PDMS的设备制造和表面改性

我叫 Ken Kotz。我是麻省总医院附属 Bio MAs 资源中心的博士后。我的主要研究项目涉及使用具有微流体结构的免疫亲和捕获装置分离中性粒细胞。

我们在全国五家不同的医院使用该设备来分离 RNA 用于下游基因组分析。基本上，您拥有的是硅之上的 SU 8 光刻胶大师。我们将在该母料上浇注双组分弹性体 A-P-D-M-S，然后 PDMS 将形成一个模具。

我们从外壳中取出母模并将其放入培养皿中。母版通过培养皿底部的胶带固定。在秤上，我们称量出 PDMS、固化剂和基础树脂的混合物。

比例为 1 份固化剂对 10 份树脂。通常，对于已切割的设备，我们分别称取 20 到 30 克树脂和 2 到 3 克固化剂。将固化剂和树脂倒入小乳清船后，我们使用标准塑料叉将两者混合在一起。

您需要确保充分混合并将混合物相互折叠，以确保固化剂在树脂内均匀分布。通常，我们会监控两者的混合程度。通过观察气泡的数量，我们试图在整个弹性体中均匀分布小气泡。

然后，我们将 PDMS 倒在培养皿中的 SU 8 母版上。我们将带有 PDMS 的母版放在真空钟罩中，然后抽空腔室以对我们混合到其中的空气进行脱气。通常，脱气过程需要 30 分钟到 1 小时。

脱气后，我们从真空室中取出设备，并将它们放入 65 至 80 摄氏度的烤箱中。在这些温度下，最短固化时间为 3 至 6 小时。在我们的实验室中，我们通常会将设备放在烘箱中过夜。

通常，我们使用 11 号手术钢刀。我们从硅母版的边缘向下直线切割约半厘米，然后在母版的边缘周围切割，形成一个大圆盘。我们从母版上剥离 PDMS 模具，然后将特征面朝上放入干净的培养皿中。

我们将释放的模具从培养皿中取出，然后使用刀或安装在线性导轨上的刀将其放在切割面上。我们将模具中包含的设备进行切片。然后将每个切片装置放回培养皿中进行进一步处理。

通常，为了将我们的设备与流体连接，我们会在 PDMS 设备上打孔。我们用来打孔的设备是标准的三磨针。三磨针的尖端是一根钝尖不锈钢针头。

不锈钢针内有一根适合针内径的金属丝。该电线连接到注射器的柱塞 通过向后拉柱塞并缩回针头，您可以在 PDMS 中打孔或打塞子。翻转 PDMS 设备，然后通过推动柱塞将其弹出。

冲孔装置的秘诀是尽可能保持柱塞垂直，并且根本不旋转冲孔装置。当您穿过 PDMS 时，您将整个设备提起，用一对镊子将整个 PDMS 设备抬起，将其翻转过来，然后按下柱塞弹出插头。你用一把镊子抓住插头并丢弃它。

然后再次缩回柱塞，将设备翻转回并拉出切割装置。你重复这个动作，直到你所有的孔都打完。因此，对于粘合过程，我们将 PDMS 设备粘合到载玻片上。

对于我们的设备，我们将 PDMS 非可逆键合或/或共价连接到载玻片上。实现这一过程的方法是将他们放入 中，放入等离子体 Asher 中，然后将它们暴露在活性氧等离子体中。因此，执行此作的步骤是将 PDMS 设备放在等离子 Asher 的托盘上。

由于设备功能朝上，您可以使用任何标准玻璃显微镜载玻片。我们使用略微放大的 1 英寸半显微镜载玻片来适合我们的设备。您可以直接从包装中取出使用它们。

我们更喜欢用食人鱼溶液处理它们。这样可以清除载玻片表面可能存在的任何有机污染物。将设备和载玻片放在等离子体 Asher 的托盘顶部后，将托盘滑入等离子体 Asher 并将其暴露在活性氧等离子体中。

