区唯一的模式。

Abstract

微接触印刷提供了一个快速，为创建良好定义的图案衬底的高度重复性^的方法1虽然微接触印刷，可直接打印大量的分子，包括蛋白质^，DNA的 2，3和硅烷，形成自我金长链烷烃硫醇组装单层膜（SAMS）提供了一个简单的方法来限制​​蛋白质和细胞含有粘合剂和耐地区的具体模式。这禁闭可用于控制细胞的形态，是用于研究的蛋白质和细胞生物学的各种问题。在这里，我们描述了细胞研究创造良好定义的蛋白质模式的^一般方法，5这个过程包括三个步骤:一个图案主生产采用光刻，创造一个PDMS邮票，和微接触印刷金涂基材。图案后，这些细胞培养基质围蛋白质和/或细胞（原代细胞或细胞株）的格局。

对图案的蛋白质/细胞粘附地区和非粘性地区的精确控制允许使用的自组装单层化学，不能使用直接的蛋白质冲压实现。 Hexadecanethiol，微接触印刷步骤所用的长链烷烃硫醇，产生一个疏水表面容易吸附溶液中的蛋白质。乙二醇终止的巯基，用于回填基板的非打印区域，创建一个单层抗蛋白质吸附，因此，细胞的生长^。6这些巯基的单体生产的高度结构化膜，精确地界定地区的基板，可以支持蛋白质吸附和细胞的生长。因此，这些承印物是有用的各种广泛的应用^，从7间行为研究^创造微电子8。

虽然已用于细胞培养的研究，包括从本集团的工作，创建模式，直接在玻璃基板上使用trichlorosilanes的其他类型的^单层化学，9图案形成单分子膜对黄金的烷烃硫醇直截了当的准备。此外，单层准备使用的单体商业，​​稳定，不需要储存或处理惰性气氛下。烷烃硫醇准备的图案基板也可以被回收和重复使用多次，维持^细胞禁闭10。

Protocol

1。制备的图案硕士（图1）

1. 中心硅片上的自旋涂布在两个周期自旋方案的表1中的最初步骤，并用丙酮冲洗晶圆。丙酮蒸发过程中的自旋留下一个清洁，干燥的晶圆计划的第二步。
2. 应用约1毫升AZ9245光阻/（直径）晶圆和自旋大衣，使用表1中所述的条件。
3. 软烤的光致抗蚀剂涂层的晶圆在110 ° C为2米，用高均匀烤盘。
4. Photopattern基材，使用一个直写光刻系统或光刻系统和适当的口罩。可以从商业来源购买口罩。此外，紫外线吸收剂，油墨贴光学平面，印刷的透明胶片，可用于生产与大的特点模式。
5. 在1:2 400K开发商开发图形晶片:1米45的小号轻轻摇动半导体级去离子水。彻底冲洗半导体级去离子水和干燥的氮（N _2）气体的流。具有紫外线过滤器使用显微镜可以检查发展格局。如果模式没有完全开发，晶圆可以返回到有更多的时间发展的解决方案。

注:为了达到最佳效果，photopatterning应在洁净室环境。

2。制备PDMS的邮票（图2）

1. 准备10:1的重量树脂:固化剂混合Sylgard 182（PDMS）和完全覆盖主一次性培养皿中的混合物（photopatterned晶圆）。
2. 德气体的PDMS覆盖在真空dessicator中的主，直到无气泡是可见的，允许邮票治愈在65 ° ....

Discussion

一个用于PDMS的邮票创造主的平版印刷生产中可能出现的一些问题。曝光不足，在若隐若现的模式和曝光过度放大或缺少的功能抵抗涂​​层的晶圆结果抵抗涂层的晶圆结果。在一般情况下，与大特征尺寸（> 10微米）的主人是相对容易的图案和开发，而较小的特点的主人可以要求广泛photopatterning和发展参数优化（超越光阻制造商推荐的参数）。最困难的主人，生产大型和小型的功能结合起来。

从主的PDMS邮票的制作非常简单，使用第2条所述的程序。然而，必须采取完全混合Sylgard 182的两个组成部分。未能实现完全的混合组件，将导致无法变硬的邮票和可能破坏主。此外，主机可能会碎裂分离的PDMS邮票时，如果多余的使用武力，或在分离过程中发生扭曲。如果在取消印花税的过程中，掌握并打破它可能仍然是可能的，用无水乙醇清洗后使用的邮票。然而，这套邮票可能会产生有缺陷的网站的模式。

虽然微接触印刷地空导弹使用的PDMS邮票是多才多艺的，可以在许多应用程序，必须遵循的一些关键步骤，以实现成功的蛋白和细胞禁闭。要获得良好的蛋白质和细胞禁闭，黄金基板.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
试剂名称	公司	目录编号	评论（可选）
硅片	晶圆回收服务		2英寸
旋转涂布机/热板	布鲁尔科技	CEE 200CB旋转烘烤系统
AZ9245光刻胶	梅斯化工公司	105880034-1160
直写光刻系统	迈特SRL	LW325 LaserWriter系统
掩模对准器	HTG	3小时
AZ 400K开发	梅斯化工公司	105880018-1160
Sylgard 182有机硅弹性体套件	道康宁
没有25毫米。 1圆形盖玻片	VWR	16004-310
等离子体氧化	迪纳	飞秒
钛片Kamis	注册成立		99.95％的纯
黄金颗粒	Kamis团		99.999％的纯
电子束蒸发	库尔特J. Lesker	75物理气相沉积薄膜沉积系统	电子束配件
Hexadecanethiol	阿法埃莎	A11362
1，mercaptoundec - 11 - YL）TETRA（乙二醇）	西格玛爱秩序	674508
乙醇	Pharmco - aaper	111000200	200证明，绝对
封口膜	VWR	52858-000
DPBS	VWR	4500-434	如果没有钙和镁
鼠标层粘连我	VWR	95036-762
人类血浆纤维连接蛋白	Invitrogen公司	33016-015
AlexaFluor ® 647羧酸琥珀酰亚胺酯	Invitrogen公司	A - 20006
MitoTracker红580	Invitrogen公司	M22425
AlexaFluor ® 350羧酸琥珀酰亚胺酯	Invitrogen公司	A - 10168
抗层粘连蛋白抗体	Fisher Scientific则	AB2034MI