Name: Microfabricación de los patrones de oro Nanoporous de Estudios de interacción célula-materiales (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2013-07-15T12:00:00.000+00:00
Duration: 13 min 2 s
Description: Aprende a microfabricar patrones de oro nanoporo mediante estarcido y fotolitografía para estudios de interacción célula-material. Este método permite cultivar células y analizar su morfología con microscopía de fluorescencia y electrónica.

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O. Kurtulus y D. Dimlioglu el apoyo de un laboratorio de investigación Comisiones Award Program de la Universidad de California 12-LR-237197. P. Daggumati con el apoyo de la Universidad de California Davis, las inversiones en investigación en el (RISE), Premio de Ciencias e Ingeniería. CA Chapman con el apoyo de un Departamento de Áreas de Asistencia Graduados de Educación de Beca Nacional de Necesidad. Este trabajo fue apoyado por el Programa UC Lab Comisiones de Investigación, Universidad de California en Davis RISE y UC Davis Facultad de Ingeniería de los fondos de puesta en marcha.

1. Nanoporosa Fabrication Oro <ol><li> Sustratos limpios en solución Piranha <ol><li> Añadir 25 ml de peróxido de hidrógeno (30%) a 100 ml de ácido sulfúrico (96%) en una cubeta de cristalización y se calienta la mezcla a 65 ° C sobre una placa calefactora. PRECAUCIÓN: Los líquidos son sumamente corrosivo y debe manejarse con cuidado. La solución gastada no se debe almacenar en un contenedor sellado, ya que puede explotar. </li><li> Place de 1 pulgada por portaobjetos de 3 pulgadas en la mezcla utilizando pinzas resistentes a los ácidos y limpiarlos durante 10 min. Utilice un barco inmunotinción porcelana para lotes pequeños de limpieza cubreobjetos. Tratar pequeñas cubreobjetos con plasma de aire a 10 W durante 30 segundos antes de la inmersión en la solución. </li><li> Enjuague las muestras limpias en platos de cristalización bajo el chorro de agua desionizada (DI) durante 3 min. Muestras Blow-seca con una pistola de nitrógeno más toallas sin pelusa. </li></ol></li><li> Preparar la máscara de la plantilla (Método 1: Utilice esto para crear patrones a escala milimétrica) <ol><li> Ponche de 250 micras de espesor, hojas de elastómero de silicona con biopsia golpes y / o incisión a regiones con un bisturí sobre una superficie de plástico semi-duro. Limpiar las hojas de elastómero procesados ​​en el 70% de isopropanol y secar con pistola de nitrógeno. </li><li> Coloque la hoja troquelada en una toalla sin pelusa para salas blancas y alinear los cubreobjetos pirañas limpios sobre la plantilla con la superficie de la muestra frente a la plantilla. </li></ol></li><li> Patrón fotoprotector despegue (Método 2: Utilice esto para crear patrones submilimétrica escala) <ol><li> Coloque una piraña limpiado portaobjetos en el hilado mandril y soplar las partículas con pistola de nitrógeno. Dispensar 1,5 ml de promotor de la adhesión (hexametildisilazano) sobre el portaobjetos de vidrio usando una pipeta de plástico. Extender el promotor haciendo girar la diapositiva sucesivamente a 500 rpm durante 5 segundos y 1500 rpm durante 30 seg. Hornear la diapositiva sobre una placa caliente a 115 º C durante 7 minutos y dejar que se enfríe durante 5 min. </li><li> Dispensar 4 ml de resina fotosensible sobre el portaobjetos de vidrio (3 pulgadas by 1 pulgada). Corre la resina fotosensible haciendo girar la corredera con el mismo protocolo que para el promotor de adhesión. Hornee el fotoprotector en una placa caliente a 115 ° C durante 1,5 minutos y dejar enfriar durante 10 minutos. </li><li> Exponga la diapositiva fotosensible recubierto con luz UV (intensidad: 22 mW / cm 2) a través de una máscara de transparencia durante 15 s. Hornear la resina fotosensible en una placa caliente a 115 ° C durante 1,5 min y esperar durante 45 min. Disolver el fotoprotector expuesto en el revelador durante al menos 3,5 minutos. Enjuague bien con agua DI. Inspeccione los patrones desarrollados bajo un microscopio óptico. </li></ol></li><li> Depósito metales precursores para producir películas delgadas np-Au <ol><li> Cargar las muestras en una máquina de pulverización catódica que puede depositar de forma independiente de oro, plata y cromo. Pulverización catódica a limpiar las muestras de 90 segundos a 50 W menos de 25 mTorr atmósfera de argón procesamiento antes de iniciar la deposición de metal. </li><li> Pulverización catódica cromo durante 10 minutos a 300 W menores de 10 mTorr argón. Pulverización catódica de oro por 90 segundos a 400 W sinder 10 mTorr de argón. Co-pulverización catódica de oro y plata durante 10 minutos con la plata en 200 W y Au potencia en 100 W. Apague oro pulverización fuente de aproximadamente 10 segundos antes de apagar la fuente de plata por pulverización catódica. </li></ol></li><li> Obtener micropatrones metálicos precursores <ol><li> Sonicar muestras fotoprotector recubiertos en aproximadamente 180 ml de separador fotoprotección durante 10 ciclos de 20 seg de sonicación y 2 min de pausa entre los ciclos. Lavar las muestras con agua desionizada y secar con una pistola de nitrógeno. Inspeccione los patrones de metal bajo un microscopio. </li><li> Pelar la plantilla elastómero de muestras recubiertas no fotosensible con dos pinzas para revelar el metal depositado. </li></ol></li><li> Dealloy metálico precursor y nanoestructura modificar mediante tratamiento térmico <ol><li> Llenar un vaso de precipitados de vidrio de 200 ml con 170 ml de ácido nítrico (70%) y mantener la temperatura de la solución a 55 ° C sobre una placa calefactora. ATENCIÓN: El ácido nítrico es extremadamente corrosivo y debe manejarse con equipo de protección adecuado. </li&gt; <li> Tratar pequeños cubreobjetos con plasma de aire a 10 W durante 30 segundos antes de la inmersión en ácido nítrico. Place de 1 pulgada por portaobjetos de 3 pulgadas en el vaso con unas pinzas antiácido y dealloy ellos durante 15 min. Utilice un barco inmunotinción porcelana para lotes pequeños dealloying cubreobjetos. </li><li> Enjuague las muestras dealloyed sucesivamente por inmersión en dos vasos llenos de agua DI fresca tres veces. Almacene las muestras en agua DI y cambie el agua con agua DI fresca todos los días durante al menos una semana. Muestras Blow-seca con una pistola de nitrógeno sobre toallas sin pelusa antes de su uso. </li><li> Cargar las muestras sobre una oblea de silicio limpia en un equipo de procesamiento térmico rápido. Ajustar la temperatura a entre 200 ° C y 450 ° C y la velocidad de rampa de 10 ° C / seg. Exponer las muestras a la temperatura prescrita durante 10 min en atmósfera de nitrógeno ambiente. Deje que la cámara de frío (&lt;100 ° C) y retire las muestras. Por otra parte, poco a poco poner las muestras en la placa calefactora para Tratamiento térmicoent. </li></ol></li></ol> 2. Cultivo Celular <ol><li> Prepare np-Au muestras para cultivo celular <ol><li> Coloque np-Au muestras en platos de poliestireno y tratamiento con plasma de aire de 10 W durante 30 segundos y transferir las muestras a placas de cultivo tisular de 24 pocillos. </li><li> Añadir 500 l medio de cultivo completo (medio Eagle modificado de Dulbecco con 10% de suero fetal bovino y 1% de penicilina / estreptomicina) a cada pocillo. Almacenar en un incubador humidificado a 37 ° C y 5% de CO 2 hasta que la siembra de las células (&lt;1 hora). </li></ol></li><li> Mantener, de paso, y la semilla de células <ol><li> Mantener las células de interés (en este caso los fibroblastos NIH 3T3-o astrocitos murinos) en matraces T75 con medios de cultivo y el paso cuando las células son un 70% confluentes. </li><li> Para pases las células, eliminar los medios de comunicación desde el frasco, lavar dos veces con 10 ml de solución salina tamponada con fosfato (PBS), añadir 2 ml de 1x tripsina / EDTA y se incuba hasta que las celdas de desconexión (~ 5 minutos). Añadir 3 ml de medio fresco ycentrifugar a 1200 rpm durante 3 min. Aspirar el sobrenadante y se resuspende el precipitado en los medios de comunicación 2 ml. </li><li> Retirar los medios gastados de los pocillos y las semillas de células en los cubreobjetos de vidrio a una densidad de 25.000 células / cm 2 con un volumen final de 1 ml. Agite la placa de cultivo de adelante-atrás y de derecha a izquierda para garantizar un recubrimiento uniforme de las células sobre las muestras. Se incuban las células hasta su análisis mientras que la inspección diaria. </li></ol></li></ol> 3. Célula y análisis de materiales <ol><li> Mancha de las células para visualizar citoesqueleto y núcleos <ol><li> Retire los medios gastados de pocillos y lavar las células dos veces con PBS. Fijar las células en paraformaldehído al 4% en PBS durante 15 min. </li><li> Preparar la solución de tinción de 300 nM Alexa Fluor 488 faloidina en PBS con 1% de albúmina sérica bovina. </li><li> Lavar las células dos veces con PBS, y permeabilizar en 500 l 0,1% de Triton X-100 en PBS durante 5 min. </li><li> Lavar las células dos veces con PBS y transferirlos para limpiar pozos. Blot 50-200 solución de tinción l en las muestras y almacenar en oscuridad durante 20 min. </li><li> Lavar las células con PBS y tinción de contraste con 3 nM de DAPI en PBS durante 5 min. </li><li> Lavar las células con PBS y sumergir en agua desionizada antes de su montaje en portaobjetos de vidrio cubierta con los medios de fijación y sellado con esmalte transparente. </li></ol></li><li> Adquirir imágenes de np-Au muestras y cultivos celulares de np-Au superficies <ol><li> Superficies Image np-Au con microscopio electrónico de barrido (SEM) con 50,000 X ampliación a 10 kV de energía de electrones usando un detector de electrones secundarios. </li><li> Captura de imágenes compuestas de células en diferentes puntos sobre las muestras usando un microscopio invertido de fluorescencia con un aumento de 10 veces con los cubos de filtros apropiados. </li></ol></li><li> Imágenes de proceso para determinar la morfología de los poros y células <ol><li> Abrir imágenes en ImageJ y dividido en canales individuales si es aplicable. Convertir las imágenes a 8 bits, restar el fondo, y suavizarlos por filteri medianang. Ajuste del umbral, ya sea manualmente o por una función de algoritmos de umbralización para resaltar los poros (huecos) y cuerpos celulares / núcleos. </li><li> Utilice el comando cuenca para separar los poros o células fusionadas. Establezca los parámetros de análisis de partículas y ejecutar el comando para extraer el número de partículas, zona media y la cobertura ciento por partículas. Usar imágenes de células teñidas con DAPI para el recuento de células y las imágenes de células teñidas con faloidina para la cuantificación de cobertura de la célula por ciento. </li><li> Modificar los archivos de macros incluidas para realizar el análisis de lotes de varias imágenes. </li></ol></li></ol>

