מאמר שיטה

הרחבת טכניקת תפר באמצעות מצעי nanopatterned עבור Nanotopographical אפנון של התנהגות תא

DOI:

10.3791/54840

⸱

8 בדצמבר 2016

 ,  , 
1Department of Chemical and Biomedical Engineering, West Virginia University, 2Department of Biomedical Engineering, Columbia University

במאמר זה

סיכום

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

מוצג פרוטוקול לייצור שטח גדול של מצע ננו-דפוסי מתבניות ננו-דפוסיות קטנות לחקר אפנון ננוטופוגרפי של התנהגות התא.

תקציר

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

ננוטופוגרפיה של סובסטרט הוכחה כמודולטור רב עוצמה של פנוטיפ ותפקוד התא. כדי לנתח אפנון ננוטופוגרפיה של התנהגות התא, רצוי שטח גדול של מצע ננו-דפוסי כך שניתן יהיה לגדל מספיק תאים על הננוטופוגרפיה לצורך ניתוחים ביוכימיים וביולוגיה מולקולרית עוקבים. עם זאת, לטכניקות הננו-פבריקציה הנוכחיות יש מגבלות ליצור ננו-דפוסים מוגדרים מאוד על פני שטח גדול. כאן, אנו מציגים שיטה להרחבת מצעים ננו-דפוסיים מננו-דפוס קטן ומוגדר מאוד לשטח גדול בטכניקת תפרים. השיטה משלבת מספר טכניקות, הכוללות ליתוגרפיה רכה לשכפול תבניות פולי (דימתילסילוקסן) (PDMS) מתבנית מוגדרת היטב, טכניקת תפירה להרכבת תבניות PDMS מרובות לתבנית אחת גדולה, והדפסת ננו ליצירת תבנית מאסטר על מצעי פוליסטירן (PS). עם תבנית המאסטר PS, אנו מייצרים מצעי עבודה PDMS ומדגימים אפנון ננוטופוגרפי של התפשטות התאים. שיטה זו מספקת דרך פשוטה, משתלמת אך רב-תכליתית ליצירת ננו-דפוסים מוגדרים היטב על פני שטחים גדולים, והיא עשויה להיות מורחבת ליצירת התקנים בקנה מידה מיקרו/ננומטרי עם רכיבים היברידיים.

מבוא

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

מספר ממצאים עדכניים מגלים כי לננוטופוגרפיה של סובסטרט יש השפעה בולטת על התנהגות התא, החל מהיצמדות תאים, התפשטות ונדידה, ועד לשגשוג והתמיינות1-6. לדוגמה, גודל תא קטן יותר וקצב התפשטות נמוך יותר נצפו בתאים שגודלו על ננו-רשתות עמוקות, ואף הובילו לאפופטוזיס אם כי יישור התאים, ההתארכות והנדידה היו משופרים, בהשוואה לבקרות השטוחות2,7-10. יתר על כן, הוכח כי ננוטופוגרפיה מקלה על התמיינות תאי גזע לשושלות מסוימות כגון נוירון2,11,12, שריר13 ועצם3,4. בנוסף, בגלל החששות הגוברים לגבי הרעילות של ננו-חומרים מהונדסים14,15, יש צורך לשלב ננוטופוגרפיה במודלים פיזיולוגיים רלוונטיים במבחנה להערכת סיכונים מדויקת של ננו-חומרים. כדי למלא את הניתוחים הביוכימיים והביולוגיה המולקולרית, יש צורך במספיק תאים כדי לגדל על שטח גדול של מצע ננו-תבנית. עם זאת, לטכניקות ננו-ייצור קונבנציונליות יש מגבלות ליצור ננו-דפוסים מוגדרים מאוד על פני שטח גדול.

