Name: 세포 네트워크의 창조를위한 플라즈마 리소그래피 표면 Patterning (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2011-06-14T14:00:00.000+00:00
Duration: 5 min 58 s
Description: 배우세요 플라즈마 리소그래피 표면 패터닝을 통해 세포 네트워크를 생성하는 방법을. 이 기술은 다양한 세포 유형의 부착과 행동을 연구하여 조직 공학 및 재생 의학 발전에 기여합니다.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

<p class="jove_content"&gt; 우리는 통찰력 토론을위한 DD 장 감사하고 넉넉한 시약을 제공합니다. MJ는 NIH 순환기 교육 부여, 애리조나 기술 연구 이니셔티브 기금과 대학 과학자 업적 보상에 의해 지원됩니다. 이 작품은 NIH 원장의 새로운 이노 수상 (1DP2OD007161 - 01), 국립 과학 재단 (0855890), 그리고 제임스 S. 맥도넬 재단에서 지원됩니다.</p

1. patterning에 사용되는 금형 만들기 <ol><li> 패턴 개념 설계. 패턴, 제어 세포 접촉을 셀 네트워크를 형성 세포를 분리, 천연 구조를 모방하거나, 그렇지 않으면 세포 접착 및 배치를 안내하는 역할을 만들어집니다. </li><li> 컴퓨터 지원 패턴과 photomask 창조의 디자인이나 CAD 기반으로 작성. 원하는 패턴 등의 AutoCAD와 같은 CAD 소프트웨어의 설계, 다음 photomask 제작을위한 외부 업체로 전송됩니다. </li><li> 마스터 패턴을 생산 석판술. 유리 슬라이드는 두 저항 얇은 긍정적 또는 생성되는 구조의 크기에 따라 저항 두꺼운 부정과 패턴입니다. 유리 슬라이드는 실리콘 웨이퍼보다 강한 저렴한 비용, 존재와 깨진 경우 많은 먼지를 생산하지 자신의 이익을 위해 사용됩니다. 또는 이러한 회절 통같이 등의 편리한 구조는 마스터 패턴으로 사용할 수 있습니다. </li><li> 패턴 슬라이드는 패턴되지 않은 슬라이드 스택에 첨부되어 있습니다. 모든 단계가 먼지를 최소화하기 위해 깨끗한 흐름 후드 안에서 수행됩니다. </li><li> 마스터 금형의 창조. 슬라이드의 스택보다 약간 큰 석박의 컨테이너는 다음 초기 금형을 만들 수 photolithographically 패턴 표면에 부어 Polydimethylsiloxane의 30g (PDMS)을 위해 만든 것입니다. PDMS는 degassed 하나는 이틀 동안 치료 허용됩니다. </li><li> 일단 치유 PDMS는 마스터 패턴에서 벗겨 놓고 다음 단계에 대한 금형을 형성하고있다. </li><li> 이 부분 에폭시 (Devcon # 14310 (6g) 6 G는 1 분 혼합 후 degassed, 마스터 금형에 부어 및 치료 수있었습니다. 에폭시는 사이클을 깨고 많은 거품을 사용하여 (&lt;8 분) 신속하게 이루어져야합니다 Degassing입니다 그리고 전에 단지 얇은 레이어를 사용하여 에폭시 세트 및 거품 제거는 거품을 제거하는 것은 불가능하게됩니다. 사용된 6g 빨리 거품 제거를 용이하게 얇은 레이어를 생산하고 있습니다. </li><li> 일시간 후, 2 부분은 에폭시가 부분적으로 치유되며 더 많은 에폭시는 나중 단계에서 처리하는 easer있는 두꺼운 구조를 생성하는 degassing하지 않고 상단에 추가할 수 있습니다. 에폭시는 다음 하나는 이틀 동안 치료 허용됩니다. </li><li> 일단 치료, 에폭시는 PDMS 마스터 몰드에서 제거하고 테이프는 컨테이너를 형성하기 위해 에폭시 금형을 감싸 수 있습니다. 작업 금형은 다음 에폭시 금형에 PDMS를 따르고 PDMS를 degassing, 하나는 이틀 동안 경화에 의해 생성됩니다. </li><li> 일단 치료, 작업 금형은 에폭시에게서 벗겨과 청결을 유지하기 위해 저장됩니다. </li></ol> 2. 휴대지도를위한 금형과 표면의 Patterning <ol><li> 작업 금형의 작은 부분은 잘라 및 폴리스티렌 페트리 접시에 게재됩니다. 이러한 금형 섹션의 위치는 표시됩니다. </li><li> 삼각대는 작은 섹션 및 작업 금형 및 배양 접시의 표면 사이의 등각 접촉을 보장하기 위해 가중치에서 형성됩니다. 좋은 위치는 요리의 하단에 보면 볼 수 있습니다. </li><li> 조립은 플라즈마 챔버에 배치됩니다. 플라즈마 처리는 공기 플라즈마를 사용하여 10 분 동안 29.6 W (최대 전력) 150 파에서 시작하여 계속합니다. </li><li> 플라즈마 처리 후, 금형 및 체중 합의가 제거됩니다. </li><li> 페트리 접시는 biosafety 캐비닛 내부 살균 10 분 동안 자외선 아래에 배치하고 세포와 씨앗을 품고있을 때까지 저장됩니다. </li></ol> 3. 