<ol><li>Arico, A. S., Bruce, P., Scrosati, B., Tarascon, J. M., Van Schalkwijk, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nanostructured+materials+for+advanced+energy+conversion+and+storage+devices%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Materials%22%5BJournal%5D)">Nanostructured materials for advanced energy conversion and storage devices.</a> Nature Materials. 4, 366-377 (2005).</li>
<li>Roy, S., Gao, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nanostructure-based+electrical+biosensors%5BTitle%5D)+AND+%22Nano+Today%22%5BJournal%5D)">Nanostructure-based electrical biosensors.</a> Nano Today. 4, 318-334 (2009).</li>
<li>Chen, C. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((DNA-decorated+carbon-nanotube-based+chemical+sensors+on+complementary+metal+oxide+semiconductor+circuitry%5BTitle%5D)+AND+%22Nanotechnology%22%5BJournal%5D)">DNA-decorated carbon-nanotube-based chemical sensors on complementary metal oxide semiconductor circuitry.</a> Nanotechnology. 21, 095504(2010).</li>
<li>Lu, J., Rao, M. P., MacDonald, N. C., Khang, D., Webster, T. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Improved+endothelial+cell+adhesion+and+proliferation+on+patterned+titanium+surfaces+with+rationally+designed%2C+micrometer+to+nanometer+features%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Biomaterialia%22%5BJournal%5D)">Improved endothelial cell adhesion and proliferation on patterned titanium surfaces with rationally designed, micrometer to nanometer features.</a> Acta Biomaterialia. 4, 192-201 (2008).</li>
<li>Wagner, V., Dullaart, A., Bock, A. K., Zweck, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+emerging+nanomedicine+landscape%5BTitle%5D)+AND+%22Nat.+Biotechnol%22%5BJournal%5D)">The emerging nanomedicine landscape.</a> Nat. Biotechnol. 24, 1211-1218 (2006).</li>
<li>Weissmüller, J., Newman, R., Jin, H., Hodge, A., Kysar, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Theme+Article+-+Nanoporous+Metals+by+Alloy+Corrosion%3A+Formation+and+Mechanical+Properties%5BTitle%5D)+AND+%22Materials+Research+Society+Bulletin%22%5BJournal%5D)">Theme Article - Nanoporous Metals by Alloy Corrosion: Formation and Mechanical Properties.</a> Materials Research Society Bulletin. 34, 577-586 (2009).</li>
<li>Erlebacher, J., Aziz, M., Karma, A., Dimitrov, N., Sieradzki, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evolution+of+nanoporosity+in+dealloying%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Evolution of nanoporosity in dealloying.</a> Nature. 410, 450-453 (2001).</li>
<li>Okman, O., Lee, D., Kysar, J. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fabrication+of+crack-free+nanoporous+gold+blanket+thin+films+by+potentiostatic+dealloying%5BTitle%5D)+AND+%22Scripta+Mater%22%5BJournal%5D)">Fabrication of crack-free nanoporous gold blanket thin films by potentiostatic dealloying.</a> Scripta Mater. 63, 1005-1008 (2010).</li>
<li>Seker, E., Reed, M., Begley, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nanoporous+Gold%3A+Fabrication%2C+Characterization%2C+and+Applications%5BTitle%5D)+AND+%22Materials%22%5BJournal%5D)">Nanoporous Gold: Fabrication, Characterization, and Applications.</a> Materials. 2, 2188-2215 (2009).</li>
<li>Biener, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Size+effects+on+the+mechanical+behavior+of+nanoporous+Au%5BTitle%5D)+AND+%22Nano+Lett%22%5BJournal%5D)">Size effects on the mechanical behavior of nanoporous Au.</a> Nano Lett. 6, 2379-2382 (2006).</li>
<li>Senior, N., Newman, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synthesis+of+tough+nanoporous+metals+by+controlled+electrolytic+dealloying%5BTitle%5D)+AND+%22Nanotechnology%22%5BJournal%5D)">Synthesis of tough nanoporous metals by controlled electrolytic dealloying.</a> Nanotechnology. 17, 2311-2316 (2006).</li>