הרכבה עצמית כולל ליתוגרפיה קולואידית16 ופירוק פולימרים17 יכולה ליצור בקלות ננו-מבנים בשטח גדול בעלויות נמוכות. מכיוון שהרכבה עצמית מסתמכת על אינטראקציות בין האלמנטים המרכיבים כגון חלקיקים קולואידים ומקרומולקולות, ואינטראקציות אפשריות בין אלמנטים אלה למצע, היא אינה יכולה להיות שיטה עצמאית לייצור ננו-מבנים עם מיקום מרחבי מדויק וצורות שרירותיות18. צפיפות הפגמים הגבוהה הנלווית היא גם חיסרון. ניתן להשיג שליטה מרחבית מדויקת של ננו-תבניות על ידי שימוש בהרכבה עצמית תבניתית, המשתמשת בגישות ליטוגרפיות מלמעלה למטה כדי לספק את התבנית הטופוגרפית ו/או הכימית להנחיית ההרכבה מלמטה למעלה של האלמנטים המרכיבים19-21. טכניקות ננו-פבריקציה חלופיות כגון ליתוגרפיה צעד והבזק22 וליתוגרפיה של ננו-הדפסת גליללגליל 23 פותחו אך יש להן שימוש מוגבל בגלל התהליך המתוחכם שלהן או הדרישה לציוד מיוחד. עם זאת, יש צורך בתבנית או תבנית מאסטר עם דפוסים מוגדרים בקנה מידה ננומטרי עבור טכניקות ננו-ייצור תבניות או חלופיות.

תבניות ותבניות מאסטר כאלה נוצרות באופן קונבנציונלי על ידי שימוש בליתוגרפיה ממוקדת של אלקטרונים, יונים או אלומת פוטון. לדוגמה, ליתוגרפיה של קרן אלקטרונים (EBL)24 וליתוגרפיה ממוקדת של קרן יונים25 יכולות ליצור דפוסים מוגדרים ברזולוציה של פחות מ-5 ננומטר. ליתוגרפיה של שני פוטונים הדגימה גודל תכונה קטן עד 30 ננומטר26. למרות שטכניקות הליתוגרפיה הממוקדות מאפשרות יצירת מבנים ננומטריים מוגדרים היטב, השקעת ההון והתהליך היקר וגוזל הזמן מגבילים את השימוש הנרחב בהם במחקר אקדמי27. לכן, רצוי מאוד לפתח טכניקות מאפשרות אך משתלמות לייצור שטח גדול של משטחים ננומטריים בנאמנות גבוהה.

דיווחנו על טכניקת תפירה פשוטה וחסכונית ליצירת שטח גדול של משטח ננומטרי מתבנית קטנה ומוגדרתהיטב 28. פרוטוקול זה מספק הליך שלב אחר שלב החל משכפול של תבניות פולי (דימתילסילוקסן) (PDMS) באמצעות תבנית כתובה EBL, להרכבה של תבניות PDMS מרובות לתבנית אחת גדולה, ליצירת תבנית מאסטר על מצעים פולימריים כגון פוליסטירן (PS), ועד לייצור מצעי עבודה. עם המצעים הננו-דפוסיים המורחבים, הדגמנו אפנון ננוטופוגרפי של התפשטות התאים.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