전지 표면을 심는 <ol><li> SH - SY5Y CRL - 2266 인간 Neuroblastoma 또는 다른 세포는 세포 유형에 대한 표준 프로토콜을 사용하여 양식하고 있습니다. </li><li> SH - SY5Y의 합류는 CRL - 2266 인간 Neuroblastoma 세포는 패턴 표면에 시딩 전에 시각적으로 측정됩니다. </li><li> 표준 셀 분할들은 배양 접시의 표면에서 세포를 제거하는 수행됩니다. </li><li> 세포 한 번 무료로 떠있는, 패턴의 표면에 배치되면 원하는 합류를 달성하기위한 희석 후 패턴 배양 접시의 표면에 씨앗을 품고있다. </li><li> 세포가 정착하고 표면에 첨부할 수 있습니다. </li><li> 세포가 플라즈마에 의해 생성된 패턴에 조립하면서 패턴 페트리 접시는 며칠 몇 시간 동안 incubated입니다. </li><li> culturing neuroblastoma 세포, retinoic 산성 (10 μm의)은 신경 세포와 같은 상태로 차별화하는 세포를 유도하기 위해 매일 추가하는 경우. retinoic 산의 추가는 어둠 속에서 이루어집니다. </li><li> Retinoic의 산성은 차별을 관찰할 수있는 후 몇 일 동안 매일 추가됩니다. </li><li> 미디어는 모든 3-4일 대체됩니다. </li></ol> 4. 관측 및 분석 <ol><li> 라이브 세포 또는 동영상의 정기적인 이미지는 시간이 지남에 따라 세포의 행동을 관찰하기 위해 이동하고 있습니다. 라이브 영상은 전지 ° C, 100 % 습도, 그리고 5% CO 2 37 세포를 유지하는 현미경 단계에 최고 인큐베이터에 배치됩니다. 세포는 형광 하에서 관찰에 대한 고정 및 스테인드 수 있습니다 </li><l></l></ol> 5. 대표 결과 : 플라즈마 리소그래피 기술을 구현 전형적인 결과는 어떤 임의의 또는 자연 구조과 유사한 세포의 패턴 형성됩니다. 이것은 뉴런의 라인 및 네트워크가 생성되었습니다 그림 1A - B에서 볼 수 있습니다. 뿐만 아니라 인간 제대 정맥 내피 세포 (HUVEC)와 그리드를 형성 C2C12 골격근 세포를 보여줍니다 그림 1C - D에서 볼 수와 같은 다른 세포 유형에 사용할 수 있습니다. 이러한 폴리 - L - 라이신과 같은 자료는 특정 세포 유형 및 기타 용도로 첨부 파일을 촉진하기 위하여, 그림 1E을 패턴 수 있습니다. 표시된 뉴런의 경우, 어떤 만들어진 것은 그들 사이의 연결을 세포의 네트워크입니다. 이것은 뉴런은 뇌의 작동에 영향을 미친다 이웃 세포 사이에 개별 연결을 가진 두뇌에 자연스럽게 발생하는 어떤 복제합니다. 실험실에서 이러한 구조의 창출과 함께, 숫자, 위치, 주파수 및 연결의 다른 요소가 체계적으로 제어할 수 있습니다. 이 arraignments의 결과는 시각적으로 측정할 수와 같은 화학 물질이나 전기 자극을 같은 추가 입력은 네트워크 동작을 탐사하기 위해 구현할 수 있습니다. 부정적인 결과가 자란 또는 불완전한 패턴이나 오염 샘플 것입니다. 불완전하거나 자란 패턴은 세포의 이상적인 금액으로 패턴을 공급 않았 중 너무 적거나 너무 많은 세포와 기판을 심는로 인한 것입니다. 패턴이 올바르게 설계되지 않은 경우 또한, (예를 들어, 라인도 좁은) 세포가 부착하고 성공적으로 성장 수 없습니다. 플라즈마 patterning 또한 기판 sterilizes 사실로 인해 적절한 세포 배양 프로토콜을 다음과 같은 경우이 드문하지만 오염 샘플의 경우, 적절한 청결이 단계 중 하나에서 유지되지 않았을 것입니다. <img src="/files/ftp_upload/3115/3115fig1.jpg" alt="그림 1" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="그림 1"> 그림 1. 세포와 단백질의 Patterning.

<ol><li>Junkin, M., Watson, J., Vande Geest, J. P., Wong, P. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Template-Guided+Self-Assembly+of+Colloidal+Quantum+Dots+Using+Plasma+Lithography%5BTitle%5D)+AND+%22Adv+Mater%22%5BJournal%5D)">Template-Guided Self-Assembly of Colloidal Quantum Dots Using Plasma Lithography.</a> Adv Mater. 21, 1247-1251 (2009).</li>
<li>Junkin, M., Wong, P. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Probing+cell+migration+in+confined+environments+by+plasma+lithography%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">Probing cell migration in confined environments by plasma lithography.</a> Biomaterials. 32, 1848-1855 (2011).</li>