<li>Zielasek, V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Gold+catalysts%3A+Nanoporous+gold+foams%5BTitle%5D)+AND+%22Angew.+Chem.+Int.+Ed%22%5BJournal%5D)">Gold catalysts: Nanoporous gold foams.</a> Angew. Chem. Int. Ed. 45, 8241-8244 (2006).</li>
<li>Wittstock, A., Biener, J., Bäumer, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nanoporous+gold%3A+a+new+material+for+catalytic+and+sensor+applications%5BTitle%5D)+AND+%22PCCP%22%5BJournal%5D)">Nanoporous gold: a new material for catalytic and sensor applications.</a> PCCP. 12, 12919-12930 (2010).</li>
<li>Shulga, O., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Preparation+and+characterization+of+porous+gold+and+its+application+as+a+platform+for+immobilization+of+acetylcholine+esterase%5BTitle%5D)+AND+%22Chem.+Mater%22%5BJournal%5D)">Preparation and characterization of porous gold and its application as a platform for immobilization of acetylcholine esterase.</a> Chem. Mater. 19, 3902(2007).</li>
<li>Shulga, O., Zhou, D., Demchenko, A., Stine, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Detection+of+free+prostate+specific+antigen+%28fPSA%29+on+a+nanoporous+gold+platform%5BTitle%5D)+AND+%22The+Analyst%22%5BJournal%5D)">Detection of free prostate specific antigen (fPSA) on a nanoporous gold platform.</a> The Analyst. 133, 319-322 (2008).</li>
<li>Seker, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+fabrication+of+low-impedance+nanoporous+gold+multiple-electrode+arrays+for+neural+electrophysiology+studies%5BTitle%5D)+AND+%22Nanotechnology%22%5BJournal%5D)">The fabrication of low-impedance nanoporous gold multiple-electrode arrays for neural electrophysiology studies.</a> Nanotechnology. 21, 125504(2010).</li>
<li>Seker, E., Berdichevsky, Y., Staley, K. J., Yarmush, M. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microfabrication-Compatible+Nanoporous+Gold+Foams+as+Biomaterials+for+Drug+Delivery%5BTitle%5D)+AND+%22Advanced+Healthcare+Materials%22%5BJournal%5D)">Microfabrication-Compatible Nanoporous Gold Foams as Biomaterials for Drug Delivery.</a> Advanced Healthcare Materials. 1, 172-176 (2012).</li>
<li>Okman, O., Kysar, J. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microfabrication+of+Nanoporous+Gold%5BTitle%5D)+AND+%22Nanoporous+Gold%3A+From+an+Ancient+Technology+to+a+High-Tech+Material%22%5BJournal%5D)">Microfabrication of Nanoporous Gold.</a> Nanoporous Gold: From an Ancient Technology to a High-Tech Material. 22, 69(2012).</li>
<li>Lee, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microfabrication+and+mechanical+properties+of+nanoporous+gold+at+the+nanoscale%5BTitle%5D)+AND+%22Scripta+Mater%22%5BJournal%5D)">Microfabrication and mechanical properties of nanoporous gold at the nanoscale.</a> Scripta Mater. 56, 437-440 (2007).</li>
<li>Seker, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+effects+of+post-fabrication+annealing+on+the+mechanical+properties+of+freestanding+nanoporous+gold+structures%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Mater%22%5BJournal%5D)">The effects of post-fabrication annealing on the mechanical properties of freestanding nanoporous gold structures.</a> Acta Mater. 55, 4593-4602 (2007).</li>
<li>Parida, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Volume+change+during+the+formation+of+nanoporous+gold+by+dealloying%5BTitle%5D)+AND+%22Phys.+Rev.+Lett%22%5BJournal%5D)">Volume change during the formation of nanoporous gold by dealloying.</a> Phys. Rev. Lett. 97, 35504-35506 (2006).</li>
</ol>

