단백질과 세포 교도소에 대한 2 차원 문양의 기판 만들기

Summary

골드에 긴 사슬 alkane thiols의 형성에서 자기 조립 monolayers은 (샘스) 단백질 패턴 및 셀 감금의 형성을위한 잘 정의된 기판을 제공합니다. 와 backfilling 다음 polydimethylsiloxane (PDMS) 스탬프를 사용하여 hexadecanethiol의 Microcontact 인쇄 글리콜 - 종료 alkane thiol 모노머는 스탬프 hexadecanethiol 지역에 단백질과 세포 adsorb 패턴을 생산하고 있습니다.

Abstract

microcontact 인쇄 직접 단백질, ² DNA, ³ silanes, ⁴ 자아의 형성을 포함하여 분자의 큰 번호를 인쇄하는 고용 수 있지만 Microcontact 인쇄. 잘 정의된 패턴 기판의 생성을위한 신속한 높은 재현성 방법을 제공 ^하나 - 조립 골드에 긴 사슬 alkane의 thiols에서 monolayers이 (샘스) 단백질 및 접착제와 강한 지역을 포함하는 특정 패턴을 셀 범위를 제한하는 간단한 방법을 제공합니다. 이 제한은 세포 형태를 제어하기 위해 사용되며 단백질과 세포 생물학 질문 다양한 조사하는 데 유용합니다 수 있습니다. 여기, 우리는 세포 연구를위한 잘 정의된 단백질 패턴 생성을위한 일반적인 방법을 설명하는 ^다섯이 프로세스는 세 단계 포함 :. 석판술를 사용하여 무늬 마스터의 생산을,의 PDMS 스탬프의 생성 및 microcontact 인쇄 골드 - 코팅 기판. 일단 패턴이 세포 배양 기판은 confining 단백질 및 / 또는 패턴 셀 (기본 셀 또는 셀 라인)의 수 있습니다.

자기 조립 monolayer 화학의 사용 패턴 단백질 / 세포 접착 지역이 아닌 지역에 접착제를 통해 정확한 컨트롤을 허용, 이것은 직접 단백질 스탬프를 사용하여 얻을 수 없습니다. Hexadecanethiol, microcontact 인쇄 단계에서 사용되는 긴 사슬 alkane의 thiol은 쉽게 솔루션에서 단백질을 adsorbs 소수성 표면을 생산하고 있습니다. 기판의 비 인쇄 영역을 backfilling에 사용되는 글리콜 - 종료 thiol는 단백질 흡착을 방지하고 성장 따라서 세포 monolayer를 만듭니다. ^6이 thiol 단량체가 정확하게 지원하는 기판의 영역을 정의하는 고도로 구조화된 monolayers을 생산 단백질 흡착 및 세포 성장. 결과적으로,이 기판은 반도체 제작에 세포 행동 ⁷ 연구에서 응용 프로그램의 다양한 유용합니다. ⁸

monolayer 화학 다른 종류의가 직접 유리 기판에 패턴을 만들 수 trichlorosilanes를 사용하여 우리 그룹에서 작업을 포함하여 세포 배양 연구에 사용되고있는 반면, 금에 alkane thiols에서 형성 ⁹ 패턴 monolayers 준비를 스트레이트 - 앞으로하고 있습니다. 또한, monolayer 준비에 사용되는 단량체가 상업적으로 사용 가능한 안정하고, 저장 또는 불활성 분위기 하에서 처리를 요구하지 않습니다. alkane thiols의에서 준비 패턴 기판은 셀 감금을 유지, 여러 번 재활용하고 활용할 수 있습니다. ¹⁰

