Artículo de método

Actuador basado en células musculares cardíacas y biorobot autoestabilizante - PARTE 1

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DOI:

10.3791/55642

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11 de julio de 2017

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1Division of Electrical and Computer Engineering, Louisiana State University, 2Department of Aerospace and Mechanical Engineering, Bioengineering Graduate Program, University of Notre Dame

* These authors contributed equally

En este artículo

Resumen

En este estudio en dos partes, un actuador biológico se desarrolló utilizando polidimetilsiloxano (PDMS) altamente flexible y cantilevers vivos células musculares (cardiomiocitos), y se caracteriza. El actuador biológico se incorporó con una base hecha de materiales PDMS modificados para construir un biorobot de natación autoestabilizante.

Resumen

Las máquinas biológicas, a menudo denominadas biorobots, son dispositivos vivos basados ​​en células o tejidos que se alimentan únicamente por la actividad contráctil de componentes vivos. Debido a sus ventajas inherentes, los biorobots están ganando interés como alternativas a los robots tradicionales totalmente artificiales. Varios estudios se han centrado en aprovechar el poder de los actuadores biológicos, pero sólo recientemente los estudios han caracterizado cuantitativamente el rendimiento de los biorobots y estudiado su geometría para mejorar la funcionalidad y la eficiencia. Aquí, demostramos el desarrollo de un biorobot de natación auto-estabilizante que puede mantener su tono, profundidad y rollo sin intervención externa. El diseño y fabricación del andamio PDMS para el actuador biológico y biorobot seguido de la funcionalización con fibronectina se describe en esta primera parte. En la segunda parte de este artículo en dos partes, detallamos la incorporación de cardiomiocitos y caracterizarAtor y biorobot. Ambos incorporan una base y cola (voladizo) que producen propulsión basada en aletas. La cola se construye con técnicas de litografía blanda utilizando PDMS y grabado láser. Después de incorporar la cola con la base del dispositivo, se funda con una proteína adhesiva celular y se siembra confluentemente con cardiomiocitos. La base del actuador biológico consiste en un bloque PDMS sólido con una perla de vidrio central (actúa como un peso). La base del biorobot consiste en dos materiales compuestos de PDMS, Ni-PDMS y microbalón-PDMS (MB-PDMS). El polvo de níquel (en Ni-PDMS) permite el control magnético del biorobot durante la siembra de las células y la estabilidad durante la locomoción. Los microbolones (en MB-PDMS) disminuyen la densidad de MB-PDMS, y permiten que el biorobot flote y nade constantemente. El uso de estos dos materiales con diferentes densidades de masa permitió un control preciso sobre la distribución del peso para asegurar una fuerza de restauración positiva en cualquier ángulo del biorobot. Esta técnicaProduce un biorobot de natación auto-estabilizante controlado magnéticamente.

Introducción

Actuadores biológicos y biorobots están siendo estudiados activamente para proporcionar una alternativa a la robótica convencional para numerosas aplicaciones. Biorobots que caminan 5 , 6 , 7 , 8 , nadan 1 , 2 , 3 , 4 , bomba 9 , 10 , o agarre 11 , 12 , 13 Ya se han desarrollado. Del mismo modo, las células musculares pueden ser incorporados en una estructura laminada en 3D PDMS [ 14] . A menudo, las estructuras biorobotales se fabrican usando técnicas de litografía blanda con materiales tales como hidrogeles y PDMS (polidimetilsiloxano). Estas son opciones atractivas debido a su flexibilidad, biocompatibY la rigidez fácilmente sintonizable. Las células musculares vivas se incorporan normalmente con estos materiales para proporcionar la generación de fuerza a través de la contracción. Las células del músculo cardíaco de los mamíferos (cardiomiocitos) y las células del músculo esquelético han sido usadas predominantemente para el accionamiento. Además de estos dos tejidos musculares de insectos se han utilizado para operar biorobots a temperatura ambiente 3 . En este estudio en dos partes, los cardiomiocitos fueron elegidos debido a su contracción espontánea [ 6] .