Los autores no tienen ningún interés financiero en conflicto.

Demostramos dos técnicas diferentes para micropatrón np-Au películas para expandir el uso de estas películas en microsistemas y los estudios biológicos. Oro-recubrimiento por pulverización catódica y la plata es un método versátil para crear patrones de NP-Au, como pulverización catódica es compatible con procesos convencionales de microfabricación y la composición de la aleación y el grosor se puede controlar fácilmente mediante la variación de las potencias pistola de pulverización individuales (para objetivos de oro ...

<p class="jove_content"&gt; Los materiales con características de nano-escala han mostrado prometedores en la mejora de varias aplicaciones, como las pilas de combustible<sup&gt; 1</sup&gt;, Sensores<sup&gt; 2,3</sup&gt;, Y dispositivos biomédicos<sup&gt; 4,5</sup&gt;. Un material relativamente nuevo es oro nanoporoso (NP-Au), que es producida por un proceso de auto-ensamblaje escala nano. El precursor de NP-Au es una aleación de oro que más comúnmente se compone de plata en 60% a 80% en porcentaje atómico. En pocas palabras, la nanoestructura de poro abierto característica es el resultado de la reordenación de los átomos de oro en racimos como la plata se disuelve por un ácido fuerte (<em&gt; Por ejemplo,</em&gt; Ácido nítrico al 70%) o bajo un potencial electroquímico<sup&gt; 6-8</sup&gt;. Np-Au beneficios de varios atributos deseables, incluyendo el área de gran superficie efectiva, alta conductividad eléctrica, las técnicas bien establecidas funcionalización de la superficie, y la biocompatibilidad<sup&gt; 9</sup&gt;. A pesar de que se ha producido una rápida expansión de los estudios sobre np-Au, la mayoría de ellos se centran en las propiedades mecánicas de np-Au<sup&gt; 10,11</sup&gt;, La actividad catalítica<sup&gt; 12</sup&gt;, Y el rendimiento de detección biomolecular<sup&gt; 13-15</sup&gt;. Mientras que los atributos deseables son altamente útiles para varias herramientas biomédicas<sup&gt; 16,17</sup&gt;, Las aplicaciones en esta área han sido limitados. Una posible razón para esto es que la mayoría de los estudios han utilizado predominantemente muestras macro escala (<em&gt; Por ejemplo,</em&gt; Hojas, láminas, y lingotes) y las técnicas para la incorporación de NP-Au en los sistemas miniaturizados han permanecido inadecuada. De hecho, hay sólo un puñado de ejemplos de la utilización de técnicas de microfabricación convencionales que emplean películas np-Au<sup&gt; 16-20</sup&gt;. Con el advenimiento de la tecnología de la miniaturización y la necesidad de nuevas herramientas biomédicas, se ha convertido en esencial para ser capaz de integrar nuevos materiales en los dispositivos. Esto normalmente requiere que los materiales pueden ser depositados y se modela con las técnicas convencionales de microfabricación. Además, es comúnmente necesario para evaluar la biocompatibilidad de un nuevo material rápida cuantificación de las interacciones célula-materiales. El objetivo de este trabajo es demostrar las técnicas básicas para micropatrón np-Au películas y cuantificar tanto nanoestructura y las interacciones célula-material a través de procesamiento de imagen digital.</p