פרוטוקול

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

שכפול 1. PDMS תבניות מתוך עובש EBL

  1. לפברק תבנית סיליקון 29
    1. מעיל ספין 200 methacrylate polymethyl μl (PMMA) פתרון על סיליקון ס"מ 1 × 1 (Si) המצע ב 2500 סל"ד עבור 1 דקות כדי ליצור סרט דק.
    2. אופים את הסרט PMMA על פני המצע סי ב 180 מעלות צלזיוס למשך 2 דקות.
    3. כתוב את nanopattern תוכנן על סרט PMMA באמצעות אלומת אלקטרונים ממוקדת במינון שטח של 300 μC / 2 סנטימטר.
    4. לפתח את nanopattern PMMA ב מפתח עבור 80 שניות.
    5. להפקיד את nanopattern PMMA בשכבת ניקל של 50 ננומטר עובי באמצעות המאייד E-קרן לעבר מתח המוצא של 10 קילו וולט, פליטה הנוכחי של 0.5 מילי-אמפר ושיעור בתצהיר של 0.5 A / sec.
    6. הרם את החלק PMMA במסיר 20 מ"ל ב 80 מעלות צלזיוס במשך 20 דקות.
    7. לחרוט יון ריאקטיבי (ורי) את nanopattern לתוך המצע Si לקבל עובש Si של העומק הרצוי.
      הערה: גז תערובת של tetrafluoromethane (CF 4) / חמצן (O 2) (90% / 10%) תמורת פלזמה מצמידה אינדוקטיבי (ICP) כוח של 400 ואט ו ורי של 150 W משמש כדי לחרוט מצע Si עד לעומק של 560 ננומטר.
  2. Silanize Si עובש
    1. שים coverslip זכוכית עובש סי בצלחת 100 מ"מ PS פטרי ולהעבירם ייבוש זכוכית הממוקם במנדף.
    2. ירידה של כ -10 1H μl, 1H, 2H, 2H-Perfluorooctyltrichlorosilane על coverslip.
      זהירות: 1H, 1H, 2H, 2H-Perfluorooctyltrichlorosilane עלול לגרום לקורוזיה העור ופגיעה חמורה בעיניים. ללבוש ציוד מגן אישי מתאים (PPE).
    3. מכסים את צלחת פטרי חלקית.
    4. שמור על ייבוש תחת ואקום עבור 5 שעות במנדף להשלמת silanization של עובש סי.
  3. כן prepolymer PDMS
    1. לשקול 10 גרם שרף PDMS וסוכן ריפוי 1.05 גרם בסירה במשקל הפנויה.
    2. מערבבים את prepolymer PDMS ביסודיות באמצעות כפית פלסטיק.
    3. דגת prepolymer PDMS ייבוש פלסטיק תחת ואקום במשך כ 20 דקות עד תערובת ברורה הוא ציין.
  4. לשכפל תבניות PDMS
    1. מכניסים את התבנית סי silanized בצלחת פטרי 60 מ"מ.
    2. יוצקים את prepolymer PDMS על עובש סי בצלחת פטרי.
    3. מניחים את צלחת פטרי ייבוש פלסטיק דגה למשך כ -10 דקות עד שכל הבועות להיעלם.
    4. מעבירים את צלחת פטרי פלטה חשמלית ולרפא את prepolymer PDMS ב 70 מעלות צלזיוס למשך 4 שעות.
    5. לקלף עובש PDMS מהתבנית Si בזהירות באמצעות פינצטה.
      הערה: תבניות PDMS ניתן לאחסן בכל תנאי הסביבה עד שבוע אחד. לאחר ריפוי, יש כמה מולקולות PDMS שרף uncrosslinked וסוכן ריפוי שייר תבניות PDMS 30. מולקולות המשקל המולקולריות הנמוכות בהדרגה המפוזרת החוצה לצבור על פני השטח לאורך זמן. זה משפיע על תכונות טופוגרפיות מכאניות של פני שטח PDMS 31. DIFהיתוך אינו משמעותי בתוך שבוע.

2. תפירה של PDMS תבניות לתוך תבנית גדולה, יחיד

  1. הכן תבניות PDMS המרובה על ידי חזרה על שלב 1.4.
    הערה: לשקול אותה כמות של תערובת PDMS בכל פעם להשיג תבניות PDMS של עובי זהה.
  2. לקבוע את הכיוון של nanopatterns PDMS איזוטרופי כגון nanogratings תחת מיקרוסקופ אופטי ולסמן אותה על הישבן של תבניות PDMS עם עט סימון.
    הערה: אין צורך לסמן את הכיוון של nanotopography איזוטרופיים כגון nanopillars.
  3. נקו מצע Si עם אתנול במנדף ולייבש אותו עם אוויר דחוס.
  4. חתוך את תחומי unpatterned של כל עובש PDMS עם להב.
    הערה: עבור תבניות PDMS כי תוצבנה בפריפריה של העובש התפור, רק באזורי unpatterned במגע עם אחרים צריכים להיות מטופח off.
  5. מניחים את התבנית PDMS גזוז עם nanopattern עם הפנים כלפי מטה עלהצד במראה של מצע Si ולאחר מכן יישר תבניות אחרות קרובות אבל לא נוגעות עובש שמסביב (ים).
  6. כן שכבת דבק PDMS
    1. עופרת 1 גרם degassed prepolymer PDMS (שרף PDMS ויחס סוכן ריפוי: 10: 1.05) בשקופית זכוכית נקי (7.5 ס"מ × 2.5 ס"מ) כדי ליצור שכבה 0.5 מ"מ עובי.
    2. אופים את שכבת PDMS ב 100 מעלות צלזיוס על פלטה חמה למשך 3-5 דקות. שימוש במחט לגעת השכבה ולהבטיח כי היא השכבה חלקית אך לא נרפא לגמרי.
      הערה: PDMS נרפא חלקית לא יכול לזרום כמו prepolymer PDMS דפוקה, אבל זה דביק לעומת PDMS נרפא.
  7. מניחים את השכבה PDMS על הישבן של תבניות PDMS מיושר ובמהירות להפוך הרכבה זה ולהעביר אותו אל הפלטה החמה.
  8. החלת כוח דחיסה (5 kPa) באמצעות בלוק מתכת בחלק העליון של הרכבה כדי להבטיח מגע טוב בין שכבת דבק PDMS ואת הישבן של תבניות PDMS, ולרפא את PDMS שכבת דבק ב 100 מעלות צלזיוס במשך 1 שעה.
    הערה: בזהירות להתאים את המיקום של גוש המתכת כדי למנוע את ההטיה של ההרכבה.
  9. הסר את גוש המתכת לקלף עובש PDMS היחיד, תפור מן מצע Si.

