תא דפוסים על photolithographically מוגדר Parylene-C: SiO ₂ מצעים

המטרה הכוללת של הליך זה היא לעצב תאים בשירותי סיליקון דו חמצני על פי תכנון בסיסי מוגדר מראש של פרלין. זה מושג על ידי יצירת תחילה מסיכת צילום של התבנית הרצויה. השלב השני הוא לחמצן ואז לצפות פרוסת סיליקון בפרלין.

לאחר מכן, תהליכים פוטוליתוגרפיים המבוצעים במתקן חדר נקי של מיקרואלקטרוניקה משמשים לחריטה סלקטיבית של ציפוי הפרלין כדי לחשוף את העיצוב הרצוי. השלב האחרון הוא להפעיל את השבבים באמצעות חומצת פיראנה תחילה ולאחר מכן לדגור בסרום עגל העובר למשך שלוש עד 12 שעות, ולאחר מכן ניתן ליישם תרחיף תאים לתרבית. בסופו של דבר, ניתן להעריך את דפוס התאים על ידי הדמיית תאים חיים באמצעות מיקרוסקופ מנתח או לאחר קיבוע באמצעות מיקרוסקופ פלואורסצנטי קונפוקלי.

היתרון העיקרי של טכניקה זו על פני מספר פלטפורמות דפוס תאים קיימות הוא שאין צורך להכניס חומרים ביולוגיים לחדר הנקי. כמו כן, ניתן לשמור שבבי דפוס ללא הגבלת זמן עד שהם מופעלים תחילה עם חומצה פר ולאחר מכן סרום. כדי לעצב את תצורת הפרליין C הרצויה, השתמש בחבילת תוכנה של עורך פריסה המסוגלת לקרוא, לכתוב CIF או GDS שני קבצים.

מיקור חוץ של יצרן מסכות צילום למתקן מיקרואלקטרוניקה מתאים או ייצור פנימי. אם קיימים מתקנים, יש לחמצן פרוסת סיליקון בתנור אופקי אטמוספרי בטמפרטורה של 950 מעלות צלזיוס למשך 40 דקות כדי לייצר שכבת צורן דו חמצני של 200 ננומטר. לאחר מכן, אשר את העובי עם נקודה קטנה.

רפלקטומטר ספקטרוסקופי. הנח ופלים במערכת תצהיר ואקום החל מקדם הידבקות סינוס על החלק הפנימי של מכסה החדר. במהלך מחזור השאיבה למטה, מקדם הדבקת הסינוס מצפה את פרלין עומס הפרוסות המחומצן לפרלין הפקדת התנור C בטמפרטורת הסביבה בקצב של 1.3 ננומטר למיליגרם דימר באמצעות מערכת שקיעת ואקום.

לאחר מכן הפקידו מקדם הידבקות HMDS על הוופל המצופה פרלין. בעזרת מערכת ציפוי עמידה לצילום מתאימה, סובב את הוופל ב-4,000 סל"ד למשך 30 שניות תוך החלת התנגדות חיובית לצילום על מנת להשיג עובי של מיקרון אחד באמצעות מערכת הציפוי ההתנגדות לצילום, ולאחר מכן אופים את הוופל רך למשך 60 שניות ב-90 מעלות צלזיוס. כעת הכנס גם את הפרוסה וגם את מסכת הצילום המיוצרת מראש ליישור מסכה.

חשוף את הוופל המצופה פוטו-רזיסט באור UV כדי להעביר את התבנית הרצויה לתוך הפוטו-רזיסט. לאחר מכן, אופים את הוופל החשוף במשך 60 שניות בחום של 110 מעלות צלזיוס. לאחר מכן הסר את כל הפוטו-רזיסט החשוף מהפרוסה על ידי פיתוחו בתמיסת מפתח מתאימה ב-Hoff הפרלין הלא מוגן על ידי שימוש במערכת חריטת פלזמה חמצן כדי לחשוף את הסיליקון הדו-חמצני הבסיסי.