Gran parte de la investigación anterior sobre biorobots se centró en el desarrollo de los actuadores biológicos, mientras que la optimización de la arquitectura biorobot y el desarrollo de funcionalidades esenciales para los biorobots fueron en gran medida descuidados. Recientemente, algunos informes demostraron la implementación de diferentes modos de natación que se inspiraron en los modos de propulsión encontrados en la naturaleza. Estos métodos incorporan películas PDMS y células musculares para imitar diversos métodos de propulsión natural. Por ejemplo, se han descrito propulsión 1 basada en flagelos, propulsión 2 de medusas biomiméticas, rayos biohíbridos 4 y dispositivos de natación PDMS de película delgada 13 .

En este artículo presentamos el proceso de fabricación de biorobots de natación autoestabilizantes que pueden mantener la profundidad de inmersión así como el tono y el balanceo. El biorobot tiene una base sólida o cuerpo, que es propulsado por un solo cantilever con cardiomiocitos unidos a su superficie. Los cardiomiocitos hacen que el voladizo se doble en una dirección longitudinal cuando se contraen. Esta forma de natación se clasifica como natación ostraciiforme. La posibilidad de añadir funciones adicionales a la base es una ventaja única de la natación ostraciiforme. Por ejemplo, la base puede utilizarse para proporcionar una flotabilidad excesiva para transportar cargas adicionales o circuitos de control para la contracción de cardiomiocitos.

EstabilidadDel biorobot a menudo se pasaba por alto en estudios previos de biorobots. En este estudio, hemos implementado la auto-estabilización mediante el diseño de la base con diferentes materiales compuestos PDMS de densidades de masa variable. El biorobot presenta así resistencia a las perturbaciones externas y mantiene su profundidad de inmersión, paso y balanceo, sin ayuda. La primera capa es el microbolón PDMS (MB-PDMS), es decir , PDMS mezclado con microbalones, lo que disminuye la densidad del biorobot, lo que le permite flotar en los medios de comunicación. La segunda capa es el voladizo PDMS, y su espesor se adapta de tal manera que la fuerza generada por los cardiomiocitos puede doblar dramáticamente el voladizo de 45º a 90º. La capa inferior es níquel-PDMS (Ni-PDMS), es decir , PDMS mezclado con polvo de níquel. Esta capa realiza múltiples funciones. Es magnético, y por lo tanto permite que el biorobot se ancle en la parte inferior del medio, durante la siembra de células, con un imán. La mezcla de níquel es de mayor densidad que el MB-PDMS yMedio, y asegurar una posición vertical del biorobot mientras flotante. El peso de esta capa genera un par de recuperación en el biorobot en cualquier paso y rollo. Además, la relación de volumen entre el Ni-PDMS y el MB-PDMS mantiene la profundidad de inmersión. Los protocolos presentados serían de gran utilidad para los investigadores interesados ​​en caracterizar la fuerza de golpeo de células y tejidos musculares, así como aquellos que desean construir biorobots natación.

La siembra del actuador biológico funcionalizado y los dispositivos biorobot, la caracterización mecánica y bioquímica de las células y el análisis cuantitativo de la función del dispositivo se describen en detalle en la Parte 2 de este artículo en dos partes así como en el trabajo reciente 15 .