דור 3. של עובש מאסטר על מצעי PS

ההערה: עובש PDMS התפור המשותק בשקופית זכוכית יכול לשמש כדי ליצור עובש אמן על צלחת PS או סרט דק PS, שממנו עבודת מצעי nanopatterned יכולים להיות מיוצר.

  1. צור עובש אמן על צלחת PS
    1. הכינו צלחת PS
      1. לייבש את כדורי PS בתנור ואקום ב 80 מעלות צלזיוס במשך יומיים.
      2. מחממי מכשיר משקולות ב 230 מעלות צלזיוס.
      3. להרכיב צלחת אלומיניום, גיליון polytetrafluoroethylene (PTFE) ואת spacer אלומיניום בצו מלמטה למעלה.
      4. כדורי PS טען 3.5 גרם ב spacer אלומיניום עם פתח מרובע של 3 ס"מ (L) × 3 ס"מ (W) × 0.3 ס"מ (H).
        הערה: spacer הוא כ 0.1 ס"מ עבה יותר תבניות PDMS, ובכך המצע PS nanopatterned הסופי עומד עבה 0.1 ס"מ.
      5. למקום אחר גיליון PTFE ולאחר מכן עוד צלחת אלומיניום על spacer אלומיניום.
      6. הנח את המכלול במכונת העיתונות.
      7. מחממים את כדורי PS ב 230 מעלות צלזיוס במשך 30 דקות.
      8. החלה לחץ דחיסה (0.1 MPA) שבמכלול למשך 5 דקות.
      9. שחרר את הלחץ ולאחר מכן החל מחדש לחץ דחיסה של 0.5 מגפ"ס שבמכלול.
      10. חזור על שלב 3.1.1.9 עם עלייה בלחץ של 0.5 מגפ"ס עד הלחץ הרצוי של 1.5 מגפ"ס הוא הגיע.
      11. כבו את התנור של מכונת לחץ לקרר אותו מתחת ל -70 מעלות צלזיוס בלחץ מתמיד של 1.5 מגפ"ס.
      12. קח את המכלול החוצה ולאחסן את צלחת PS בתנור ואקום ב 80 ° C כדי למנוע לחות מלשוב אל צלחת PS.
    2. Nanoimprint עובש PDMS תפור לתוך צלחת PS
      1. מניחים את צלחת PS בתוך spacer אלומיניוםלהגדיר על פרוסות סיליקון Si 3 אינץ '.
        הערה: הממדים הפנימיים של spacer הזהים לאלה של צלחת PS כך צלחת PS מתאימה ממש spacer.
      2. מחמם את צלחת PS על פלטה חמה ב 250 מעלות צלזיוס למשך 30 דקות.
      3. מכניסים את התבנית PDMS תפור עם nanopatterns עם הפנים כלפי מטה על צלחת PS מותכת.
        הערה: צד אחד של עובש PDMS מושם על קשר עם פני השטח של צלחת PS הראשון לבין צד אחר הוא הוריד בהדרגה במגע עם המשטח PS כדי למנוע היווצרות של בועות אוויר על הממשק.
        זהירות: החלק הקדמי של פלטה חשמלית חם. תלבש thermogloves במהלך תהליך nanoimprinting.
      4. מניחים צלחת אלומיניום בשקופית כוס עובש PDMS תפור.
      5. החלת לחץ דחיסה (12.5 kPa) באמצעות גושי מתכות על לוחית אלומיניום ולחכות 3 דקות.
        הערה: ודא כי לוחית אלומיניום אינו מוטה.
      6. רם ולהחליף את גוש המתכת מהצלחת האלומיניום ואניncrease לחץ הדחיסה 25 kPa.
      7. חזור על שלב 3.1.2.6 עם הלחץ עלה ל 50 kPa.
        הערה: שלב זה הוא להסיר את האוויר שנלכד בין עובש PDMS ואת צלחת PS.
      8. לשמור על הטמפרטורה של הפלטה החשמלית בין 240 לבין 250 מעלות צלזיוס בלחץ העקבי של 50 kPa במשך 15 דקות.
      9. כבה את הפלטה החשמלית ו לצנן את ההתקנה כולה.
        הערה: מאוורר יכול לשמש כדי לזרז את תהליך הקירור.
      10. הסר את גושי מתכות לאחר הטמפרטורה היא מתחת ל -50 מעלות צלזיוס, ובזהירות לקלף עובש PDMS תפור מהצלחת PS.
        הערה: מצע PS יש את nanopatterns ההפוכה והוא יכול לשמש עובש אמן לייצר מצעי PDMS עובדים.
  2. צור עובש אמן על סרט PS דק
    1. הכנתי סרט PS דק
      1. ממיסים 1 PS גרם טולואן 10 מ"ל במנדף.
        זהירות: טולואן עלול לגרום לעור irritation ונזק חמורה בעיניים, ועלול לגרום נזק לאיברים באמצעות חשיפה ממושכת או חוזרת. תלבש PPE המתאים.
      2. ספין-מעיל 1 מ"ל פתרון PS על רשת 2-ב פרוסות סיליקון ב -2,500 סל"ד דקות 1 כדי ליצור ~ 1 מיקרומטר סרט דק בעובי PS.
      3. להתאדות טולואן מהסרט ידי הגדרת הסרט PS על Si רקיק במנדף במשך 3 ימים.
      4. לחשל הסרט הדק PS בתנור ואקום ב 80 מעלות צלזיוס למשך לילה.
    2. Nanoimprint עובש PDMS על סרט דק PS
      1. מכניסים את התבנית PDMS תפור עם nanotopography עם הפנים כלפי מטה על סרט דק PS, אשר מוגדר על פלטה חמה.
      2. החלת לחץ לחיצה של 12 kPa על עובש PDMS באמצעות גושי מתכות בצד כוס עובש PDMS.
      3. העלה את הטמפרטורה של הפלטה החשמלית ל -180 מעלות צלזיוס ולתחזק אותו במשך 15 דקות.
        זהירות: סרט PS המותך יכול לתפקד כחומר סיכה. שימו לב כדי למנוע את אבני המתכת מפני החלקתי החוצה.
      4. כבה את הפלטה החשמליתו לצנן את ההתקנה כולה.
        הערה: מאוורר יכול לשמש כדי לזרז את תהליך הקירור.
      5. הסר את גושי מתכות לאחר הטמפרטורה יורדת מתחת ל -50 מעלות צלזיוס, ובזהירות לקלף עובש PDMS תפור מהסרט PS.
        הערה: סרט nanopatterned PS ישמש עובש אמן לייצר מצעי PDMS עובדים.

4. אפנון Nanotopographical של התנהגות התא

הערה: תאי אפיתל האדם הם מתורבתים על nanotopographies נציג להפגין אפנון nanotopographical הפצת התא.

