Un abonnement JoVE est requis pour visualiser ce contenu. Connectez-vous ou commencez votre période d'essai gratuite.

Article de méthode

Coutume machinée moules de vitroplants de maîtres gravé au Laser

6.3K vues

⸱

DOI :

10.3791/57239

⸱

21 mai 2018

Dans cet article

Résumé

Ici, nous présentons une méthode rapide, facile et peu coûteux de fabriquer des moules de polydiméthylsiloxane personnalisé qui peuvent être utilisés pour la production de tissus conçus à base hydrogel avec des géométries complexes. En outre, nous décrivons les résultats d’évaluations histologiques et mécaniques effectuées sur des tissus cardiaques machinés produites à l’aide de cette technique.

Résumé

Comme le domaine de l’ingénierie tissulaire a continué d’évoluer, il y a eu un intérêt accru dans un large éventail de paramètres de tissus, y compris la forme du tissu. Manipulation forme le tissu sur le micromètre à l’échelle du centimètre peut diriger l’alignement de la cellule, modifier les propriétés mécaniques efficaces et pallier les lacunes liées à la diffusion des éléments nutritifs. En outre, le bateau dans lequel est disposé un tissu peut donner des contraintes mécaniques sur les tissus, résultant dans des champs de contraintes qui peuvent influencer davantage la structure de la cellule et la matrice. Les tissus façonnés avec des dimensions très reproductibles ont aussi utilitaire pour des dosages in vitro dans quel échantillon dimensions sont critiques, telles que l’analyse mécanique des tissus ensemble.

Ce manuscrit décrit un procédé de fabrication alternatives utilisant des moules maîtres négatifs préparées à partir d’acrylique gravé au laser : ces moules effectuer bien avec polydiméthylsiloxane (PDMS), permettent des dessins avec des dimensions sur l’échelle de centimètre et la fonctionnalité tailles plus petit que 25 µm et peuvent être rapidement conçu et fabriqué à moindre coût et connaissant un minimum. Le minimum de temps et les dépenses permettant gravé au laser moules rapidement itération sur jusqu'à ce qu’une conception optimale est déterminée et être facilement adaptées pour convenir à n’importe quel test d’intérêt, y compris celles au-delà du domaine de l’ingénierie tissulaire.

Introduction

Pendant les deux dernières décennies, lithographie douce a été largement utilisé comme une technique de fabrication pour soutenir la recherche scientifique, notamment dans les domaines de la microfluidique, recherche sur les matériaux et tissus techniques1,,2, 3. Moulage de réplique, dans laquelle un objet avec une forme désirée est créé un moule négatif de maître, vous propose une méthode commode et peu coûteux de produire positive que PDMS réplique qui peut être utilisée pour la coulée en forme hydrogels. Toutefois, les moules de maîtres négatifs requis sont généralement p....

Accès restreint. Veuillez vous connecter ou commencer un essai pour afficher ce contenu.

Protocole

1. créer les dessins de moule Master Format vectoriel

  1. Assembler la géométrie souhaitée moule en format vectoriel à l’aide d’un programme de graphiques vectoriels (voir matériel, équipement et logiciel de tableau). Sélectionnez le fichier | Nouveau et créer une toile de dimensions appropriées avec le format de couleur RVB. Créer la géométrie souhaitée à l’aide des outils de forme dans le panneau de gauche : entrez les dimensions voulues en haut de la fenêtre (cliquez sur le bouton transform en haut si pas initialement visible) de définir précisément la taille de la forme.
    Remarque : Les géométries de moule devraient permet....

Accès restreint. Veuillez vous connecter ou commencer un essai pour afficher ce contenu.

Résultats

L’optique de la coupe au laser provoque des zones gravées ont très légèrement diminué dimensions comme l’augmentation de la profondeur de gravure, et résultats dans moule à parois avec un biseau très subtil, dû à effiler du faisceau laser. Cela contribuera à faciliter l’élimination des moules PDMS cast, mais doivent être examiné attentivement si profondément gravé moules maîtres négatifs (> 6 mm) sont nécessaires (Figure 1).