<table><tbody><tr><td>Blanco de oro</td><td>Lesker</td><td></td><td>EJTAUXX403A2 Precursor de la aleación para la producción de np-Au</td></tr><tr><td>Objetivo de cromo</td><td>Lesker</td><td>EJTCRXX353A2</td><td>Capa adhesiva</td></tr><tr><td>Blanco de plata</td><td>Lesker</td><td>EJTAGXX403A2</td><td>Precursor de la aleación para la producción de np-Au</td></tr><tr><td>Barco de porcelana</td><td>Thomas Scientific</td><td>8542E40</td><td>Se utiliza para el procesamiento de muestras pequeñas</td></tr><tr><td>Ácido nítrico</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>43873</td><td>Utilizado al 70% para la desaleación</td></tr><tr><td>Ácido sulfúrico</td><td>J.T Baker</td><td>7664-93-9</td><td>Utilizado al 96% para la limpieza de pirañas</td></tr><tr><td>Peróxido de hidrógeno</td><td>J.T Baker</td><td>7722-84-1</td><td>Utilizado al 30% para la limpieza de pirañas</td></tr><tr><td>Punzones de biopsia</td><td>Ted Pella</td><td>150xx</td><td>Disponible en varios tamaños</td></tr><tr><td>Láminas de elastómero de silicona</td><td>Rogers Corporation</td><td>HT 6240</td><td>Disponible en varios espesores</td></tr><tr><td>Hexametildisilazano</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>440191-100ML</td><td>Utilizado como promotor de adhesión para resistencia positiva</td></tr><tr><td>Microposit MF CD26</td><td>Shipley</td><td>38490</td><td>Revelador fotorresistente positivo</td></tr><tr><td>PRS 3000</td><td>J.T Baker</td><td>JT6403-5</td><td>Decapante fotorresistente positivo</td></tr><tr><td>Cubreobjetos de vidrio circulares (12 mm)</td><td>Ted Pella</td><td>26023</td><td>Se utiliza como sustrato para patrones metálicos y cultivos celulares</td></tr><tr><td>Portaobjetos de vidrio (1 x 3 pulgadas)</td><td>Ted Pella</td><td>26007</td><td>Se utiliza como sustrato para patrones metálicos</td></tr><tr><td>Cinta de poliimida Kapton</td><td>VWR</td><td>82030-950</td><td>Se utiliza para asegurar elastómeros</td></tr><tr><td>Máscaras de transparencia</td><td>Ciudad de salida Utilizado</td><td></td><td>en fotolitografía <a href="http://www.outputcity.com/" target="_blank">http://www.outputcity.com/ </a>Limpiador de</td></tr> <tr><td>plasma</td><td>Harrick Plasma</td><td>PDC-32G</td><td>Se utiliza para activar superficies de vidrio</td></tr><tr><td>Máquina de pulverización catódica</td><td>Kurt J. Lesker</td><td>LAB18</td><td>Se utiliza para depositar metales</td></tr></tbody></table>

microfabricación de los patrones de oro nanoporous de estudios de interacción célula-materiales

Microfabrication of Nanoporous Gold Patterns for Cell-material Interaction Studies