  1. עופרת מצעי PDMS עבודת עובש אמן מופק השלב או 3.1 או 3.2 בהתאם ליישום.
  2. באמצעות אגרוף קשת מתכת חלול, לחתוך את מצעי PDMS nanopatterned לתוך דיסקים כדי להתאים את התצורה של צלחת רבה גם ספציפית (למשל, 24 גם צלחת).
  3. להשתמש בפינצטה כדי למקם את הדיסקים PDMS לתוך הבארות ofa צלחת רבה היטב.
  4. לעקר את מצעי PDMS באמצעות 70% אתנול ולאחר מכן חשיפת UV, כל למשך 30 דקות.
  5. שטפו את מצעי PDMS עם בופר פוספט סטרילית 1x (PBS) שלוש פעמים.
  6. מעיל מצעים PDMS עם חלבון תאי מטריקס (כלומר, 20 מיקרוגרם / מ"ל פיברונקטין) למשך 30 דקות בטמפרטורת החדר.
  7. יש לשטוף את מצעי PDMS שלוש פעמים עם PBS סטרילי, כל 5 דקות.
  8. להשעות A549 תאים סרטני ריאה אנושית במדיום הנשר השונה של Dulbecco עם 10% בסרום שור עוברי לספור את התאים באמצעות hemocytometer.
  9. פלייט התאים בצפיפות זריעה של 2,000 תאים / 2 ס"מ על מצעים PDMS והתרבות אותם על 37 מעלות צלזיוס באווירה humidified המכיל 5% CO 2 למשך יום אחד.
  10. שוטפים את התאים עם שלוש פעמים PBS.
  11. תקנו את התאים בתערובת של 4% paraformaldehyde ו -2% glutaraldehyde PBS במשך 4 שעות ו מייבשי תאים באמצעות CO 2 PO הקריטימייבש int לסריקת תצפית מיקרוסקופית אלקטרונית 29.
    זהירות: Paraformaldehyde ו glutaraldehyde עלול לגרום לכוויות בעור חמור לנזק לעיניים. Operate במנדף כימי וללבוש PPE המתאים.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

תוצאות

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

טכניקת התפר יכולה ליצור שטח גדול של מצעי nanopatterned עם איכות גבוהה. איור 1 א ו 1- להציג את השטח הגדול של nanopatterns הועבר מתבנית PDMS תפורה על צלחת PS וקולנוע PS הדק על מצע Si, בהתאמה. ההשוואה בין עובש EBL בכתב המקורי (איור 1 ג ') ואת PDMS הסופית תהיה תקינה המצע (1D איור) מאשרת כי nanopatterns כתוב EBL ניתן להעביר נאמנה למצע עובד. Nanotopography הגיאומטריה ומימדים שונים שניתן ...

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

דיון

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

אנו מציגים שיטה פשוטה, זולה עדיין צדדית כדי ליצור שטח גדול של מצע nanopatterned. כדי להרחיב נאמן מאוד nanopatterns מוגדר, תשומת לב רבה צריך להיות משולם על כמה שלבים קריטיים. הראשון הוא לחתוך את תבניות PDMS המרובות. באזורים unpatterned של תבניות PDMS צורך להסירו. בנוסף, הצדדי של התבניות יש לחתוך אנכי מושלם ככל האפשר כדי לצמצם את הפערים בין התבניות. באופן קולקטיבי, את החלק של אזורי unpatterned עובש התפר הסופי יכול להיות מופחת. שנית, משטח nanopatterned של תבניות PDMS אלה צריך להיות מ...

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

גילויים

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

למחברים אין מה לחשוף.

תודות

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

עבודה זו נתמכה בחלקה על ידי NSF CBET 1227766, NSF CBET 1511759 ו-Byars-Tarnay Endowment. אנו אסירי תודה על השימוש במתקני המחקר המשותפים של אוניברסיטת מערב וירג'יניה הנתמכים, בחלקם, על ידי NSF EPS-1003907.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

