Extension nanostructurées Substrats utilisant la technique de point pour Nanotopographical Modulation of Cell Comportement

Kai Wang; Kam W. Leong; Yong Yang

doi:10.3791/54840

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Article de méthode

Extension nanostructurées Substrats utilisant la technique de point pour Nanotopographical Modulation of Cell Comportement

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DOI :

10.3791/54840

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8 décembre 2016

Kai Wang¹ , Kam W. Leong² , Yong Yang¹

¹Department of Chemical and Biomedical Engineering, West Virginia University, ²Department of Biomedical Engineering, Columbia University

Dans cet article

Résumé

Un protocole pour produire une grande surface de substrat nanopatterned à partir de petits moules nanopatterned pour l’étude de la modulation nanotopographique du comportement cellulaire est présenté.

Résumé

La nanotopographie du substrat s’est avérée être un puissant modulateur du phénotype et de la fonction cellulaires. Pour disséquer la modulation du comportement cellulaire par nanotopographie, une grande surface de substrat nanopatterned est souhaitable afin que suffisamment de cellules puissent être cultivées sur la nanotopographie pour des analyses biochimiques et de biologie moléculaire ultérieures. Cependant, les techniques actuelles de nanofabrication ont des limites pour générer des nanomotifs hautement définis sur une grande surface. Ici, nous présentons une méthode pour étendre des substrats nanopatterned d’un petit nanomotif hautement défini à une grande surface en utilisant la technique du point. La méthode combine plusieurs techniques, impliquant la lithographie douce pour reproduire des moules en poly(diméthylsiloxane) (PDMS) à partir d’un moule bien défini, la technique de couture pour assembler plusieurs moules PDMS en un seul grand moule et la nano-impression pour générer un moule maître sur des substrats en polystyrène (PS). Avec le moule maître PS, nous produisons des substrats de travail PDMS et démontrons la modulation nanotopographique de l’étalement cellulaire. Cette méthode offre une voie simple, abordable mais polyvalente pour générer des nanomotifs bien définis sur de grandes surfaces, et est potentiellement étendue pour créer des dispositifs à l’échelle micro/nanométrique avec des composants hybrides.

Introduction

Un certain nombre de découvertes récentes révèlent que la nanotopographie du substrat a une influence prononcée sur le comportement cellulaire, de l’adhésion, de l’étalement et de la migration cellulaires, à la prolifération et à la différenciation^1-6. Par exemple, une taille cellulaire plus petite et un taux de prolifération plus faible ont été observés dans les cellules cultivées sur des nanoréseaux profonds, conduisant même à l’apoptose, bien que l’alignement, l’élongation et la migration cellulaires aient été améliorés, par rapport aux témoins plats^2,7-10. De plus, il a été démontré que la nanotopographie facilite la différenciation des cellu....