PDMS Bauelementherstellung und Oberflächenmodifizierung

Mein Name ist Ken Kotz. Ich bin Postdoc hier am Bio MAs Resource Center, das mit dem Massachusetts General Hospital verbunden ist. Mein Hauptforschungsprojekt befasst sich mit der Isolierung von Neutrophilen mit Hilfe eines Immunaffinitätserfassungsgeräts mit mikrofluidischen Strukturen.

Wir verwenden dieses Gerät in fünf verschiedenen Krankenhäusern im ganzen Land, um RNA für die nachgelagerte Genomanalyse zu isolieren. Im Grunde haben Sie einen Master of SU Eight Fotolack auf Silizium. Wir gießen ein zweiteiliges Elastomer A-P-D-M-S auf diesen Master, und dieses PDMS bildet eine Form.

Wir nehmen die Urform aus ihrem Gehäuse und legen sie in eine Petrischale. Der Master wird mit Klebeband am Boden einer Petrischale gesichert. Auf der Waage wiegen wir ein Gemisch aus PDMS, Härter und Basisharz ab.

Das Verhältnis ist ein Teil Härter zu 10 Teilen Harz. Typischerweise wiegen wir für unsere ausgeschnittenen Geräte 20 bis 30 Gramm des Harzes und jeweils zwei bis drei Gramm des Härters ab. Nachdem wir sowohl den Härter als auch das Harz in das kleine Molkeschiffchen gegossen haben, verwenden wir eine handelsübliche Plastikgabel, um die beiden miteinander zu vermischen.

Sie sollten darauf achten, dass Sie kräftig mischen und die Mischung übereinander falten, um sicherzustellen, dass sich der Härter gleichmäßig im Harz verteilt. In der Regel überwachen wir, wie gut die beiden vermischt wurden. Indem wir uns die Anzahl der Luftblasen ansehen, versuchen wir, eine gleichmäßige Verteilung der kleinen Luftblasen im gesamten Elastomer zu erreichen.

Dann gießen wir das PDMS auf den SU-Acht-Master, der sich in der Petrischale befindet. Wir platzieren den Master mit dem PDMS darauf in einer Vakuumglocke und evakuieren die Kammer, um die Luft zu entgasen, die wir hineingemischt haben. In der Regel dauert der Entgasungsvorgang 30 Minuten bis eine Stunde.

Nach der Entgasung nehmen wir die Geräte aus der Vakuumkammer und stellen sie in einen Ofen bei 65 bis 80 Grad C. Die Mindestaushärtungszeit bei diesen Temperaturen beträgt drei bis sechs Stunden. In unserem Labor lassen wir die Geräte in der Regel über Nacht im Ofen.

In der Regel verwenden wir ein Chirurgenstahlmesser mit der Nummer 11. Wir machen gerade Schnitte etwa einen halben Zentimeter von der Kante des Silikonmasters entfernt, und wir schneiden um die Kante des Masters herum, um eine große Scheibe zu erhalten. Wir schälen die PDMS-Form vom Master und legen die Merkmalsseite nach oben in eine saubere Petrischale.

Wir nehmen die befreite Form aus der Petrischale und legen sie entweder mit einem Messer oder einem Messer, das auf einer linearen Schiene montiert ist, auf eine Schneidefläche. Wir schneiden die Geräte, die sich auf der Form befinden. Jedes Sektionsgerät wird dann zur weiteren Verarbeitung wieder in die Petrischale eingesetzt.

Um unsere Geräte mit Flüssigkeiten zu verbinden, stanzen wir in der Regel Löcher in das PDMS-Gerät. Das Gerät, das wir zum Stanzen von Löchern verwenden, ist eine Standardspritze mit drei Mühlen. An der Spitze der Drei-Mühlen-Spritze befindet sich eine Edelstahlnadel mit stumpfer Spitze.

In der Edelstahlnadel befindet sich ein Draht, der zum Innendurchmesser der Nadel passt. Dieser Draht wird am Kolben der Spritze befestigt Indem Sie den Kolben zurückziehen und die Nadel zurückziehen, können Sie ein Loch oder einen Stopfen in das PDMS stanzen. Drehen Sie das PDMS-Gerät um und werfen Sie es aus, indem Sie auf den Stößel drücken.