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Protocolo

1. Calcular masa de PDMS y aditivos

  1. Utilice la siguiente ecuación para encontrar la masa de PDMS necesaria para alturas específicas en los procedimientos siguientes,
    M = ρ * V = ρ * Altura * Área (1),
    Donde 'Altura' es la altura de la capa, 'Área' es el área de un contenedor en el que se curará el PDMS, 'ρ' es la densidad de la mezcla y 'V' es el volumen.
    NOTA: Las densidades para los cálculos de altura son PDMS = 0,965 g / mL, Ni-PDMS = 1,639 g / mL, MB-PDMS = 0,648 g / mL.
  2. Utilice la ecuación (1) para estimar la masa de PDMS necesaria, para un contenedor dado, para obtener una altura específica (5 mm) para la base del actuador biológico. La densidad resultante de PDMS es 0,965 g / ml.
    NOTA: La proporción es de 10: 1 base para el agente de curado en peso.
    M base = ρ * V = ρ * V * ( figure-protocol-1 )(2)
    M agente de curado = ρ * V = ρ * V * ( figure-protocol-2 )
  3. Utilice la ecuación (1) para encontrar la masa de Ni-PDMS necesaria, para un contenedor dado, para obtener una altura específica (1,5 mm) de la base inferior del biorobot.
    NOTA: Las proporciones son 1: 1,88 (polvo de níquel a PDMS en peso) y 1: 1,71: 0,171 (polvo de níquel a base de PDMS a agente de curado PDMS en peso). La densidad resultante de Ni-PDMS será de 1,639 g / ml.
    M Níquel = ρ * V = ρ * V * ( figure-protocol-3 ) (3)
    M base = ρ * V = ρ * V * ( figure-protocol-4 )
    M agente de curado = ρ * V = ρ * V * ( figure-protocol-5 )
  4. Similarmente, utilice la ecuación (1) a f Ind la masa de MB-PDMS necesaria, para un contenedor dado, para obtener una altura específica (3,5 mm) de la base superior del biorobot.
    NOTA: Las proporciones son 1: 5 (microbalones a PDMS en peso) y 1: 4,54: 0,454 (microbalones a base de PDMS a agente de curado PDMS en peso). La densidad resultante de MB - PDMS será 0,648 g / ml.
    M Microbolón = ρ * V = ρ * V * ( figure-protocol-6 ) (4)
    M base = ρ * V = ρ * V * ( figure-protocol-7 )
    M agente de curado = ρ * V = ρ * V * ( figure-protocol-8 )
  5. Compruebe la estabilidad dinámica del biorobot con la dimensión y la geometría deseadas utilizando los guiones de análisis; Vea la información suplementaria, 'Biorobot_dynamic_stability.m' y 'CG_CB_calculation.m'.
_title "> 2. Fabricación de actuadores biológicos en una base fija

NOTA: Vea la Figura 1a.

