Antifouling עצמית התאספו monolayers על Microelectrodes עבור ביומולקולות דפוסים

הליך זה מתחיל בייצור מיקרו אלקטרודה על מצע סיליקון. חד-שכבת פוליאתילן גליקול בהרכבה עצמית נוצרת מעל המיקרו אלקטרודה והמצע כדי למנוע עכירות של מיקרו-צינורות. לאחר מכן מכינים מיקרו-צינורות עם תווית רומין.

לבסוף, מיקרו-צינורות מעוצבים על האלקטרודות באמצעות אלקטרופורזה. היי, אני ג'ון נואל ממעבדת ננה במחלקה לפיזיקה ומהמעבדה לביומכניקה מולקולרית במחלקה להנדסה ביו-רפואית באוניברסיטת טקסס. אני וויל פרי טזה מהמחלקה לפיזיקה ומנהל המרכז למדע וטכנולוגיה של מיומנויות באוניברסיטת טקסס.

ואני חואן קוואנג, מנהל המעבדה לביומכניקה מולקולרית במחלקה להנדסה ביו-רפואית באוניברסיטת טקסס. היום נראה לכם נוהל לייצור מיקרו אלקטרודות המצופות בשכבה חד-שכבתית בהרכבה עצמית שאינה מעכירה. אנו משתמשים בהליך זה במעבדה שלנו כדי לחקור חיוורון מיקרו צינורות באמצעות אלקטרופורזה.

אז בואו נתחיל. כדי להתחיל, השתמש בסופר או בחותך פרוסות כדי לחתוך פרוסות סיליקון לחתיכות של סנטימטר על 1.5 סנטימטר לשימוש כמצעים. כעת נקו את המצעים על ידי הנחתם בכוס עם מספיק אצטון כדי לכסות אותם וסוניקציה למשך חמש דקות מבלי לאפשר למצעים להתייבש.

שוטפים אותם באצטון טרי ואז שוטפים אותם מיד שוב באיזופרופנול והשתמשו בחנקן לייבושם. באמצעות פוטוליתוגרפיה סטנדרטית בטון חיובי או ליתוגרפיה של קרן אלקטרונים, יצרו את מיקרו אלקטרודות הזהב על המצעים הנקיים. בעת תכנון גיאומטריית התבנית, שמור על הקוטר של כל תבנית אלקטרודה מתחת ל-100 מיקרון כדי להבטיח כיסוי על ידי טרימת' פוליאתילן גליקול אוקסי סלין חד-שכבתי בהרכבה עצמית או יתד סם, כלול רפידות מגע הממוקמות 300 עד 500 מיקרומטר מהתבנית עם קו מילימטר אחד המחבר את הרפידה עם האלקטרודה.

לאחר התפתחות התבנית בשכבת ההתנגדות, השתמש בפינצטה כדי לגרד קו בהתנגדות מכרית המגע לקצה המצע. עם שקיעת מתכת, השריטה תאפשר מגע חשמלי בין האלקטרודה לקצה המצע. תא תצהיר, רצוי עם שני מקורות, משמש להפקדת שכבת המתכת.

האלקטרודות נוצרות על ידי שקיעה של שני ננומטר כרום, ואחריהם שישה ננומטר זהב מבלי לשבור ואקום, ניתן להשתמש במיקרו איזון גביש קוורץ המצויד בתוך החדר כדי למדוד את עובי הסרטים במהלך התצהיר. כעת אנו יכולים להתחיל להכין את השכבה החד-שכבתית בהרכבה עצמית באזור מאוורר היטב, לחמם מראש ולתנור ל 75 מעלות צלזיוס. הכן את תמיסת האיזציה על ידי הוספת מיליליטר אחד של סלין יתד ל -20 מיליליטר טולואן בכוס זכוכית של 250 מיליליטר.

מערבבים היטב על ידי פיפטה למעלה ולמטה חמש עד 10 פעמים ואז מערבבים עם הפיפטה במשך 30 שניות. הנח את דוגמאות הדוגמה בדוגמת הכוס כלפי מעלה, וודא שהן שקועות לחלוטין בתמיסה ומרווחות באופן שווה על פני תחתית הכוס. מכניסים את הכוס לתנור ואופים אותה במשך 18 עד 21 שעות בזמן שהסאם נוצר.

הכן את האלקטרודה הנגדית על ידי הפקדת ננומטר אחד של כרום ואחריו ארבעה ננומטר זהב על פתק כיסוי זכוכית בגודל 22 על 50 מילימטר. האלקטרודה הנגדית צריכה להיות כמעט שקופה עם גוון אפור בהיר או ורוד. אחסן את האלקטרודה המצופה כלפי מעלה בצלחת פטרי כדי לשמור על ניקיונה.

לאחר 18 עד 21 שעות בתנור, מוציאים את הכוס מהתנור. הטולואן היה אמור להתאדות ולהשאיר את דגימות התבנית בשאריות יתד קליין צמיגות. מוסיפים 20 מיליליטר טולואן לכוס ומשרים את הדגימות למשך דקה עד שתיים.