Protocol

1. 문양 마스터 (그림 1)의 준비

1. 센터 실리콘 스핀 - coater에서 웨이퍼와 표 1에서 두 사이클 스핀 프로그램의 초기 단계에서 아세톤과 웨이퍼를 씻어. 아세톤은 깨끗하고 마른 웨이퍼를 떠나 스핀 프로그램의 두 번째 단계에서 증발합니다.
2. 약 1 ML을 적용 AZ9245 표 1에서 설명한 조건을 사용하여 웨이퍼 및 스핀 - 코팅에 포토 레지스트 / 년 (직경).
3. 소프트 - 베이크 110 포토 레지스트 코팅 웨이퍼 ° 높은 균일도의 열판을 사용하여 2m를위한 C.
4. Photopattern 중 직접 쓰기 석판술 시스템 또는 마스크 aligner 시스템과 적절한 마스크를 사용하여 기판. 마스크는 상업 소스의 숫자에서 구입하실 수 있습니다. 또한, 광학 평면에 매달 자외선 흡수제 잉크, 함께 인쇄된 투명는 큰 기능으로 패턴을 제작하는 데 사용할 수 있습니다.
5. 부드러운 교반과 1m 45 S에 대한 반도체 등급 탈이온수 : 1시 2분 400K 개발자의 패턴 웨이퍼를 개발. 반도체 등급 탈이온수 및 질소의 흐름 (N ₂₎ 가스로 건조와 철저히 씻어. 패턴 개발은 UV 필터와 현미경을 사용하여 확인하실 수 있습니다. 패턴이 완전히 발달되지 않은 경우, 웨이퍼는 추가 시간에 개발 솔루션에 제공....

Discussion

문제 번호는 PDMS 스탬프 제작에 사용되는 마스터의 리소그래피 생산에 발생할 수 있습니다. 헤이지와 이것은 패턴과 확대하거나 누락된 기능에 저항 - 코팅 웨이퍼 결과의 노출 과도에 저항 - 코팅 웨이퍼 결과의 노출 부족. 작은 기능으로 주인이 photopatterning 및 개발 매개 변수의 광범위한 최적화 (포토 레지스트 제조 업체에서 권장하는 매개 변수를 넘어) 요구 수 있지만 일반적으로, 큰 기능 크기 (> 10 μm의)와 마스터는, 패턴에 상대적으로 쉽게하고 개발합니다. 생산 가장 어려운 주인은 크고 작은 기능이 모두 결합되어 있습니다.

마스터에서 PDMS 스탬프의 제작은 제 2에 설명된 절차를 사용하여 간단합니다. 그러나, 완전히 Sylgard 182의 두 가지 구성 요소를 섞어주의 이동합니다. 구성 요소의 완전한 혼합을 달성하지 않으면 강화 우표와 마스터의 가능성 파괴하는 무능력하게됩니다. 과잉 무력 사용 또는 복잡하게가 별거하는 동안 발생하는 경우 PDMS.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
시약의 이름	회사	카탈로그 번호	댓글 (옵션)
실리콘 웨이퍼	웨이퍼 서비스를 복원		2 인치
스핀 coater / 핫 플레이트	브루어 과학	시 200CB 스핀 - 베이크 시스템
AZ9245 포토 레지스트	메이스 케미컬 컴퍼니	105880034-1160
직접 쓰기 석판술 시스템	Microtech SRL	LW325 LaserWriter 시스템
마스크 Aligner	HTG	3HR
AZ의 400K 개발자	메이스 케미컬 컴퍼니	105880018-1160
Sylgard 182 실리콘 엘라스토머 키트	다우 코닝
아무 25mm 없습니다. 1 라운드 유리 coverslips	VWR	16004-310
플라즈마 산회제	디으너	펨토
티타늄 조각 Kamis	통합		순수 99.95 %
골드 알약	Kamis 법인		순수 99.999 %
전자 - 빔 증발기	커트 J. Lesker	PVD 75 박막 증착 시스템	전자 - 빔 액세서리와 함께
Hexadecanethiol	알파 Aesar	A11362
1 mercaptoundec - 11 - yl) 테트라 (ethyleneglycol)	시그마 알드리치	674508
에탄올	Pharmco - aaper	111000200	200 증명, 절대
Parafilm	VWR	52858-000
DPBS	VWR	4500-434	칼슘, 마그네슘없이
마우스 Laminin I	VWR	95036-762
인간 플라즈마 Fibronectin	Invitrogen	33016-015
AlexaFluor ® 647 카르복실산, succinimidyl 에스테르	Invitrogen	A - 20006
MitoTracker 레드 580	Invitrogen	M22425
AlexaFluor ® 350 카르복실산, succinimidyl 에스테르	Invitrogen	A - 10168
안티 laminin 항체	피셔 사이 언티픽	AB2034MI