<li>Keyes, J., Junkin, M., Cappello, J., Wu, X., Wong, P. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evaporation-induced+assembly+of+biomimetic+polypeptides%5BTitle%5D)+AND+%22Appl+Phys+Lett%22%5BJournal%5D)">Evaporation-induced assembly of biomimetic polypeptides.</a> Appl Phys Lett. 93, 023120-023 (2008).</li>
<li>Langowski, B. A., Uhrich, K. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microscale+Plasma-Initiated+Patterning+%28%CE%BCPIP%29%5BTitle%5D)+AND+%22Langmuir%22%5BJournal%5D)">Microscale Plasma-Initiated Patterning (μPIP).</a> Langmuir. 21, 10509-10514 (2005).</li>
<li>Tourovskaia, A., Barber, T., Wickes, B. T., Hirdes, D., Grin, B., Castner, D. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Micropatterns+of+Chemisorbed+Cell+Adhesion-Repellent+Films+Using+Oxygen+Plasma+Etching+and+Elastomeric+Masks%5BTitle%5D)+AND+%22Langmuir%22%5BJournal%5D)">Micropatterns of Chemisorbed Cell Adhesion-Repellent Films Using Oxygen Plasma Etching and Elastomeric Masks.</a> Langmuir. 19, 4754-4764 (2003).</li>
<li>Chen, C. S., Mrksich, M., Huang, S., Whitesides, G. M., Ingber, D. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Geometric+Control+of+Cell+Life+and+Death%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Geometric Control of Cell Life and Death.</a> Science. 276, 1425-1428 (1997).</li>
<li>Johansson, B. -L., Larsson, A., Ocklind, A., Ohrlund, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Characterization+of+Air+Plasma-Treated+Polymer+Surfaces+by+ESCA+and+Contact+Angle+Measurements+for+Optimization+of+Surface+Stability+and+Cell+Growth%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Applied+Polymer+Science%22%5BJournal%5D)">Characterization of Air Plasma-Treated Polymer Surfaces by ESCA and Contact Angle Measurements for Optimization of Surface Stability and Cell Growth.</a> Journal of Applied Polymer Science. 86, 26185-26185 (2002).</li>
<li>Murakami, T., Kuroda, S. -i, Osawa, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dynamics+of+Polymeric+Solid+Surfaces+Treated+with+Oxygen+Plasma%3A+Effect+of+Aging+Media+after+Plasma+Treatment%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Colloid+and+Interface+Science%22%5BJournal%5D)">Dynamics of Polymeric Solid Surfaces Treated with Oxygen Plasma: Effect of Aging Media after Plasma Treatment.</a> Journal of Colloid and Interface Science. 202, 37-44 (1998).</li>