חומרים

רשימת החומרים שנעשה בהם שימוש במאמר זה
שםחברהמספר קטלוגהערות
פליטת שדה JEOL SEMJEOLJSM-7600FEBL
E-beam מאיידקורט ג'יי לסקרדגם: LAB 18 מאייד קרן אלקטרוניתתצהיר
ניקל Trion Minilock III ICP / RIETrion טכנולוגיהדגם: Minilock-phantom III
מכונת עיתונותPHI עיתונות הידראוליתעובש: SQ-230H
ציפוי ספיןלורל מודל טכנולוגיות: WS-400A-6NPP-LITE
CO2 מייבש קריטיTousimisModle: Autosamdri-815
רקיק סיליקוןרקיק אוניברסיטאי1080
לוחות אלומיניוםMcMaster-carr9057K123
יריעות טפלוןMcMaster-carr8711K92
צלחת פטרי 100 מ"מFALCON
353003 צלחת פטרי 60 מ"מFALCON353004
כיסוי זכוכיתפישר סיינטיפיק12-542-B
מגלשת זכוכיתפישר סיינטיפיק12-550-34
סירות שקילה חד פעמיותפישר סיינטיפיק13-735-743
מייבש זכוכיתפישר סיינטיפיק02-913-360
מייבש פלסטיקBel-Art ProductsF42025-000
פלטה חמהפישר סיינטיפיק1110049SH
פינצטהטד פלה, בע"מ5726
להבפישר מדעיS17302
בלוקים מתכתMcMaster-carr
אגרוףBrettuns כפר עור מלאכה אספקהקשת אגרוף
פולי (מתיל מתקרילט)MicroChem495 PMMA A4
PDMSDow CorningSylgard 184 ערכת
פוליסטירןDow ChemicalStyron 685D
1H,1H,2H,2H-perfluorooctylmethyldichlorosilaneOakwood Chemical7142
מפתחMicroChemMIBK/IPA ב-1: 3 יחס
מסירMicroChemRemover PG
אתנולפישר מדעיBP2818500
טולואןפישר סיינטיפיקT324-500
מי מלח חוצץ פוספטסיגמא אולדריץ'D8537
Dulbecco' s שונה נשר בינוניסיגמא אולדריץ'D5796
סרום בקר עובריאטלנטה ביולוגיתS11550
ParaformaldehydeElectron Microsopy Science15712-S
Glutaraldehyde פישר כימיקלG151-1
פיברונקטיןקורנינג356008
תאי A549ATCCATCC CCL-185