Das Geheimnis von Stanzvorrichtungen besteht darin, den Stößel so vertikal wie möglich zu halten und die Stanzvorrichtung überhaupt nicht zu drehen. Wenn Sie das PDMS durchschlagen, heben Sie das gesamte Gerät, das gesamte PDMS-Gerät, mit einer Pinzette nach oben, drehen es um und werfen den Stecker aus, indem Sie auf den Kolben drücken. Du greifst den Stecker mit einer Pinzette und entsorgst ihn.

Dann ziehen Sie den Stößel wieder ein, klappen das Gerät wieder nach unten und ziehen die Schneidvorrichtung heraus. Du wiederholst dies, bis du alle deine Löcher gestanzt hast. Für den Klebeprozess kleben wir unsere PDMS-Geräte auf Objektträger.

Für unsere Geräte werden wir das PDMS nicht reversibel verkleben oder kovalent an Objektträger anbringen. Die Art und Weise, wie dies erreicht wird, besteht darin, sie in einen Plasma-Ascher zu legen und sie einem reaktiven Sauerstoffplasma auszusetzen. Die Schritte dazu bestehen also darin, das PDMS-Gerät zu nehmen und es auf das Tablett des Plasma-Ashers zu legen.

Mit den Gerätefunktionen nach oben können Sie jeden handelsüblichen Glasobjektträger verwenden. Wir verwenden einen leicht vergrößerten eineinhalb Zoll großen Objektträger, um unser Gerät anzupassen. Sie können sie direkt aus der Verpackung verwenden.

Wir bevorzugen es, sie in einer Piranha-Lösung zu behandeln. Dadurch werden alle organischen Verunreinigungen entfernt, die sich auf der Oberfläche des Objektträgers befinden könnten. Nachdem Sie das Gerät und den Glasobjektträger auf das Tablett für den Plasma-Asher gelegt haben, schieben Sie das Tablett in den Plasma-Asher und setzen es dem reaktiven Sauerstoffplasma aus.

Nach Beendigung des Programms des Plasma-Ashers öffnen wir die Kammer und entfernen die Platte mit unseren Geräten auf die Tischplatte. Mit einer Pinzette heben wir das PDMS-Gerät vorsichtig an und achten darauf, die Klebeflächen nicht mit den Fingern zu berühren. Wir drehen die Klebeseite auf das Glas, auf den Glasschieber, und dann stellen wir sicher, dass wir keine Luftblasen zwischen dem PDMS und dem Glasträger haben.

Wir legen das PDMS-Gerät, das nun mit dem Glas verklebt ist, auf eine Heizplatte bei 65 bis 75 Grad C für 10 Minuten, um eine bessere chemische Bindung zu erreichen. In diesem Teil in diesem Abschnitt werden wir die Oberflächen des PDMS im Glas nach dem Verkleben im Reinraum chemisch modifizieren, wir haben eine PMS-Oberfläche auf der Oberfläche, auf der reaktive OL-Gruppen vorhanden sind. Wir brauchen diese reaktive Oberfläche, die hydrophil ist und schließlich in den Großteil des PMS diffundiert.

Die Oberflächenchemie lässt sich also am besten unmittelbar nach der Plasmabehandlung durchführen, wir werden eine 5%ige Lösung eines Me capto verwenden. Es ist ein Drei-Me-Capto, Propyl, Trimeth Oxy. Es ist eine 5%ige Lösung nach Volumen, und im Grunde genommen injizieren wir sie in den Einlass und stellen sicher, dass Sie das Gerät vollständig ohne Luftblasen füllen.

Wenn Luftblasen vorhanden sind, drückst du diese mit einer Pinzette heraus. Sobald Sie das SLAN injiziert haben, lassen Sie es 15 bis 30 Minuten ruhen. Bei Raumtemperatur injizieren wir in der Regel ein zweites Volumen des Slan 10 Minuten nach der Reaktion.

