Method Article

יצירת דו מימדי מצעים Patterned עבור החזקת חלבון ו-Cell

DOI:

10.3791/3164

⸱

September 6th, 2011

 ,  , 
1Department of Chemistry, Washington University in St. Louis

In This Article

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

עצמית התאספו monolayers (Sams) נוצר זמן alkane thiols על שרשרת זהב לספק מוגדרים היטב מצעים ליצירת דפוסי חלבון תא הכליאה. הדפסה Microcontact של hexadecanethiol באמצעות חותמת (PDMS) polydimethylsiloxane ואחריו למלא את משבצות עם גליקול, הסתיים alkane תיאול מונומר מייצר דפוס שבו חלבונים בתאים לספוג רק לאזור hexadecanethiol חותמת.

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

הדפסה Microcontact מספק שיטה מהירה, לשעתקו מאוד ליצירת מוגדרים היטב מצעים בדוגמת. 1 בזמן ההדפסה microcontact יכול להיות מועסק ישירות להדפיס מספר גדול של מולקולות, כולל חלבונים, DNA 2, 3 ו silanes, 4 היווצרות עצמית , התאספו monolayers (Sams) מ ארוך alkane thiols על שרשרת זהב מספק דרך פשוטה להגביל חלבונים בתאים דפוסים מסוימים המכיל אזורים דבק עמיד. ריתוק זה יכול לשמש כדי לשלוט מורפולוגיה תאים שימושי לבחינת מגוון של שאלות בחלבון ביולוגיה של התא. כאן אנו מתארים שיטה כללית ליצירת מוגדרים היטב דפוסי חלבון ללימודי הסלולר 5 תהליך זה כולל שלושה שלבים:. הייצור של מאסטר בדוגמת באמצעות photolithography, יצירת בול PDMS, ו microcontact הדפסה של זהב מצופה המצע. בדוגמת פעם, אלה תרבות מצעים תאים המסוגלים חלבונים כליאת ו / או תאים (תאים ראשוניים או שורות תאים) לדפוס.

השימוש כימיה עצמית התאספו monolayer מאפשר שליטה מדויקת את החלבון / תא אזורים בדוגמת דבק ולא דבק אזורים; זו לא יכולה להיות מושגת באמצעות הטבעה חלבון ישיר. Hexadecanethiol, בשרשרת ארוכה alkane תיאול בשימוש בשלב ההדפסה microcontact, מייצרת משטח הידרופובי כי בקלות adsorbs חלבון מן הפתרון. גליקול, הסתיים תיאול, המשמש למלא את משבצות הלא מודפס אזורים של המצע, יוצר monolayer כי הוא עמיד חלבון ספיחה של התא ולכן הצמיחה. 6 אלה מונומרים תיאול לייצר monolayers מובנים מאוד שדווקא להגדיר אזורים של המצע שיכולים לתמוך חלבון ספיחה וצמיחה התא. כתוצאה מכך, מצעים אלה הם שימושיים עבור מגוון רחב של יישומים ממחקר של התנהגות אינטר 7 ליצירת המיקרואלקטרוניקה. 8

בעוד סוגים אחרים של כימיה monolayer שימשו לימודי תרבות התא, כולל עבודה מהקבוצה שלנו באמצעות trichlorosilanes ליצור דפוסים ישירות על מצעים זכוכית, 9 monolayers בדוגמת נוצר thiols alkane על זהב הם ישר קדימה להכין. יתר על כן, מונומרים משמש להכנת monolayer זמינים מסחרית, יציבה, ואינם דורשים טיפול או אחסון תחת אווירה אינרטי. מצעים בדוגמת שהוכן thiols alkane ניתן למחזר ולעשות בהם שימוש חוזר מספר פעמים, תוך שמירה על תא הכליאה 10.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. הכנת המאסטר Patterned (איור 1)