מקורות

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Silva, G. A., et al. Selective differentiation of neural progenitor cells by high-epitope density nanofibers. Science. 303 (5662), 1352-1355 (2004).
  2. Yim, E. K. F., Pang, S. W., Leong, K. W. Synthetic Nanostructures Inducing Differentiation of Human Mesenchymal Stem Cells into Neuronal Lineage. Exp. Cell Res. 313 (9), 1820-1829 (2007).
  3. Dalby, M. J., et al. The Control of Human Mesenchymal Cell Differentiation Using Nanoscale Symmetry and Disorder. Nat. Mater. 6 (12), 997-1003 (2007).
  4. Oh, S., et al. Stem Cell Fate Dictated Solely by Altered Nanotube Dimension. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 106 (7), 2130-2135 (2009).
  5. Brunetti, V., et al. Neurons Sense Nanoscale Roughness with Nanometer Sensitivity. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 107 (14), 6264-6269 (2010).
  6. McMurray, R., et al. Nanoscale Surfaces for the Long-term Maintenance of Mesenchymal Stem Cell Phenotype and Multipotency. Nat. Mater. 10 (8), 637-644 (2011).
  7. Yim, E. K. F., et al. Nanopattern-induced changes in morphology and motility of smooth muscle cells. Biomaterials. 26 (26), 5405-5413 (2005).
  8. Gerecht, S., et al. The Effect of Actin Disrupting Agents on Contact Guidance of Human Embryonic Stem Cells. Biomaterials. 28 (28), 4068-4077 (2007).
  9. Bettinger, C. J., Zhang, Z., Gerecht, S., Borenstein, J. T., Langer, R. Enhancement of in vitro Capillary Tube Formation by Substrate Nanotopography. Adv. Mater. 20 (1), 99-103 (2008).
  10. Thakar, R. G., Ho, F., Huang, N. F., Liepmann, D., Li, S. Regulation of vascular smooth muscle cells by micropatterning. Biochem. Biophys. Res. Commun. 307 (4), 883-890 (2003).
  11. Lee, M. R., et al. Direct differentiation of human embryonic stem cells into selective neurons on nanoscale ridge/groove pattern arrays. Biomaterials. 31 (15), 4360-4366 (2010).
  12. Moe, A. A. K., et al. Microarray with micro- and nano-topographies enables identification of the optimal topography for directing the differentiation of primary murine neural progenitor cells. Small. 8 (19), 3050-3061 (2012).
  13. Dang, J. M., Leong, K. W. Myogenic induction of aligned mesenchymal stem cell sheets by culture on thermally responsive electrospun nanofibers. Adv. Mater. 19 (19), 2775-2779 (2007).
  14. Dasgupta, N., et al. Thermal co-reduction approach to vary size of silver nanoparticle: its microbial and cellular toxicology. Environ. Sci. Pollut. Res. 23 (5), 4149-4163 (2016).
  15. Ranjan, S., et al. Microwave-irradiation-assisted hybrid chemical approach for titanium dioxide nanoparticle synthesis: microbial and cytotoxicological evaluation. Environ. Sci. Pollut. Res. 23 (12), 12287-12302 (2016).
  16. Deckman, H. W., Dunsmuir, J. H. Natural lithography. Appl. Phys. Lett. 41 (4), 377-379 (1982).
  17. Dalby, M. J., Riehle, M. O., Johnstone, H., Affrossman, S., Curtis, A. S. G. In vitro Reaction of Endothelial Cells to Polymer Demixed Nanotopography. Biomaterials. 23 (14), 2945-2954 (2002).