Nachdem das Cylin etwa eine halbe Stunde lang reagiert hat, nehmen wir eine, wir spülen alle Geräte mit drei bis vier Gerätevolumina reinem Ethanol. Der Überschuss, den wir ausstoßen, wird einfach mit einem chemischen Tuch aufgewischt. Nach dem Spülen der Geräte nehmen wir die Geräte auf und legen sie auf eine heiße Platte, die auf hundert Grad Celsius eingestellt ist, und lassen das darin enthaltene Ethanol im Grunde verdampfen. Dies hilft beim Knien der Siling-Oberfläche.

Sobald das Gerät getrocknet ist, kann es monatelang getrocknet gelagert werden, oder es kann, Sie können das Gerät nehmen und sofort mit dem nächsten Schritt fortfahren. Nachdem die Geräte ausgehärtet sind, sind sie mit einer nun Sinusbeschichtung sowohl auf dem Glas als auch auf der PDMS-Oberfläche ausgehärtet. Der Sinus ist ein a capto Sinus mit der Thiolgruppe, die mit unserem hetero bifunktionalen Vernetzer, dem GMBS, reagiert.

Es wird in reinem Ethanol verdünnt. Es ist wasserreaktiv, daher müssen Sie darauf achten, es nicht wässrigen Bedingungen auszusetzen. Wir injizieren es in die Geräte und entfernen alle Luftblasen mit einer Pinzette, wie ich es hier mache, um sicherzustellen, dass alle Oberflächen mit diesem Molekül verheiratet sind.

Wir decken es ab und lassen es eine halbe Stunde lang einwirken. Nachdem das GMBS eine halbe Stunde lang reagiert hat, spülen wir die Geräte mit entionisiertem Wasser, um alle Spuren von Ethanol zu entfernen, die sich im Gerät befinden. Und dann fließen wir durch neues Travain, das Biotin-bindende Protein.

Das neue Travain wird dann auf eine Konzentration von 10 Mikrogramm pro Monat vorverdünnt. Wenn versehentlich Luft in das Gerät eingespritzt wird, muss das Gerät erneut mit Ethanol gespült werden, um alle Ethanol-Nassteile in der Luft effektiv zu entfernen, das Gerät oberflächen besser und ermöglicht es Ihnen, alle Luftblasen zu entfernen, die versehentlich in das Gerät eingeführt wurden. Und sobald die Geräte mit dem ionisierten Wasser gespült wurden, füllen wir das Gerät in der Regel mit zwei bis vier Gerätevolumina der verdünnten neutralen Evidenzlösung T-Travain.

Das Nutt-Travain reagiert mit dem GMBS, das durch ein beliebiges primäres Mittel auf dem Nutt-Travain an der Oberfläche immobilisiert wird. Dieser Prozess kann bei Raumtemperatur für eine Stunde ablaufen. In der Regel stelle ich die Geräte über Nacht bei vier Grad C in den Kühlraum.

Bevor wir jedoch den Antikörper hinzufügen, wollen wir das in Lösung ungebundene Aden ausspülen. Und das tun wir, indem wir 1%ige BSA-Lösung, verdünnt in PBS, durchströmen. Da diese Chips für die nachgelagerte Genomanalyse verwendet werden, sind alle Lösungen, die wir verwenden, RNA-frei.

In der Regel spülen wir das Gerät mit vier bis fünf Volumina der 1%BSA-Lösung. Und danach fügen wir unseren Antikörper hinzu. Der Antikörper für dieses Experiment ist CD 66 B und Antikörper, die spezifisch für Granulozyten im Vollblut sind.

Wir verwenden eine Konzentration von 10 bis 25 Mikrogramm pro Monat und injizieren den Antikörper. Wir injizieren 200 Mikroliter Antikörper in jedes Gerät. Wir werden zwei Injektionen von hundert Mikrolitern durchführen, eine in jeden Anschluss des Geräts.

Normalerweise injizieren wir hundert Mikroliter in einen Port, und wir warten 30 Minuten und injizieren weitere hundert Mikroliter in den gegenüberliegenden Port.