  1. Recubrir por centrifugación una película delgada de PDMS (ver Figura 1a-1 y a2). El espesor de la pelıcula PDMS resultante será de 25 μm.
    1. Coloque una oblea de silicio en una hiladora fotorresistente y encienda el interruptor de la bomba para producir succión.
      NOTA : La oblea de silicio tiene un diámetro de 4 pulgadas y un grosor de 500 μm.
    2. Vierta la fotorresistencia positiva ( p . Ej. S1808) sobre la oblea de silicio hasta que la oblea esté completamente cubierta. Programe el centrifugador para girar a 2.000 rpm durante 20 s. A continuación, enganchar la hiladora presionando el pedal. Apague la succión después de girar.
    3. Calentar una placa caliente hasta 120 ° C. Utilice pinzas de oblea para recoger la oblea de silicio de la hiladora y colocar la oblea de silicio directamente en la placa de cocción. Cubrir la oblea con una placa de petri poco profunda y hornear durante 10 min.
      NOTA : Se puede usar un horno paraKe la oblea usando la misma temperatura y duración. La Figura 1a-1 representa este proceso.
    4. Coloque un recipiente de plástico en una báscula de pesaje y cítelo. Se vierten 6 g de la base de PDMS en el recipiente y se añaden 0,6 g de agente de curado PDMS. Mezclar el PDMS a fondo durante 5 min.
      NOTA: Después de mezclar, la mezcla debe ser confluente con burbujas.
    5. Coloque el recipiente de PDMS mezclado en una cámara de vacío. Reduzca la presión de la cámara de vacío a 100 mbar y deje el recipiente en la cámara durante 30 min. Rompa el vacío y retire el recipiente. Mantenga el recipiente cubierto hasta su uso.
    6. Coloque la oblea de silicio con la capa de fotorresistencia al horno en la hiladora. Vierta lentamente toda la mezcla de PDMS desgasificada en la oblea.
      NOTA: Vierta lentamente para que no se introduzcan nuevas burbujas en la mezcla.
    7. Ajustar el centrifugador a 1.200 rpm durante 5 min. Encienda la succión de la hiladora y engancha la hiladora. Apague la succión después de girar.
      NOTA: TEstos ajustes dan lugar a una capa de 25 μm de espesor de PDMS.
    8. Calentar un horno a 40 ° C. Utilice pinzas de oblea para recoger la oblea de silicio de la hiladora y luego colóquela en el horno. Hornear la oblea durante la noche y luego enfriar la oblea a temperatura ambiente.
      NOTA: La Figura 1a-2 representa este proceso.
  2. Grabado láser de la capa de película delgada PDMS.
    1. Encienda el interruptor de encendido del grabador láser y su extractor. Encienda el ordenador conectado al grabador láser. Abra el software del grabador láser.
    2. Bajo la opción "Archivo", abra el archivo de diseño del actuador biológico mostrado en la Figura 2e.
      1. Pulse el botón "Configuración". Haga clic en "Azul" y cambie el ajuste de potencia al 3% y la velocidad al 4%. Haga clic en "Establecer". Haga clic en "Negro" y cambiar el "Modo" para saltar. A continuación, haga clic en "Establecer". Haga lo mismo para "Rojo". Pulse el botón "Aplicar" para finalizarla configuración."
      2. Pulse el botón "Activar grabador" en la parte superior derecha.
    3. Presione el botón "Reubicar" para mover el diseño en el centro de la pantalla del software.
    4. Pulse el botón "Focus View" en el programa y haga clic en el borde del biorobot en la pantalla. Esto moverá el punto láser de guía del grabador láser al punto correspondiente.
    5. Mueva la oblea manualmente con pinzas, de modo que el punto en la oblea correspondiente al punto apuntado en 2.2.4 esté directamente debajo del punto láser guía.
    6. Pulse el botón "Iniciar el grabado del trabajo anterior" para iniciar el proceso de grabado. Retire la oblea después de completar el grabado. Apague todos los equipos.