<li>Strobel, M., Lyons, C. S., Mittal, K. L. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aStrobel%2C+M+%22Plasma+surface+modification+of+polymers%3A+Relevance+to+adhesion%22">Plasma surface modification of polymers: Relevance to adhesion</a>. , VSP. Utrecht, Netherlands. (1994).</li>
<li>Xia, Y., Whitesides, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Soft+Lithography%5BTitle%5D)+AND+%22Annual+Review+of+Materials+Science%22%5BJournal%5D)">Soft Lithography.</a> Annual Review of Materials Science. 37, 550-575 (1998).</li>
<li>Song, M., Uhrich, K. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optimal+Micropattern+Dimensions+Enhance+Neurite+Outgrowth+Rates%2C+Lengths%2C+and+Orientations%5BTitle%5D)+AND+%22Annals+of+Biomedical+Engineering%22%5BJournal%5D)">Optimal Micropattern Dimensions Enhance Neurite Outgrowth Rates, Lengths, and Orientations.</a> Annals of Biomedical Engineering. 35, 1812-1820 (2007).</li>
<li>Zhao, F., Wu, T., Lau, A., Jiang, T., Huang, Z., Wang, X. -J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nrf2+promotes+neuronal+cell+differentiation%5BTitle%5D)+AND+%22Free+Radical+Biology+and+Medicine%22%5BJournal%5D)">Nrf2 promotes neuronal cell differentiation.</a> Free Radical Biology and Medicine. 47, 867-879 (2009).</li>
<li>Ohl, A., Schroder, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Plasma-induced+chemical+micropatterning+for+cell+culturing+applications%3A+a+brief+review%5BTitle%5D)+AND+%22Surface+and+Coatings+Technology%22%5BJournal%5D)">Plasma-induced chemical micropatterning for cell culturing applications: a brief review.</a> Surface and Coatings Technology. 116-119, 820-830 (1999).</li>
<li>van Kooten, T. G., Spijker, H. T., Busscher, H. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Plasma-treated+polystyrene+surfaces%3A+model+surfaces+for+studying+cell-biomaterial+interactions%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">Plasma-treated polystyrene surfaces: model surfaces for studying cell-biomaterial interactions.</a> Biomaterials. 25, 1735-1747 (2004).</li>
<li>Loesberg, W. A., te Riet, J., van Delft, F., Schön, P., Figdor, C. G., Speller, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+threshold+at+which+substrate+nanogroove+dimensions+may+influence+fibroblast+alignment+and+adhesion%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">The threshold at which substrate nanogroove dimensions may influence fibroblast alignment and adhesion.</a> Biomaterials. 28, 3944-3951 (2007).</li>
</ol>

관심 없음 충돌 선언하지 않습니다.