Los materiales nanoestructurados con tamaños de la característica en decenas de nanómetros han mejorado el rendimiento de varias tecnologías, como las pilas de combustible, biosensores, recubrimientos de dispositivos biomédicos, y las herramientas de administración de fármacos. Oro nanoporosa (np-Au), producida por un proceso de auto-ensamblaje escala nano, es un material relativamente nuevo que presenta gran área efectiva de superficie, alta conductividad eléctrica y la actividad catalítica. Estas propiedades han hecho np-Au un material atractivo para la comunidad científica. La mayoría de los estudios sobre np-Au emplean muestras macro-escala, y se centran en la ciencia fundamental de sus aplicaciones catalíticas y el sensor de material y. Las muestras de macro escala limitan el potencial de np-Au en sistemas miniaturizados, como dispositivos biomédicos. Para hacer frente a estos problemas, que inicialmente describen dos métodos diferentes para micropatrón películas delgadas np-Au sobre sustratos rígidos. El primer método emplea máscaras plantilla manualmente producidos para la creación a escala milimétrica patrones np-Au, while el segundo método utiliza fotolitografía despegue de modelado modelo submilimétrica escala. Como las películas delgadas np-Au se obtienen por el proceso de deposición por pulverización catódica, que son compatibles con las técnicas de microfabricación convencionales, de este modo susceptibles de fácil integración en microsistemas. Estos sistemas incluyen eléctricamente-direccionables plataformas de biosensores que se benefician de área de alta superficie efectiva, conductividad eléctrica, y bioconjugación superficie-tiol-basado en el oro. Se describe el cultivo de células, inmunotinción, y las técnicas de procesamiento de imágenes para cuantificar la interacción de NP-Au con células de mamíferos, que es un parámetro de rendimiento importante para algunos biosensores. Esperamos que las técnicas ilustradas aquí ayudarán a la integración de np-Au en plataformas a diferentes escalas de longitud y en numerosas aplicaciones, como biosensores, sistemas de almacenamiento de energía, y los catalizadores.

La figura 1 resume las principales etapas del procedimiento, incluida la creación de los patrones np-Au, el cultivo de células, la cuantificación de la nanoestructura, y caracterización de morfologías celulares. La plantilla elastómero se muestra en la Figura 2a (parte superior) se utiliza para la creación de los patrones de NP-Au que se muestran en las imágenes debajo. Figura 2b es una fotografía de la embarcación porcelana para especímenes de procesamiento por lotes. ...

Se presenta en las técnicas a micropatrón nanoporoso películas delgadas de oro a través de la impresión y la fotolitografía plantilla, así como los métodos a células de cultivo en los patrones de microfabricados. Además, se describen los métodos de análisis de imágenes para caracterizar la morfología de las células cultivadas utilizando electrónica de barrido y técnicas de microscopía de fluorescencia y de material.

Microfabricación de los patrones de oro Nanoporous de Estudios de interacción célula-materiales

Nanostructured materials with feature sizes in tens of nanometers have enhanced the performance of several technologies, including fuel cells, biosensors, ...

El objetivo general de este procedimiento es fabricar microestructuras de oro nanoporoso y demostrar su compatibilidad con el cultivo celular. Esto se logra primero creando máscaras de esténcil o por litografía fotográfica. El segundo paso consiste en realizar una co-sputterización de oro y plata a través de las máscaras para configurar la aleación precursora del oro nanoporoso.A continuación, los patrones de aleación de oro y plata se dealoyan en ácido nítrico para producir recubrimientos de oro nanoporoso. El paso final consiste en cultivar células sobre los micro patrones de oro nanoporoso e inmunotincionarlas; finalmente, se utiliza microscopía de fluorescencia y microscopía electrónica de barrido, junto con análisis de imágenes, para cuantificar las interacciones célula-material. La principal ventaja de esta técnica frente a otros métodos para crear recubrimientos nanoestructurados, como los nanotubos de carbono, es que el oro nanoporoso se beneficia de la compatibilidad con la microfabricación, el alto área superficial efectiva, la facilidad de funcionalización mediante química basada en baldosas, la conductividad eléctrica y la biocompatibilidad.Este método puede responder p

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Research

Investigación

JoVE Journal

Bioengineering

Bioingeniería

Monocapas auto-ensambladas (SAMs) formado por largas cadenas de alcanos tioles en oro proporcionan sustratos bien definidos para la formación de los patrones de proteínas y el confinamiento de la célula. Impresión por microcontacto de hexadecanethiol con un polidimetilsiloxano (PDMS) sello seguido por el relleno con un glicol terminada alcano tiol monómero produce un patrón en el que las proteínas y las células de absorber sólo a la región hexadecanethiol sellado.