  1. המרכז פרוסות סיליקון על coater הכביסה, לשטוף את רקיק עם אצטון במהלך השלב הראשוני של תוכנית שתי מחזור ספין בטבלה 1. אצטון יתאדה במהלך השלב השני של התוכנית ספין להשאיר רקיק נקייה ויבשה.
  2. החל בערך 1 מ"ל AZ9245 photoresist / ב (בקוטר) כדי רקיק ועל ספין מעיל באמצעות התנאים שתוארו בטבלה 1.
  3. רכים לאפות את רקיק photoresist מצופה ב 110 מעלות מ '2 באמצעות פלטה חשמלית אחידות גבוהה.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

מספר בעיות עלולות להתעורר בהפקת ליתוגרפיות של האמן משמש ליצירת חותמת PDMS. Underexposure של להתנגד מצופה תוצאות רקיק בדפוסי מעורפל ולא ברור וגם חשיפה של להתנגד מצופה תוצאות רקיק תכונות מוגדלים או חסר. באופן כללי, עם אדונים גדלים תכונה גדולה (> 10 מיקרומטר) קל יחסית לפתח דפוס, בעוד האדונים עם תכונות קטן יכול לדרוש אופטימיזציה רב של פרמטרים photopatterning ופיתוח (מעבר לפרמטרים המומלץ על ידי היצרן photoresist). המאסטרים הכי קשה לייצר לשלב את שתי התכונות גדולים וקטנים.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

אין ניגודי אינטרסים הכריז.

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

ברצוננו להכיר את כל הקבוצה מאורר באוניברסיטת וושינגטון, אשר הידע הקולקטיבי הפך פרוטוקול זה אפשרי. מימון עבור עבודה זו מסופקת על ידי המכון הלאומי לבריאות הנפש (1R01MH085495).

....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
שם מגיב חברה מספר קטלוגי הערות (אופציונלי)
פרוסות הסיליקון ופלה לתבוע שירותים 2 אינטש
ספין coater / פלטה ברואר המדע Cee 200CB ספין אופים מערכת
AZ9245 photoresist מייז כימיקלים 105880034-1160
ישיר לכתוב photolithography מערכת Microtech srl LW325 LaserWriter מערכת
מסכת Aligner HTG 3HR
AZ מפתחים 400K מייז כימיקלים 105880018-1160
Sylgard סיליקון 182 אלסטומר Kit Dow Corning
לא 25 מ"מ. 1 כוס coverslips עגול VWR 16004-310
פלזמה מחמצן דינר Femto
טיטניום חתיכות Kamis Incorporated 99.95% טהור
כדורי זהב Kamis Incorporated 99.999% טהור
אלומת אלקטרונים המאייד קורט ג'Lesker PVD 75 סרט דק הפקדת מערכת עם אביזר קרן אלקטרונים
Hexadecanethiol אלפא Aesar A11362
1-mercaptoundec-11-י.ל.) טטרה (ethyleneglycol) סיגמא אולדריץ 674508
אתנול Pharmco-aaper 111000200 200 הוכחה מוחלטת
Parafilm VWR 52858-000
DPBS VWR 4500-434 ללא סידן ומגנזיום
עכבר Laminin אני VWR 95036-762
האדם פלזמה פיברונקטין Invitrogen 33016-015
AlexaFluor ® 647 חומצה carboxylic, succinimidyl אסתר Invitrogen A-20006
MitoTracker האדום 580 Invitrogen M22425
AlexaFluor ® 350 חומצה carboxylic, אסתר succinimidyl Invitrogen A-10168
Anti-laminin נוגדן פישר סיינטיפיק AB2034MI

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Wilbur, J., Kumar, A., Biebuyck, H., Kim, E., Whitesides, G. Microcontact printing of self-assembled monolayers: Applications in microfabrication. Nanotechnology. 7, 452-457 (1996).
  2. Chang, J., Brewer, G., Wheeler, B. A modified microstam....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Microcontact PrintingPhotolithographyPDMS StampSelf Assembled MonolayersGold Coated SubstrateProtein PatterningCell ConfinementFluorescence MicroscopyHexadecanethiolGlycol Terminated Thiol

Related Articles