Antifouling monocouches auto-assemblées sur les microélectrodes pour des biomolécules Modélisation

Cette procédure commence par la fabrication d’une micro-électrode sur un substrat de silicone. Une monocouche auto-assemblée en polyéthylène glycol est formée sur la microélectrode et le substrat pour éviter l’encrassement des microtubules. Ensuite, des microtubules marqués au rumine sont préparés.

Enfin, les microtubules sont modelés sur les électrodes par électrophorèse. Bonjour, je suis John Noel du laboratoire Nana du département de physique et du laboratoire de biomécanique moléculaire du département de génie biomédical de l’université du Texas a et m. Je suis Wil free Teza du département de physique et le directeur du Center Skill Science and Technology à l’Université du Texas.

Et je suis Juan Quang, directeur du laboratoire de biomécanique moléculaire du département de génie biomédical de l’Université Texasa et M. Aujourd’hui, nous allons vous montrer une procédure de fabrication de micro-électrodes recouvertes d’une monocouche auto-assemblée non salissante. Nous utilisons cette procédure dans notre laboratoire pour étudier le palage de microtubes par électrophorèse.

Alors commençons. Pour commencer, utilisez un scribe ou un coupe-plaquettes pour couper des plaquettes de silicium en morceaux d’un centimètre sur 1,5 centimètre à utiliser comme substrats. Nettoyez maintenant les substrats en les plaçant dans un bécher avec suffisamment d’acétone pour les recouvrir et sonicez pendant cinq minutes sans laisser les substrats sécher.

Rincez-les à l’acétone fraîche, puis rincez-les immédiatement à nouveau à l’isopropanol et utilisez de l’azote pour les sécher. À l’aide de la photolithographie à tons positifs standard ou de la lithographie par faisceau d’électrons, fabriquez les microélectrodes en or sur les substrats propres. Lors de la conception de la géométrie du motif, maintenez le diamètre de chaque motif d’électrode inférieur à 100 microns Pour assurer la couverture par le polyéthylène glycol trimeth oxy seline monocouche auto-assemblé ou peg Sam, incluez des coussinets de contact positionnés à 300 à 500 micromètres du motif avec une ligne d’un millimètre reliant le tampon à l’électrode.

Après le développement du motif dans la couche de réserve, utilisez une pince à épiler pour gratter une ligne dans la réserve à partir du tampon de contact jusqu’au bord du substrat. Lors du dépôt de métal, la rayure permettra un contact électrique entre l’électrode et le bord du substrat. Une chambre de dépôt, de préférence à deux sources, est utilisée pour déposer la couche métallique.

Les électrodes sont formées par dépôt de deux nanomètres de chrome, suivi de six nanomètres d’or Sans rupture du vide, une microbalance en cristal de quartz équipée à l’intérieur de la chambre peut être utilisée pour mesurer l’épaisseur des films lors du dépôt. Nous pouvons maintenant commencer à préparer la monocouche auto-assemblée dans un endroit bien ventilé, préchauffer et cuire au four à 75 degrés Celsius. Préparez la solution de maturation en ajoutant un millilitre de seline à 20 millilitres de toluène dans un bécher en verre de 250 millilitres.

Mélangez bien en pipetant de haut en bas cinq à 10 fois, puis en remuant avec la pipette pendant 30 secondes. Placez les échantillons de motif dans le bécher, côté motif vers le haut, en vous assurant qu’ils sont complètement immergés dans la solution et qu’ils sont uniformément espacés sur le fond du bécher. Placez le bécher dans le four et faites-le cuire pendant 18 à 21 heures pendant que le Sam se forme.

Préparez la contre-électrode en déposant un nanomètre de chrome suivi de quatre nanomètres d’or sur une lamelle en verre de 22 x 50 millimètres. La contre-électrode doit être presque transparente avec une teinte gris clair ou rose. Rangez la contre-électrode recouverte vers le haut dans une boîte de Pétri pour la garder propre.

Après 18 à 21 heures au four, sortez le bécher du four. Le toluène doit s’être évaporé, laissant les échantillons de motif dans un résidu visqueux de peg cline. Ajoutez 20 millilitres de toluène dans le bécher et faites tremper les échantillons pendant une à deux minutes.