Accès restreint. Veuillez vous connecter ou commencer un essai pour afficher ce contenu.

Discussion

Des géométries de moule PDMS personnalisés qui sont compatibles avec la culture de tissu ont grande utilité dans le réglage des propriétés de l’important tissu machiné, tels que l’alignement de la cellule, le taux de diffusion et rigidité effective. En outre, ces moules sont très utiles pour la préparation des tissus pour des applications d’analyse où la géométrie est importante, tels que mécanique test16,17. Préparer ces dispositifs laser coupe moules maître nég.......

Accès restreint. Veuillez vous connecter ou commencer un essai pour afficher ce contenu.

Déclarations de divulgation

Les auteurs n’ont rien à divulguer.

Remerciements

Les auteurs remercient financement du NIH R00 HL115123 et Brown University School of Engineering. Ils sont également reconnaissants à l’atelier de création de Brown et Chris Bull pour la formation et de soutiennent avec la coupe au laser.

....

Accès restreint. Veuillez vous connecter ou commencer un essai pour afficher ce contenu.

Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article
NomEntrepriseNuméro de catalogueCommentaires
Item
Fibrinogène bovinSigmaF8630-5GConstruit
la thrombine bovineSigmaT6634-250UNConstruit
l’aprotinine bovineSigma10820-25MGConstruit le
collagène de queue de rat I, 4 mg/mLAdvanced Biomatrix5153-100MGConstructs
Chlorure de sodiumFisherBP358-10Constructs
PBSLife Technologies14190-250Constructs
Pinces finesOutils scientifiquesfins 11252-20Constructions
Sylgard 184 élastomère de siliconeCorning4019862PDMS Moules
Ruban de laboratoireFisher15-901-5RPDMS Moules
Acrylique, 1/4" épaisMcMaster-Carr8560K356PDMS
Moules HEPES Buffer, 1 MSigmaH3537-100MLConstructs
RPMI 1640 medium, poudreFisher31800-089Constructs
Chlorure de calcium dihydratéFisherAC423520250Constructs
Chlorure de magnésium hexahydratéFisherM33 500Constructs
Chlorurede potassium SigmaP9541-500GConstructions
Phosphate de sodium dibasique heptahydratéSigmaS9390-500GConstructions
GlucoseSigmaG5767-25GConstructions
OCTVWR25608-930Histologie
Moules en blocs congelésVWR25608-916Histologie
HématoxylineFisher3530 1Histologie
Eosin YFisherAC152880250Histologie
Vert rapide FCFFisherAC410530250Histologie
Software
IllustratorAdobe SystemsVector Graphics
Inkscape(Open Source)Vector Graphics
UCP (Universal Control Panel)Universal Laser SystemsLaser Cutter Interface
Equipment
PLS6.75 Laser CutterUniversal Laser SystemsLaser Cutter
Analyseur micromécaniqueAurora Scientific1530A avec capteur de charge 5 mNAnalyse mécanique

Références

  1. Qin, D., Xia, Y., Whitesides, G. M. Soft lithography for micro- and nanoscale patterning. Nat. Protoc. 5, 491(2010).
  2. Rogers, J. A., Nuzzo, R. G. Recent progress in soft lithography. Mater. Today. 8, 50-56 (2005).
  3. Whitesides, G. M., Ostuni, E., Takayama, S., Jiang, X., Ingber, D. E.

Accès restreint. Veuillez vous connecter ou commencer un essai pour afficher ce contenu.

Réimpressions et autorisations

Étiquettes

Moules gravés au lasermoules tissulaires en PDMSmoules tissulaires personnalisésmoules pour l'ingénierie tissulairemoules maîtres en acryliqueprocessus de moulage du PDMScontrôle géométrique des tissusméthodes d'alignement tissulairefabrication de tissus d'ingénierie