לאחר מכן אחסן את הצ'יפס לאחר חיתוך בקוביות בקופסאות נטולות אבק עד הצורך. בהליך זה, הסר את שאריות הפוטו-התנגדות מהשבבים על ידי שטיפת אצטון למשך 10 שניות. לאחר מכן שוטפים אותם ב-H2O מזוקק דה-יונים שלוש פעמים, מכינים את חומצת הפיראנה הטרייה במכסה אדים חומצי לאחר מכן, מנקים וחורטים את הצ'יפס על ידי טבילה בחומצת פיאנה למשך 10 דקות.

לאחר מכן שוטפים את הצ'יפס שלוש פעמים ב-H2O נטול יונים ומעבירים לכלי תרבית סטרילי במכסה המנוע של תרבית רקמות זרימה למינרית. הפעל את השבבים לדפוס תאים על ידי הנחת שני שבבים לכל באר בצלחת שש בארות. לאחר מכן, הוסף שני מיליליטר סרום בקר עוברי כדי לטבול את כל הצ'יפס במלואו.

דגרו את הצ'יפס בסרום למשך שלוש עד 12 שעות בטמפרטורה של 37 מעלות צלזיוס. כעת הסר את השבבים מפתרון ההפעלה שלהם. יש לשטוף פעם אחת למשך 10 שניות בתמיסת המלח המאוזנת של האנק.

לאחר מכן הניחו את השבבים בבאר תרבית וצלחו את סוג התא הנבחר כתרחיף באמצעי הגידול הרגיל שלו. צפיפות ציפוי תאים אופטימלית תלויה הן בסוג התא והן בדפוס הגיאומטרי של פרלין C על השבב. צפיפות של חמישה כפול 10 לתאים הרביעיים למיליליטר היא נקודת התחלה הגיונית.

הדמיה מותאמת למוטיבציה הבסיסית לדפוס תאים, אך ניתן להעריך בקלות את התנהגות התאים החיים באמצעות מיקרוסקופ מנתח ומצלמה דיגיטלית עם עדשת ממסר מתאימה. הנה הדמיית תאים חיים של תאי HEC 2 93 שגודלו על פרלין C סיליקון דו חמצני לאחר שלושה ימים. במבחנה, הספינות הודגרו במשך שלוש שעות בנסיוב בקר עוברי, והתאים צופו בתרחיף בריכוז של חמישה פעמים 10 עד 4 תאים למיליליטר.

פרלין C מקדם הידבקות תאים בעוד שצורן דו-חמצני חשוף דוחה תאים. איור זה מציג את התמונות האימונופלואורסצנטיות של תאים דמויי גזע שמקורם בגליומה אנושית ראשונית הגדלים על דפוסים שונים של פרלין C על צורן דו חמצני. כאן הסכימה ממחישה את עיצוב הפרלין הרשתית, את המיקרוגרף הקרינה של תאים קבועים שנצבעו לחלבון חומצי סיבי גליה, ואת המיקרוגרף הקל של תאים חיים על אותו שבב.

הנה תמונה פלואורסצנטית הממחישה תאים מוכתמים GFAP בעיצוב פרלין אחר ותמונת ההשתקפות של הצומת בעיצוב פרלין חישור. והאיור הזה מראה את הדמיית התאים החיים של שלושה תאי T, שלושה L, אחד שגודלו על פרלין C, צורן דו-חמצני. לאחר ארבעה ימים במבחנה, השבבים הופעלו במשך שלוש שעות בסרום בקר עוברי, והתאים צופו בתרחיף בריכוז של פי חמישה כפול 10 מהתאים הרביעיים למיליליטר.

במקרה זה, הפלטפורמה אינה מאפשרת דפוס עם תאים שהופכים מתכנסים באותה מידה באזורי Lene C וצורן דו חמצני. בעת ביצוע פרוטוקול זה, חשוב לזכור כי הפעלת הסרום חייבת להתרחש מיד לאחר הטיפול בפיראנה. כישלון לעשות זאת מביא לערעור תהליך הדפוס.

אל תשכח שעבודה עם חומצת פיראנה יכולה להיות מסוכנת ביותר. הכינו והשתמשו בחומצת פיראנה במכסה אדים כימי והקפידו להרכיב משקפי מגן, מעילי מעבדה וכפפות מתאימים.