משטחי אי ים ננומטריים המורכבים מקופולימרים בלוקים מגיבים תרמית יוצרו בשיטת Langmuir-Schaefer לבקרת הידבקות וניתוק ספונטניים של תאים. הודגמו הן הכנת המשטח והן הידבקות וניתוק התאים על פני השטח.
מאמר שיטה
משטחי אי ים ננומטריים המורכבים מקופולימרים בלוקים מגיבים תרמית יוצרו בשיטת Langmuir-Schaefer לבקרת הידבקות וניתוק ספונטניים של תאים. הודגמו הן הכנת המשטח והן הידבקות וניתוק התאים על פני השטח.
משטחים משותקים פולי (N-isopropylacrylamide) (PIPAAm) מגיבים תרמית לבקרת הידבקות וניתוק תאים יוצרו בשיטת Langmuir-Schaefer. קופולימרים בלוק אמפיפיליים המורכבים מפוליסטירן ו-PIPAAm (St-IPAAms) סונתזו על ידי פילמור רדיקלי הפיך של העברת שרשרת פיצול (RAFT). תמיסת כלורופורם של מולקולות St-IPAAm הוטלה בעדינות לתוך מנגנון שוקת לנגמיור, ושני המחסומים של המנגנון הוזזו אופקית כדי לדחוס את הסרט כדי לווסת את צפיפותו. לאחר מכן, סרט St-IPAAm Langmuir הועבר אופקית על מצע זכוכית שעבר שינוי הידרופובי על ידי מכשיר קבוע על פני השטח. תמונות מיקרוסקופ כוח אטומי חשפו בבירור מבנים של איי ים בקנה מידה ננומטרי על פני השטח. החוזק, הקצב והאיכות של הידבקות וניתוק התאים על פני המשטח המוכן הוסדרו על ידי שינויים בטמפרטורה על פני טווח טמפרטורת התמיסה הקריטית התחתון של מולקולות PIPAAm. בנוסף, מבנה תא דו-ממדי (גיליון תאים) שוחזר בהצלחה על המשטחים המותאמים. משטחי PIPAAm ייחודיים אלה עשויים להיות שימושיים לשליטה בחוזק ההידבקות והניתוק של התאים.
משטחי Nanostructured משכו תשומת לב רבה לאחרונה בשל היישומים הפוטנציאליים השונים שלהם, כוללים דפוסים, תרבית תאים, ניקוי, ומיתוג שטח. לדוגמא, משטחים הידרופובי בהשראת ננו-המבנה של עלה הלוטוס ומשטחי תגובה אחרים מסוגלים להגיב לגירויים חיצוניים 1-4.
הסרט לאנגמיור הוא אחד פולימר ציפויים למד נרחב ביותר. סרט לאנגמיור נוצר על ידי הטלת מולקולות amphiphilic על ממשק אוויר-מים 5-8. הסרט אז יכול להיות מועבר על גבי משטח מוצק על ידי ספיחה פיזית או כימי, ואת קונפורמציה המולקולרית על משטח מוצק ניתן לשלוט בשיטות העברה אנכיות ואופקיות 9-12. הצפיפות של הסרט לאנגמיור ניתן לווסת בדיוק על ידי דחיסת ממשק מים-אוויר. לאחרונה, שיטה זו גם הוכחה כיעילה עבור בודת structur ים-האי nanoscaledes ידי ניצול קופולימרים לחסום amphiphilic. ננו הם הניחו מורכב מליבה של מגזרים הידרופובי פגז של מגזרים הידרופילי 13-17. בנוסף, מספר ננו על משטח מוסדר על ידי שליטה על השטח לכל מולקולה (א מ ') של קופולימר הבלוק על הממשק.
התמקדנו מקורית, גישת הנדסת רקמות פיגום ללא ייחודית, הנדסת תא גיליון, באמצעות משטח תרבות טמפרטורה-תגובה. הטכנולוגיה שפותחה יושמה לטיפולים ומבריאים איברים שונים 18. משטח תרבות טמפרטורה המגיבה היה מפוברק על ידי השתלת פולי (-isopropylacrylamide N) (PIPAAm), מולקולת תגובה בטמפרטורה, על גבי משטח 19-27. PIPAAm ולהציג קופולימרים שלה טמפרטורת פתרון קריטית נמוך (LCST) בתקשורת מימית בטמפרטורות ליד 32 מעלות צלזיוס. משטח התרבות גם הציג משתנ טמפרטורה המגיבים על בין הידרופוביות hydrophilicity. בגיל 37 ° C, פני השטח המורכבים PIPAAm הפכו הידרופובי, ותאים המצורפת בקלות התרבו על פני השטח כמו גם על קלקר בתרבית רקמה קונבנציונלי. כאשר הטמפרטורה ירדה ל -20 מעלות צלזיוס, פני השטח הפכו הידרופילי, ותאי מנותקים ספונטניים מפני השטח. לכן, תאים ומחוברות תרבותיים על פני השטח יכולים להיות בצור כמו גיליון שלם על ידי שינוי הטמפרטורה. תכונות הידבקות ניתוק התא אלה הוצגו גם על ידי משטח מפוברק על ידי ציפוי הסרט לאנגמיור להפגנה מעבדה 26, 27. סרט לאנגמיור של קופולימרים לחסום מורכב פוליסטירן (P (St)) ו PIPAAm (St-IPAAm) היה מפוברק. הסרט לאנגמיור עם מ 'מסוים ניתן להעביר אופקית כדי מצע זכוכית שונה hydrophobically. בנוסף, הידבקות תא על וניתוק מפני השטח המוכן בתגובת הטמפרטורה הוערכו.