  18. Gates, B. D., et al. New approaches to nanofabrication: molding, printing, and other techniques. Chem. Rev. 105 (4), 1171-1196 (2005).
  19. Yin, Y., Lu, Y., Gates, B., Xia, Y. Template-Assisted Self-Assembly: A Practical Route to Complex Aggregates of Monodispersed Colloids with Well-Defined Sizes, Shapes, and Structures. J. Am. Chem. Soc. 123 (36), 8718-8729 (2001).
  20. Tada, Y., et al. Directed Self-Assembly of Diblock Copolymer Thin Films on Chemically-Patterned Substrates for Defect-Free Nano-Patterning. Macromolecules. 41 (23), 9267-9276 (2008).
  21. Cheng, J. Y., Rettner, C. T., Sanders, D. P., Kim, H. C., Hinsberg, W. D. Dense self-assembly on sparse chemical patterns: rectifying and multiplying lithographic patterns using block copolymers. Adv. Mater. 20 (16), 3155-3158 (2008).
  22. Colburn, M., et al. Step and flash imprint lithography: a new approach to high-resolution patterning. Proc. SPIE. 3676 ((Pt. 1, Emerging Lithographic Technologies III)), 379-389 (1999).
  23. Ahn, S. H., Guo, L. J. High-speed roll-to-roll nanoimprint lithography on flexible plastic substrates. Adv. Mater. 20 (11), 2044-2049 (2008).
  24. Vieu, C., et al. Electron beam lithography: resolution limits and applications. Appl. Surf. Sci. 164, 111-117 (2000).
  25. Nagase, T., Gamo, K., Kubota, T., Mashiko, S. Direct fabrication of nano-gap electrodes by focused ion beam etching. Thin Solid Films. 499 (1-2), 279-284 (2006).
  26. Juodkazis, S., et al. Two-photon lithography of nanorods in SU-8 photoresist. Nanotechnology. 16 (6), 846(2005).
  27. Yang, Y., Leong, K. W. Nanoscale surfacing for regenerative medicine. Wiley Interdiscip. Rev. Nanomed. Nanobiotechnol. 2 (5), 478-495 (2010).
  28. Yang, Y., Kulangara, K., Sia, J., Wang, L., Leong, K. W. Engineering of a Microfluidic Cell Culture Platform Embedded with Nanoscale Features. Lab Chip. 11 (9), 1638-1646 (2011).
  29. Wang, K., et al. Nanotopographical modulation of cell function through nuclear deformation. Acs Appl. Mater. Inter. 8 (8), 5082-5092 (2016).
  30. Lee, J. N., Park, C., Whitesides, G. M. Solvent Compatibility of Poly(dimethylsiloxane)-Based Microfluidic Devices. Anal. Chem. 75 (23), 6544-6554 (2003).
  31. Yang, Y., Kulangara, K., Lam, R. T. S., Dharmawan, R., Leong, K. W. Effects of Topographical and Mechanical Property Alterations Induced by Oxygen Plasma Modification on Stem Cell Behavior. ACS Nano. 6 (10), 8591-8598 (2012).
  32. Hua, F., et al. Polymer Imprint Lithography with Molecular-Scale Resolution. Nano Lett. 4 (12), 2467-2471 (2004).
  33. Delamarche, E., Schmid, H., Michel, B., Biebuyck, H. Stability of molded polydimethylsiloxane microstructures. Adv. Mater. 9 (9), 741-746 (1997).

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

הדפסות חוזרות והרשאות

בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה

בקש הרשאה

תגיות

PDMS Mold AssemblyNanoimprinting ProcessSoft LithographyPolystyrene SubstratesCell Spreading AnalysisNanotopography ModulationFocal Adhesion ProteinsA549 Lung Cancer

מאמרים קשורים