Une perle apparié et aimant tableau pour le moulage des micropuits avec des géométries variables Concave

L’objectif global de cette méthode est de fabriquer des micro-puits sphériques concaves en utilisant des billes métalliques autobloquantes assistées par force magnétique. Bonjour, je m’appelle Gi Hun Lee et je suis assistant d’enseignement à l’Université Chung-Ang. Ce qui nous intéresse dans notre laboratoire, c’est la fabrication de divers dispositifs et plateformes à l’échelle microscopique pour améliorer nos études concernant le développement d’un instrument biologique, leur culture et de nouvelles microstructures.

L’un de nos intérêts de recherche est de développer de nouveaux microdispositifs et méthodologies pour contracter cela dans un environnement tridimensionnel. C’est ce que nous appelons la culture. La culture est très utile pour comprendre la réponse tridimensionnelle, car elle est plus similaire au tissu réel que la culture planaire bidimensionnelle conventionnelle.

Plusieurs méthodes de production d’épandage ont été tentées, comme dans un flacon ou des tubes, dans un filet à tambour et au micro-ondes. Parmi ces méthodes, la méthode micro concave est un outil très puissant pour produire trois D. N’importe quel pas du micro-ware sont chacun la surveillance et la capacité de contrôler les tailles sphériques et la distribution.

Ici, nous proposons notre méthode de fabrication de micro-articles concaves avec une perle et un ensemble de petits aimants. En utilisant cette technique, 100 micro-articles concaves peuvent être fabriqués par un mécanisme de force magnétique assistant les perles immobiles. Les augmentations sont disparates de processus dans chaque échelle concave et aucune proposition récurrente.

Pour commencer, des plaques d’aluminium traversantes de 230 par 30 ont été fabriquées à l’aide d’un graveur rotatif CNC. L’endroit fournit un rouleau de guidage pour les perles, comme on le verra dans les sections suivantes. Le placeur a percé avec des forets de différents diamètres et la plaque avec le plus petit trou a été placée au fond.

Les coins extérieurs sont également percés afin d’aligner les plaques. Les deux plaques sont ensuite alignées, empilées et verrouillées ensemble en insérant N trois boulons dans les trous de guidage et sont fixées avec des écrous. Comme mentionné précédemment, il est important pour le fabricant de placer la plaque avec un trou plus petit sur le fond, afin que les billes puissent être fixées à l’intérieur des puits de guidage.

La prochaine étape consiste à préparer un réseau d’aimants en néodyme de 30 par 30. Nous commençons par isoler manuellement les aimants et les disposons en un réseau deux par deux. Ensuite, nous les alignons dans un réseau plus grand à l’aide d’une pince à épiler.

Afin de créer un réseau d’aimants approprié, chaque aimant doit être de polarité opposée à son voisin. De plus, pour éviter la rupture ou la dispersion du réseau, une plaque d’aluminium est fixée au bas du réseau d’aimants à l’aide de ruban adhésif double face. Maintenant, nous sommes prêts à assembler chaque pièce que nous avons fabriquée dans un moule à micro puits.

Le réseau d’aimants est soigneusement fixé à la plaque inférieure à l’aide de ruban adhésif ordinaire. Il est important que le réseau d’aimants soit fixé avec les aimants vers le bas. Une fois que la plaque d’aluminium et le réseau d’aimants sont correctement ordonnés, des perles d’acier sont placées sur l’ensemble de la plaque.

les billes utilisées dans notre papier sont des perles d’acier SUJ deux de 600 microns de diamètre. Notre processus d’alignement est très simple. Nous versons un nombre suffisant de perles sur l’assemblage et les grattons à l’aide d’une plaque acrylique.

L’aimant situé en bas piège les perles qui pénètrent dans les trous de la plaque d’aluminium et les billes en excès, qui ne se sont pas logées dans les trous, sont éliminées pendant le processus de grattage. Les billes en excès sont éliminées à l’aide d’un autre aimant. Lorsque les billes sont correctement logées à l’intérieur des puits de guidage, nous procédons au retrait de la plaque supérieure.

Au cours de ce processus, il y a des cas où les billes tombent et se déplacent. Dans ce cas, réinsérez manuellement la perle dans le trou à l’aide d’une pince à épiler. Maintenant, le moule concave à micro puits est prêt.