La creación de dos dimensiones con dibujos sustratos para el confinamiento de proteínas y células

Los detalles de configuración siguientes enfoque captura de baja potencia óptica de las nanopartículas con un dieléctrico doble nanohole en la película de metal.

Trampas ópticas de las nanopartículas

Este video muestra imágenes de resonancia de plasmones de superficie localizadas para detectar secreciones de proteínas de una sola célula. Utilizando una configuración microfluídica y un chip de nanoestructura plasmónica unido a péptidos, los cambios en la intensidad de la luz reflejada en el ángulo de resonancia revelan interacciones con las proteínas secretadas de una sola célula.

Imágenes de resonancia de plasmón de superficie localizada para detectar secreciones de proteínas de una sola célula

Este protocolo describe un método compatible con la microfabricación de patrón de células en SiO2. Un diseño parileno-C predefinido se fotolitográficamente impreso en SiO 2 obleas. Después de la incubación las células con suero (u otra solución de activación) se adhieren específicamente a (y crecen de acuerdo con la conformidad de) subyacente de parileno-C, mientras que siendo repelido por SiO 2 regiones.

Patrones celular en fotolitográficamente Definido Parylene-C: SiO<sub&gt; 2</sub&gt; Sustratos

La comunicación entre celulares es fundamental para el control de diversas actividades fisiológicas dentro y fuera de la célula. En este trabajo se describe un protocolo para la medición de la naturaleza espacio-temporal de las secreciones de células individuales. Para ello, se utiliza un enfoque multidisciplinario que integra nanoplasmonic etiqueta libre de detección con imágenes de células vivas.

Una técnica-Label libre para el Imaging espacio-temporal de las secreciones sola célula

Se fabricó un chip microfluídico para producir pares de puntos dorados para la generación de burbujas en tándem e islas recubiertas de fibronectina para el patrón unicelular cercano. El campo de flujo resultante se caracterizó mediante velocimetría de imágenes de partículas y se empleó para estudiar varios efectos biológicos, incluida la poración de la membrana celular, la deformación de la membrana y la respuesta al calcio intracelular.

Un sistema de microfluidos con modelar superficie de Investigación de la burbuja de cavitación (s) Interacción -Cell y los Bioefectos resultante en el nivel de celda única

Demostrar la fabricación de matrices de periódicos nanocup oro coloidal técnicas litográficas y discutir la importancia de las películas de nanoplasmonic.

Fabricación de matrices Nanocup oro periódicas usando litografía coloidal

Aquí presentamos un protocolo para área amplia exploración sonda Nanolitografía habilitado por el alineamiento iterativo de arreglos de discos de punta de prueba, así como la utilización de patrones litográficos para estudios de interacción de la superficie de la célula.

Área análisis sonda Nanolitografía facilitado por alineación automática y su aplicación a la fabricación de sustrato para estudios del cultivo celular

Aquí, presentamos un protocolo para la fabricación de placas nanopattern gradiente vía térmica nanoimprinting y el método de proyección de las respuestas de las células progenitoras endoteliales humanas a las nanoestructuras. Usando la tecnología descrita, es posible producir un andamio que puede manipular el comportamiento de la célula por los estímulos físicos.

Fabricación de Nanopattern gradiente térmico Nanoimprinting técnica y proyección de la respuesta de células formadoras de colonias endoteliales humanas

Este protocolo detalla una técnica novedosa de nano-fabricación que puede utilizarse para hacer películas de nanopartículas controlable y adaptable sobre grandes áreas basadas en el autoensamblaje de dewetting de películas de metal tapadas.

Área base de sustrato nanofabricación de nanopartículas de oro personalizables y controlables Via Dewetting tapado

El oro nanoporoso con una distribución jerárquica y bimodal del tamaño de poro se puede producir combinando la desaleación electroquímica y química. La composición de la aleación se puede monitorear a través del examen EDS-SEM a medida que avanza el proceso de desaleación. La capacidad de carga del material se puede determinar estudiando la adsorción de proteínas en el material.

Técnica versátil para producir un diseño jerárquico en oro nanoporoso

Aprende a microfabricar patrones de oro nanoporo mediante estarcido y fotolitografía para estudios de interacción célula-material. Este método permite cultivar células y analizar su morfología con microscopía de fluorescencia y electrónica.

Microfabricación de los patrones de oro Nanoporous de Estudios de interacción célula-materiales

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