מוציאים את הדגימות מהכוס ושוטפים אותן בטולואן, ואז איזופרופנול ולבסוף מייבשים אותן בחנקן. בשלב זה, הדגימות צריכות להיראות נקיות ושכבת הסאם צריכה להיות בלתי נראית לעין בלתי. סאם מוכן בדרך זו ניתן לשימוש עד יומיים כאשר הוא מאוחסן בתנאים יבשים וקרירים.

היווצרות סם לא מוצלחת גורמת לציפוי שאריות בגוון עכור או לא אחיד על פני השטח. עם הכנת הסאמס, אנו יכולים כעת להתחיל בפילמור של טובולין למיקרו-צינוריות. התחל בהפשרת טובולין ללא תווית וטובולין r דומין, ושלב אותם מיד ביחס של שניים לאחד ללא תווית למסומן כדי לקבל מיקרו-צינורות בהירים.

מערבבים אותם היטב על ידי פיפטינג למעלה ולמטה מספר פעמים. לאחר מכן, פילמרו את הטובולין למשך 20 עד 40 דקות באמבט מים מחומם בטמפרטורה של 37 מעלות צלזיוס בזמן שהטובולין מתפלמר. הכן מאגר טקסול צינורות על ידי ערבוב של 20 טקסול מיקרומולר עם מאגר צינורות.

מערבבים היטב על ידי פיפטינג למעלה ולמטה מספר פעמים ומערבולת, ואז מכניסים את הצינור לאמבטיה המחוממת בטמפרטורה של 37 מעלות צלזיוס. לאחר פילמור, יש לדלל את המיקרו-צינורות במאגר טקסול צינור חם ולהגן עליהם מפני אור. ודא שהפילמור של המיקרו-צינוריות הצליח ושהמיקרו-צינורות יציבים תחת מספר דקות של עירור פלואורסצנטי.

על ידי הדמיית המיקרו-צינורות המוכנים בתערובת ניקוי חמצן עם פילמור של טובולין למיקרו-צינוריות הושלמה. בואו נתחיל לעצב את ה-MTS עם אלקטרופורזה. כדי להתחיל, חותכים חתיכת סרט דו צדדי לרצועות דקות על ידי הנחתה על מגלשת זכוכית ובעזרת סכין גילוח לחיתוך מניחים שתי רצועות של סרט דו צדדי על פני הדגימה המצופה סם המעוצבת, כך שהאלקטרודה נמצאת בין הרצועות כאשר נתיב החיבור עובר בניצב לקלטת.

הנח את האלקטרודה הנגדית על הסרט הדו-צדדי כשצד המתכת נוגע בסרט כך שקצה הדגימה תלוי על האלקטרודה הנגדית בכשלושה מילימטרים. חותכים כמה אורכים של 15 סנטימטר של חוט מגנט נחושת מבודד ומסירים סנטימטר אחד מהבידוד משני הקצוות. השתמש בטיפה קטנה של צבע כסף כדי לחבר חוט לאזור הזהב החשוף של המצע תוך הקפדה על הימנעות ממגע חשמלי עם האלקטרודה הנגדית.

כעת השתמש בצבע כסף כדי לחבר חוט שני לדלפק. ניתן לאבטח עוד יותר חוטי אלקטרודות המחוברים בצבע כסף לדגימות בעזרת סרט. לאחר מכן, בעזרת פיפטה, הכניסו מיקרו-צינורות בתמונת הדילול הרצויה בהגדלה של פי 20 ואתרו את התבנית על פרוסת הסיליקון לפני הפעלת מתח.

בגלל עומק תא הזרימה, ייתכן שיהיה צורך ביעדים למרחקי עבודה ארוכים כדי לדמות את המשטח העליון של תא הזרימה. המרחק ממשטח הדגימה למשטח העליון של תא הזרימה נקבע על פי עובי הקלטת וצריך להיות בסביבות 60 עד 100 מיקרומטר. הפעל מתח של עד וולט אחד והתבונן בנדידת המיקרו-צינורות.

אם רצוי לכידה הפיכה של מיקרו-צינורות. השתמש בלק כדי לאטום את תא הזרימה כדי למנוע סחיפה רוחבית והשתמש במתחים נמוכים יותר עד כ-0.5 וולט. ניתן לעקוב אחר ההגירה על ידי התאמת מישור המיקוד האנכי של המיקרוסקופ עם המתחים המופעלים סביב 0.9 עד 1.2 וולט, מיקרו-צינורות מתמקמים במשטחי האלקטרודה.

מתח גבוה יותר יהפוך את ההגירה למהירה יותר ואת ההדבקה לחזקה יותר, אך מתח מוגזם יגרום לאלקטרוליזה ודה-פולימריזציה. מיקרו-צינורות, זה עתה הראינו לך כיצד להכין מיקרו אלקטרודות מצופות סם לדפוס MT מכיוון שציפוי ה-SAM מונע ספיגה מיקרו-צינורית על המיקרו אלקטרודות. הליך זה יכול לשמש גם לדפוס הפיך של מיקרו-צינורות.

יתר על כן, תהליך זה אינו מוגבל רק למיקרו-צינורות, אלא יכול לשמש גם לתבנית ביומולקולות באופן כללי. אז זהו. תודה על הצפייה ובהצלחה בניסויים שלך.