Déplacez la plate-forme vers une autre boîte de Pétri et préparez-vous pour l’étape suivante. Nous préparons le PDMS en suivant les instructions du fabricant en mélangeant le monomère PDMS et l’agent de durcissement avec la ration de 10 pour un. Pour éliminer les bulles d’air piégées dans le mélange PDMS, nous dégazons le mélange en le plaçant dans un dessiccateur pendant environ une heure.

Lorsque cela est fait, nous prenons le mélange PDMS dégazé et le versons sur le moule concave à micro-puits et le dégazons à nouveau. Ensuite, nous cuisons le mélange PDMS sur une plaque chauffante à 80 degrés Celsius pendant deux heures pour former un sous-plateau PDMS intégré imprégné. Le processus suivant doit être effectué avec beaucoup de soin.

Afin de faciliter le processus d’élimination, le méthanol est versé sur le sous-plateau et le sous-plateau PDMS périphérique est retiré en séquence. Il convient de noter que le fabricant doit s’assurer que le méthanol est bien pénétré dans les interstices pour assurer une élimination propre. Le sous-plateau PDMS est ensuite détaché de la plaque d’aluminium, il est plus facile de couper les bords avant de décoller le sous-plateau.

Enfin, nous retirons les billes du sous-plateau PDMS. Avant de le retirer, nous étirons et faisons voler le sous-plateau pendant un certain temps pour desserrer les liens entre les billes et le sous-plateau PDMS. L’élimination proprement dite des perles est très facile et peut se faire à l’aide d’un gros aimant.

La fabrication des micro-puits concaves est terminée et les micro-puits sont prêts pour la culture cellulaire. Pour tester si notre plateforme PDMS est adaptée à la culture de cellules, nous avons effectué les procédures suivantes. Tout d’abord, nous avons utilisé un poinçon de biopsie de 14 millimètres de diamètre pour couper le sous-plateau PDMS concave à micro puits.

Après avoir stérilisé le sous-plateau PDMS, nous le plaçons dans une plaque à 24 puits. Nous enduisons ensuite l’ensemble du sous-plateau PDMS d’une solution pluronique de F-127 à quatre pour cent pendant la nuit pour empêcher les cellules d’adhérer à la surface du micro-puits. Au cours du processus de revêtement, toutes les bulles d’air emprisonnées dans les micro-puits doivent être éliminées, soit par pipetage, soit à l’aide d’un nettoyeur à ultrasons.

Après nous être assurés qu’il ne reste pas de bulles d’air, nous ensemenceons un millilitre de solution de milieu cellulaire, qui contiendra environ deux millions de cellules sur le sous-plateau PDMS. Ensuite, aspirez le milieu à l’aide d’une pipette de 1000 microlitres pour éliminer les cellules en excès, qui n’ont pas été piégées dans les micro-puits et tout est réglé pour que les cellules entrent dans l’incubateur. Un moule convexe en motif de micro-puits a été fabriqué avec succès, des billes d’acier commerciales ont été piégées dans le réseau de trous traversants de 30 par 30.

Les billes ont été maintenues fermement sans aucun gaz entre les billes et les trous traversants correspondants. La forme du micro-puits concave fabriqué est hémisphérique concave avec un diamètre de 600 microns, ce qui est le même que celui de la perle d’acier. Une coupe transversale d’un micro-puits concave montre que la distance du micro-puits voisin était d’un millimètre, ce qui était le même que celui des trous traversants.

Des cellules souches dérivées de l’adipeux ont été cultivées dans les micro-puits concaves. Nous avons ensemencé deux millions de cellules sur le réseau de micro-puits concaves de 14 millimètres de diamètre. Après 24 heures, les cellules s’étaient agrégées en sphéroïdes.

Le diamètre moyen des sphéroïdes formés dans un réseau de micro-puits était de 185,68 microns. Au troisième jour, les cellules étaient devenues plus agrégées, mais le diamètre moyen des sphéroïdes tombait à 147 microns. En suivant cette procédure, 100 micro-puits sphériques concaves peuvent être fabriqués selon notre méthode rentable et relativement simple.