Retirez les échantillons du bécher et rincez-les avec du toluène, puis de l’isopropanol et enfin séchez-les avec de l’azote. À ce stade, les échantillons doivent avoir l’air propres et la couche Sam doit être invisible à l’œil nu. Les Sam préparés de cette façon peuvent être utilisés jusqu’à deux jours lorsqu’ils sont stockés dans des conditions fraîches et sèches.

Une formation infructueuse de Sam entraîne une couche de résidus de teinte trouble ou inégale sur la surface. Une fois les Sams préparés, nous pouvons maintenant commencer la polymérisation de la tubuline en microtubules. Commencez par décongeler la tubuline non marquée et la tubuline r domine, et combinez-les immédiatement dans un rapport de deux pour un non marqué à marqué pour obtenir des microtubules brillants.

Mélangez-les bien en pipetant de haut en bas plusieurs fois. Ensuite, polymérisez la tubuline pendant 20 à 40 minutes dans un bain-marie chauffé à 37 degrés Celsius pendant que la tubuline polymérise. Préparez un tampon Taxol en mélangeant 20 micromolaires de Taxol avec un tampon pour tuyaux.

Mélangez bien en pipetant de haut en bas plusieurs fois et en faisant des tourbillons, puis placez le tube dans le bain chauffé à 37 degrés Celsius. Après polymérisation, diluez les microtubules dans un tampon Taxol chaud et protégez-les de la lumière. Vérifiez que la polymérisation des microtubules a réussi et que les microtubules sont stables sous plusieurs minutes d’excitation de fluorescence.

En imageant les microtubules préparés avec un mélange de piégeage de l’oxygène avec polymérisation de la tubuline en microtubules complète. Commençons à modéliser le MTS avec l’électrophorèse. Pour commencer, coupez un morceau de ruban adhésif double face en fines bandes en le plaçant sur une lame de verre et à l’aide d’une lame de rasoir pour couper, placez deux bandes de ruban adhésif double face sur l’échantillon enduit de Sam, de sorte que l’électrode se trouve entre les bandes avec le chemin de connexion perpendiculaire au ruban.

Placez la contre-électrode sur le ruban adhésif double face, le côté métallique touchant le ruban de sorte que le bord de l’échantillon dépasse la contre-électrode d’environ trois millimètres. Coupez plusieurs longueurs de 15 centimètres de fil magnétique en cuivre isolé et dénudez un centimètre de l’isolant aux deux extrémités. Utilisez une petite goutte de peinture argentée pour fixer un fil à la zone dorée exposée du substrat tout en prenant soin d’éviter tout contact électrique avec la contre-électrode.

Utilisez maintenant de la peinture argentée pour attacher un deuxième fil au comptoir. Les fils d’électrodes fixés avec de la peinture argentée peuvent être fixés aux échantillons avec du ruban adhésif. Ensuite, à l’aide d’une pipette, introduisez les microtubules à l’image de dilution souhaitée à un grossissement de 20 x et localisez le motif sur la plaquette de silicium avant d’appliquer une tension.

En raison de la profondeur de la chambre d’écoulement, des objectifs à longue distance de travail peuvent être nécessaires pour imager la surface supérieure de la chambre d’écoulement. La distance entre la surface de l’échantillon et la surface supérieure de la chambre d’écoulement est déterminée par l’épaisseur de la bande et doit être d’environ 60 à 100 micromètres. Appliquez une tension allant jusqu’à un volt et observez la migration des microtubules.

Si un piégeage réversible des microtubules est souhaité. Utilisez du vernis à ongles pour sceller la chambre d’écoulement afin d’éviter la dérive latérale et utilisez des tensions plus basses jusqu’à environ 0,5 volts. La migration peut être suivie en ajustant le plan vertical de foyer du microscope avec les tensions appliquées d’environ 0,9 à 1,2 volts : les microtubules se localisent à la surface des électrodes.

Une tension plus élevée rendra la migration plus rapide et l’adhésion plus forte, mais une tension excessive induira l’électrolyse et la dépolymérisation. Microtubules, Nous venons de vous montrer comment préparer les micro-électrodes revêtues de Sam pour le motif MT, car le revêtement SAM empêche l’absorption des micro-tubiles sur les micro-électrodes. Cette procédure peut également être utilisée pour la structuration réversible des microtubules.

De plus, ce processus ne se limite pas aux microtubules, mais peut également être utilisé pour modeler les biomolécules en général. Donc c’est tout. Merci d’avoir regardé et bonne chance dans vos expériences.