      NOTA: El botón "Iniciar el grabado del trabajo anterior" es el gran triángulo verde. No mire directamente el proceso de grabado ya que el láser puede dañar los ojos. La Figura 1a-3 representa este proceso.
  3. Preparación y fabricación de la base del actuador biológico.
    1. Vierta las perlas de vidrio (3 mm de diámetro) en un tubo de 15 ml. Sumerja las perlas con etanol al 70% en agua desionizada durante 24 h. Retirar el etanol y llenar el tubo con agua DI por 24 h. Vierta el agua DI y coloque el tubo en una placa caliente a 50 ° C para facilitar el secado de las perlas de vidrio.
    2. Añada 3 g a la cantidad de PDMS que se encuentra en la ecuación (1) para tener en cuenta el PDMS que se adherirá a los lados del recipiente durante el vertido. Utilice la ecuación (2) para encontrar la base de PDMS y las cantidades de agente de curado.
    3. Coloque un recipiente de plástico en una báscula de pesaje y cítelo. Vierta la cantidad de PDMS base encontrada en el paso 2.3.2 en el contenedor y cero fuera. A continuación, vierta la cantidad de agente de curado PDMS que se encuentra en el paso 2.3.2 en el recipiente.
    4. Mezclar el PDMS a fondo durante 5 min.
      NOTA: El PDMS se utiliza en una proporción de 10: 1 base para el agente de curado. La mezcla debe tener muchas burbujas.
    5. LugarUn recipiente para ser utilizado para hornear en una escala y cero hacia fuera. Cuidadosamente verter la cantidad correcta de PDMS que se encuentra en el paso 2.3.2 (y mezclado en el paso 2.3.4) en el contenedor. Deje limpiar las cuentas de vidrio en toda la mezcla de PDMS a intervalos regulares. Deje un mínimo de 5 mm de espacio alrededor de cada talón para la base del actuador biológico.
    6. Coloque el recipiente en una cámara de vacío. Reduzca la presión de vacío a 100 mbar y apague la bomba de vacío. Después de 30 min, romper el vacío y retirar el recipiente. Mantenga cubierto hasta su uso.
      NOTA: La presión en la cámara puede aumentar lentamente con el tiempo a medida que la mezcla se desgasifica y la cámara de vacío se filtra. Si la presión aumenta sustancialmente sobre 100 mbar, encienda la bomba de vacío para restablecer la presión a 100 mbar.
    7. Calentar una placa de cocción a 40 ° C. Coloque cuidadosamente el recipiente de PDMS y las perlas de vidrio en la placa caliente. Cubrir el recipiente y hornear durante la noche.
  4. Conjunto del actuador biológico. NOTA: El siguiente procedimiento se puede realizar a simple vista.
    1. Recorte los cubos (5 mm x 5 mm x 5 mm) del PDMS en masa realizado en la parte 2.3 usando una cuchilla de afeitar.
      NOTA: Una cuenta debe estar en el centro de cada cubo.
    2. Limpie todos los lados de cada base del actuador biológico, para eliminar cualquier contaminante en las superficies de la base, presionando la base en la cinta y quítela. Repita para cada lado.
    3. Rehacer los pasos 2.3.2 a 2.3.6 para hacer una pequeña cantidad de PDMS líquido. Sumerja la punta de una aguja en el PDMS líquido. Coloque una gota del PDMS líquido en el área de base grabada de la oblea con el patrón en el paso 2.2. Frote la gotita de PDMS de modo que cubra completamente la superficie base de 5 mm x 5 mm.
      NOTA: El área de base es la sección cuadrada media de la Figura 2a .
    4. Utilice pinzas para colocar el cubo limpio del paso 2.4.2 en el área de base que está cubierto con PDMS líquido.
    5. Repita el paso 2.4.3 desde "Coloque una gota de PDMS líquido" en la posición eNd y el paso 2.4.4 para cada dispositivo que se realizará.
    6. Calentar una placa de cocción a 40 ° C. Cuidadosamente coloque la oblea de silicio con los conjuntos en la placa caliente. Cubrir la oblea y hornear durante la noche.
      NOTA : Mantenga los ensamblajes unidos hasta su uso. La Figura 1a-4 representa el dispositivo final.