等离子 Asher 程序完成后，我们打开腔室，将板和我们的设备一起移到工作台上。我们使用镊子小心地提起 PDMS 设备，注意不要用手指接触粘合表面。我们将粘合面翻转到玻璃上，放在载玻片上，然后确保 PDMS 和载玻片之间没有气泡。

我们将现在粘合到玻璃上的 PDMS 设备放在 65 至 75 摄氏度的热板上 10 分钟，以实现更好的化学键合。因此，在本节中，我们将在洁净室中粘合后对玻璃中 PDMS 的表面进行化学改性，我们留下了一个表面 PMS 表面，其表面有反应性 OL 基团。我们需要这种反应性表面是亲水性的，最终会扩散到 PMS 的大部分中。

因此，表面化学最好在等离子体处理后立即完成，我们将使用 5% 的 me capto 溶液。这是一个三米 capto、丙基、三甲氧基。按体积计算，这是一个 5% 的解决方案，基本上我们所做的是将其注入入口，并确保完全填充设备，没有任何气泡。

如果存在任何气泡，请用镊子将它们推出。一旦你注射了 slan，你让它静置 15 到 30 分钟。在室温下，我们通常会在反应中注入第二体积的 slan，时间为 10 分钟。

因此，在圆柱体反应大约半小时后，我们将用 3 到 4 倍体积的纯乙醇冲洗所有装置。我们喷出的多余部分只会用化学抹布擦掉 冲洗设备后，我们拿起设备并将它们放在设置为 100 摄氏度的热板上，我们基本上会让其中的乙醇蒸发。这有助于跪下淤泥表面。

设备干燥后，它可以在干燥的环境中存放数月，或者可以，您可以拿着设备并立即进行下一步。器件固化后，它们在玻璃和 PDMS 表面都涂有正弦涂层。正弦是带有硫醇基团的 a capto 正弦，它将与我们的异质双功能交联剂 GMBS 反应。

它用纯乙醇稀释。它与水发生反应，因此需要注意不要将其暴露在水性条件下。我们将其注入设备中，然后用镊子去除任何气泡，就像我在这里所做的那样，以确保所有表面都与这种分子结合在一起。

我们覆盖它，让它反应半小时。GMBS 反应半小时后，我们将用去离子水冲洗设备，以去除设备中的任何乙醇痕迹。然后我们将流经 neu travain，这是生物素结合蛋白。

然后将 neu travain 预先稀释至每密耳 10 微克的浓度。如果意外将任何空气注入设备中，则需要用乙醇重新冲洗设备以有效去除所有空气中的乙醇湿润物，则设备表面会更好，并允许您去除意外引入设备中的任何气泡。用离子水冲洗装置后，我们通常会向装置中填充 2 到 4 体积的稀释的中性证据 T travain 溶液。

Nutt travain 将与 GMBS 发生反应，GMBS 通过 Nutt travain 上的任何主要方式固定在表面。这个过程可以在室温下发生一小时。通常，我将设备放在 4 摄氏度的冷藏室中过夜。

然而，在我们添加抗体之前，我们想冲洗掉任何在溶液中未结合的 Aden。我们通过流经用 PBS 稀释的 1% 溶液 BSA 来实现这一点。由于这些芯片将用于下游基因组分析，因此我们使用的所有溶液都不含 RNA。

通常，我们所做的是用 4 到 5 体积的 1% BSA 溶液冲洗设备。然后，我们添加抗体。本实验的抗体是 CD 66 B 和对全血中粒细胞具有特异性的抗体。

我们使用每密耳 10 到 25 微克的浓度，然后注射抗体。我们将向每个设备中注射 200 μL 抗体。我们将进行两次 100 μL 的注射，一次注射到设备的每个端口中。

通常，我们会将 100 μL 注射到一个端口中，然后等待 30 分钟，然后将 100 μL 再注射到对面的注射液中。