여기에 제시 세포 조사 방법뿐만 아니라 생물 학적 구조를 모방 다세포 네트워크의 복잡한 패턴의 작성은 다음 그룹화 세포의 행동과 환경 요인 단세포 응답 모두 조사를 용이하게 자연에 subcellular 아르 자극을 생산하는 방법을 제공합니다 수 있습니다. 그것이 신속하게 세포 배양과 같은 실험실에서 저렴한 비용으로 장비를 수행할 수 있듯이이 방법의 사용은 심플하면서도 강력한입니다. 그것은 또한 강력하게 세포를 구분하는 결과 행동을 쉽게 관찰이 가능하고 장기 세포 행동의 조사를 허용 오랜 기간에 대한 안정적인 자연입니다. 그것은 또한 그것은 많은 세포 유형과 호환되며 임의의 패턴을 만들 수로 수행하는 실험의 다양한 범위 수 있습니다. 기술의 장기 안정성은 플라즈마에 의해 이수 표면 작용화는 표면의 한 부분이며, 제거하거나 타락한 수있는 코팅이나 다른 레이어가 아닌 것으로 간주하고있다는 사실에서 유래. 액체 아래에 보관하는 경우, 수정이 유형의 몇 달 동안 자사의 휴대지도 능력을 유지할 수 있습니다. 의미있는 결과를 보장하기 위해 필요한 실험의 가장 중요한 부분은 궁극적으로 휴대지도에 사용되는 마스터 패턴을 만드는 것입니다. 이 패턴이 제대로 설계되지 않은 경우, 세포가 적절하게 패턴에 응답하지 않으며 유용한 행동을 생산하지 않을 수 있습니다. 같은 라인 폭, 패턴 간격, 그리고 다른 사람과 같은 매개 변수는 크게 특정 패턴으로 전지 호환성에 영향을 미칠 수 있으며, 일반적으로 이러한 매개 변수의 범위는 가장 적합한 디자인 화면으로 초기 photomask를 만들 수 있습니다. patterning 수행에 관련된 다른 중요한 파라미터는 금형 제작, 먼지없는 환경을 유지, 세포 시딩 및 세포 배양의 일반적인 불임을 포함합니다. 몰드 생성은 PDMS는 에폭시 금형을 주조 반복 수 있도록 수행하는 다양한 전송 단계에 의해 영향을 수 있습니다. 반복 주조에 따라 소형, 높은 비율 구조와 곰팡이에 저항으로이 같은 방식으로 저하되지 않습니다 때문에 에폭시 몰드가 생성됩니다. 전송 성형이 제대로되면 크기와 생산량은 아무런 영향을받지 않습니다하지만 저조한 degassing, 불완전 치료하거나, 지나친 난방으로 같은 잘못 한 경우, 패턴의 거품, 거칠기 및 변형은 최종 결과에 영향을 미치는 어떤 발생할 수 있습니다. 어떤 먼지가 작동 PDMS 몰드와 표면 때문에 적절한 차폐 플라즈마 화학 patterning 사이의 적절한 연락처와 방해할 수로 먼지가없는 환경을 유지하기 위해 관계에서 금형이 가능한 깨끗한로 보관해야합니다. 세포의 시딩 밀도 역시도 너무 적거나 너무 많은 세포 패턴 영역을 서식 있도록 최적화해야하며 불임는 사용되는 세포의 세균 및 기타 오염을 피하기 위해 유지되어야합니다. 기술은 또한 microfluidics, microelectrodes, 그리고 기계 프로브와 같은 다른 요소로 포함될 수 있습니다. 이것은이 조합의 영향을 연구에 중점을두고 더 나은 실험 및 미래의 일을하는 동안 다양한 생리 조건을 복제하기 위해 세포에 추가 자극을 제공합니다