3. Fabricación de Biorobots (Figura 1b)

  1. Spin-coating y grabado con láser una fina película PDMS
    1. Repita todos los pasos en 2.1 y 2.2 usando una nueva oblea de silicio. Esto dará lugar a una oblea de silicio con una fina película de PDMS y una película delgada de la fotorresistencia, que está grabado con un diseño biorobot.
      NOTA : Mientras repita el paso 2.2, utilice el diseño biorobot para el grabado con láser en lugar del diseño del actuador biológico utilizado anteriormente. Las Figuras 1b-1 y b-3 representan estos procesos.
  2. Preparación y fabricación de PDMS compoSitios.
    NOTA : El siguiente procedimiento se puede realizar a simple vista.
    1. Verter los microbalones fenólicos en un tubo de 50 ml hasta que esté lleno. Llenar el tubo con etanol al 70% en agua DI y dejar reposar durante 24 h. Se vierte el etanol, se añade agua desionizada y se deja reposar durante 24 h. Vierta el agua DI, y luego coloque el tubo en una placa caliente a 50 ° C para facilitar el secado de los microbalones antes de su uso.
    2. Utilice la ecuación (1) con la densidad MB-PDMS y 3,5 mm de altura para encontrar el volumen de PDMS requerido. Añadir 3 g a la cantidad total, para tener en cuenta el material que permanecerá en el recipiente después de verter. Utilice la ecuación (3) para encontrar la base de PDMS y las cantidades de agente de curado. Medir la cantidad adecuada de PDMS base, agente de curado y microbalones utilizando la escala.
    3. Utilice la ecuación (1) con densidad Ni-PDMS y altura de 1,5 mm para encontrar el volumen de PDMS necesario. Añadir 3 g a la cantidad total como en el paso 3.2.2. Utilice la ecuación (2) para encontrar la base PDMS y curar unaGent cantidades. Medir la cantidad apropiada de base de PDMS, agente de curado y polvo de níquel usando la escala.
    4. Mezclar cada mezcla de MB-PDMS y Ni-PDMS durante 5 min. Verter cuidadosamente la cantidad correcta de MB-PDMS y Ni-PDMS calculados en 3.2.2 y 3.2.3 en recipientes separados usando una escala.
      NOTA : Las mezclas deben ser completamente mezcladas por una varilla de metal o vidrio sin rascar la superficie inferior del recipiente de mezcla. La mezcla será confluente con burbujas.
    5. Coloque ambos recipientes en una cámara de vacío. Reduzca su presión a 100 mbar durante 30 min. Romper el vacío y retirar los recipientes. Mantenga cubierto hasta su uso.
    6. Calentar una placa de cocción a 40 ° C. Coloque los recipientes con MB-PDMS y Ni-PDMS en la placa caliente. Cubrir cada recipiente y hornear durante la noche.
      NOTA : Almacene con una tapa hasta su uso.
  3. Montaje de Biorobot.
    1. Cortar biorobot bases de dimensiones respectivas a cada tamaño biorobot de Ni-PDMS y MB-PDMS utilizando una cuchilla de afeitar. Vea la Figura 2b-2d para los diseños de base.
      NOTA: El espesor de Ni-PDMS es de 1,5 mm y el de MB-PDMS es de 3,5 mm.
    2. Limpie todos los lados de las bases biorobot para eliminar cualquier contaminante en las superficies, presionando la base en la cinta y quitando. Repita para cada lado.
    3. Encienda un descargador de corona. Lleve la punta del descargador de corona 1 cm por encima de la base Ni-PDMS, que se coloca en una placa de metal con un tejido de sala limpia en el medio. Mueva la punta alrededor de la base y continúe durante 15 s para tratar la superficie.
      NOTA: Debe producirse una descarga entre el descargador corona y la oblea. Si no lo hace, acerque la punta hasta que se produzca una descarga.
    4. Repita el paso 3.3.3 para tratar la superficie de la base de un biorobot grabado en el paso 3.1 durante la misma duración. Utilice pinzas para colocar el lado tratado con Ni-PDMS en el lado tratado de la película. Deje reposar el dispositivo durante 5 min.
      NOTA : Esto hará queLas dos partes. Véase la figura 1b4 .
    5. Utilice pinzas afiladas para pelar el cantilever biorobot de la oblea y colocarlo en la parte inferior de la base Ni-PDMS. Utilice pinzas para quitar todo el conjunto de la oblea.
      NOTA : El voladizo se unirá a la base Ni-PDMS. La figura 1b-5 y la b-6 representan esto.
    6. Coloque una pequeña gota de PDMS sin curar (base de 10: 1 a agente de curado) en la parte superior de la base de MB-PDMS. Utilice pinzas para colocar el lado del Ni-PDMS con el PDMS de película delgada en el MB-PDMS con el PDMS sin curar. Colocar el conjunto en una placa de Petri de plástico, y luego colocar esto en una placa caliente a 40 ° C para curar durante la noche.
      NOTA: La figura 1b-7 representa el dispositivo final.

4. Funcionalización de los dispositivos

NOTA : A continuación, describimos el proceso de preparación de los dispositivos para la siembra de células.

  1. DeberesSon los materiales requeridos: Solución de fibronectina (50 μg / ml), solución salina tamponada con fosfato (PBS), medio Eagle modificado por Dulbecco (DMEM) suplementado con suero bovino fetal al 10% (FBS) y antibiótico al penicilina al 1% (DMEM completo).
  2. Colocar 100 μl de solución de fibronectina en el centro de un matraz de cultivo T-25 (superficie inferior cuando el matraz está sentado verticalmente). Mantenga frascos separados para cada dispositivo.
  3. Coloque el biorobot o el actuador biológico hacia abajo sobre la gotita de la solución de fibronectina. Asegúrese de que el voladizo se despliega y sumerja dentro de la gotita. Incubar a 37 ℃ durante 30 min.
  4. Después de la incubación, eliminar la solución de fibronectina y lavar con PBS dos veces.
  5. Eliminar el PBS y llenar el matraz con 10 ml de DMEM. Incubar a 37 ° C durante 1 h para facilitar la desgasificación del PDMS. Para sumergir los biorobots en 10 ml de medio, utilice un imán para sostener el dispositivo en la parte inferior del matraz. Coloque el frasco con el samEn un baño de ultrasonidos durante 5 minutos para eliminar las burbujas.
    NOTA : Durante el período de incubación, se forman burbujas de aire en la superficie de PDMS, a la que se hace referencia aquí como desgasificación. El Ni-PDMS utilizado en el conjunto biorobot es magnético. El actuador biológico no necesita un imán porque permanecerá en el fondo del matraz debido al peso del cordón de vidrio. El conjunto de actuador biorobot o biológico está ahora listo para la siembra, que se explica en detalle en la parte 2.