_content "> כאן אנו מתארים פרוטוקולים עבור הייצור של סרט לאנגמיור nanostructured מורכב קופולימרים לחסום amphiphilic התרמו-תגובה על מצע זכוכית. השיטה שלנו עשויה לספק טכניקת ייצור יעילה nanofilms האורגני בתחומים שונים של מדע משטח עשוי להקל יותר שליטה אפקטיבית של הידבקות תא על וניתוק ספונטני ממשטח.הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
1. סינתזה של -poly לחסום Polystyrene- (-isopropylacrylamide N) על ידי העברת שרשרת שני שלבים הפיך תוספת הפיצול (רפסודה) הרדיקלי פילמור
2. הכנת מצעי זכוכית השתנו silanized הידרופובי
3. הכנה לאנגמיור סרטי Surface-הועבר סרטים
4. Culturing תאים וביצוע אופטימיזציה הידבקות תא וניתוק על פני השטח המועבר לאנגמיור סרטים
5. תא ייצור גיליון על משטחי קולנוע-הועבר לאנגמיור
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
קופולימרים בלוק מורכב פוליסטירן ו poly (N -isopropylacrylamide) (St-IPAAms) עם משקל מולקולרי ספציפי היו מסונתז על ידי פילמור רדיקלי רפסודה. ECT הוכן כסוכן בשרשרת העברת כמתואר Moad et al. 28. שני סנט-IPAAm מולקולות באורכים שרשרת PIPAAm שונים היו מסונתז, ואת פולימרים לחסום השיג התאפיינו 1 תהודה מגנטית גרעינית H (NMR) כרומטוגרפיה ג'ל חלחול (GPC). המשקלים המולקולריים של סנט-IPAAms היו 32,800 ו 67,900, עם חלוק...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
משטח טמפרטורה המגיבה היה מפוברק בשיטה לאנגמיור-שייפר, ואת מאפייני פני השטח עבור הידבקות תא / ניתוק גיליון תא התאוששות היו אופטימיזציה. בעת השימוש בשיטה זו עבור הייצור של משטחים, כמה צעדים חיוניים. את ההרכב המולקולרי של מולקולות St-IPAAm יש השפעה רבה על מבנה השטח ואת היציבות של פני השטח, ובמשתמע, על הידבקות תא וניתוק. בפרט, מולקולות St-IPAAm צריכות חלוקת משקל מולקולרית צרה. בשיטה שלנו, שתי מולקולות St-IPAAm עם אורכי שרשרת PIPAAm שונים היו מסונתזות על ידי פילמור רפסודה, המאפשרות שלי...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
כל המחברים תרמו באופן שווה לכתיבת כתב היד ואישרו את הגרסה הסופית. המחברים מצהירים שאין להם אינטרסים פיננסיים מתחרים.
מחקר זה נתמך כספית על ידי פרויקט הקמת מרכזי חדשנות לפיתוח מערכות חדשנות "המרכז להנדסת רקמות גיליון תאים (CSTEC)" של משרד החינוך, התרבות, הספורט, המדע והטכנולוגיה (MEXT), יפן.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| N-isopropylacrylamide | Kohjin | ללא מספר קטלוגי | |
| Azobis (חומצה 4-ציאנובלרית) | Wako Pure Chemicals | 016-19332 | |
| סטירן | סיגמא-אולדריץ' | S4972 | |
| 1,3,5-טריוקסאן | סיגמא-אולדריץ' | T81108 | |
| 1,4-דיאוקסאן | Wako Pure Chemicals | 045-24491 | |
| DMEM | סיגמא | D6429 | |
| PBS | Nakarai | 11482-15 | |
| Streptomycin | GIBCO BRL | 15140-163 | |
| פניצילין | GIBCO BRL | 15140-122 | |
| Trypsin-EDTA | Sigma | T4174 | |
| FBS | יפן Bioserum | JBS-11501 | |
| BAECs | Health Science Reservch Resources Bank | JCRB0099 | |
| משקפי כיסוי | תעשיית זכוכית מטסונאמי | C024501 | |
| AFM NanoScope V | Veeco | ||
| 1H NMR INOVA 400 | Varian, פאלו אלטו | ||
| ATR/FT-IR NICOLET 6700 | תרמו מדעי | ||
| GPC HLC-8320GPC | מדריך | ||
| TSKgel Super AW2500, AW3000, AW4000 | Tosoh | ||
| Langmuir-Blodgett | KSV מכשירים | KN 2002 | KSV NIWA שוקת מידיום |
| ניקון ECLIPSE TE2000-U | ניקון |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה
בקש הרשאה