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Resultados

El actuador biológico y el biorobot tienen procesos de fabricación muy similares, ya que el biorobot es una extensión natural del actuador biológico ( Figura 1 ). El actuador biológico se desarrolló primero para establecer las técnicas requeridas para el biorobot, para analizar la fuerza generada por las células y para caracterizar la maduración celular mecánica y bioquímicamente, ambas se describen en detalle en la Parte 2 de este artículo en dos partes como Así como en...

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Discusión

Varios mecanismos de locomoción se pueden encontrar entre los nadadores acuáticos 16 . El mecanismo de locomoción del biorobot en este estudio utiliza la locomoción basada en las aletas, específicamente la locomoción ostraciiforme. Los nadadores de Ostraciiform se propulsan moviendo una cola (cantilever) y teniendo un cuerpo rígido (capa de la base) 16 . Los peces como el boxfish y cowfish utilizan este tipo de locomoción. Los nadadores ostraciiformes son típicamente lento...

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Divulgaciones

Los autores no tienen nada que revelar

Agradecimientos

MT Holley es apoyado por el programa Graduate Fellows de la Junta de Regentes de Louisiana y C. Danielson es apoyado por el Programa de Profesores del Instituto Médico Howard Hughes. Este estudio es apoyado por el NSF Grant No: 1530884. Los autores desean agradecer el apoyo de la sala limpia en el Centro de Microstructuras y Dispositivos Avanzados (CAMD).

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
Polidimetilsiloxano (PDMS)Dow Corning184 sil elast kit  0.5kgSylgard 184
Polvo de níquelSigma-Aldrich266981-100G
Microglobos fenólicos USCompositesBJO-0930
Obleas de4 pulgadas de diámetro
PWM101 hilanderaHiladora
Fotorreresistencia positiva (S1808)Dow CorningDEM-10018197
calefactora
Cámara
M206 horno de convección mecánicoHorno de convección
Grabador láserSistema láser universalVLS2.30Utiliza un 10 W, 10.6 y micro; m de longitud de onda, CO2 Láser
sistemas láseruniversales Sistema láserAplicación para ejecutar el programa de análisis numérico VLS 2.30
MatlabMathWorks
Cinta adhesivaScotch Brand Scotch Brand
Perlas de vidrio sólidoSigma-AldrichZ265926-1EAVidrio sódico-cálcico, diámetro 3 mm
BásculaMettler ToledoEL303
BD-20AC Laboratorio Tratamiento de CoronaProductos Electrotécnicos12051ADescargador de Corona
Baño Ultrasónico 1.9 LFisher Scientific15-337-40240 kHz Transductor industrial
Fibronectina de plasma bovinoSigma-AldrichF1141
Dulbecco' s Tampón de fosfato (PBS)Sigma-AldrichD1408-100ML
Dulbecco' s Modified Eagle Medium (DMEM)Hyclone Laboratories16750-074Con 4500 mg/L de glucosa, 4,0 mM de L-glutamina y 110 mg/L de piruvato de sodio.
Suero fetal IIIHyclone Industries, GE16777-240Suero fetal bovino
Penicilina-G sal sódicaSigma-AldrichP3032
silicio de de servicio ligero Placa de vacío Aplicación de universal

Referencias

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