<table border="1"><tbody><tr><td> 시약의 이름 </td><td> 회사 </td><td> 카탈로그 번호 </td><td> 댓글 </td></tr><tr><td> 플라즈마 클리너, 진공 챔버 </td><td> Harrick 플라즈마 </td><td> PDC - 001 </td><td></td></tr><tr><td> 거꾸로 형광 및 위상 대비 현미경 </td><td> 니콘 </td><td> TE2000 - U </td><td></td></tr><tr><td> 현미경 무대 위로 인큐베이터 </td><td> AmScope </td><td> 모델 TCS - 100 </td><td> 적절한 분위기를 공급 인클로저를 포함하는 수정된 </td></tr><tr><td> 폴리스티렌 페트리 접시 </td><td> VWR </td><td> 25384-090 </td><td></td></tr><tr><td> Polydimethylsiloxane (PDMS) </td><td> 다우 코닝 </td><td> Sylgard 184 </td><td></td></tr><tr><td> 에폭시 </td><td> Devcon </td><td> 2t 명확 에폭시 # 14310 </td><td></td></tr><tr><td> 세포 배양 매체 </td><td> 여러 </td><td></td><td> 미디어 세포 유형에 대한 표준 공법을 다음과 </td></tr><tr><td> Retinoic 산성 </td><td> 시그마 </td><td> R2625 </td><td></td></tr></tbody></table>

세포 네트워크의 창조를위한 플라즈마 리소그래피 표면 patterning

Plasma Lithography Surface Patterning for Creation of Cell Networks

마이크로 및 nanoscale 해상도 휴대 microenvironment의 체계적 처리는 종종 다양한 세포 및 분자 현상을 해독 필요합니다. 이러한 요구 사항을 해결하기 위해, 우리는 100 nm의에서 mm에 이르기까지 기능 크기와 패턴 표면을 생성하여 세포 microenvironment를 조작하기 위해 플라즈마 리소그래피 기술을 개발했습니다. 이 기법의 목적은 통제 방법으로, 유학 수 있도록이며, 개별 세포의 행동뿐만 아니라 세포들의 상호 작용 그룹. 이 플라즈마 리소그래피 방법은 물리적인 곰팡이와 저온 플라즈마의 연락처를 차폐에 의해 기판에 표면 화학의 선택 변경에 따라 달라집니다. 이 선택적 차폐는 세포 부착과 운동을 안내 수있는 화학 패턴을 떠납니다. 이 패턴, 또는 표면 템플릿은 다음 구조 자연 속에서 발견을 모방하고 실험 조사를위한 제어 환경을 생산 할 수 세포의 네트워크를 만드는 데 사용할 수 있습니다. 그것이 biocompatible 방식으로 투명 고분자 기판에 안정된 표면 패턴을 생산 등 기술을 잘 생물 학적 현상을 연구하기 위해 적합합니다. 개월까지 주 동안 마지막으로 표면 패턴 따라서 이러한 차별과 adaption과 같은 장기적인 세포 프로세스의 연구를 용이하게 오랜 시간 동안 세포와 상호 작용을 안내하실 수 있습니다. 표면에 수정 자연 주로 화학되고 따라서 결과의 해석에 대한 지형 또는 물리적 간섭을 소개하지 않습니다. 그것은 또한 patterning을 달성하기 위해 어떠한 가혹하거나 독성 물질을 포함하고 조직 문화의 호환되지 않습니다. 또한, 그것은 이상적입니다 널리 생물 학적 응용에 사용되는 그들의 속성을 조정할 수있는 능력으로 인해 고분자 기판의 다양한 유형을 수정하기 위해 적용할 수 있습니다. 이러한 마이 그 레이션, 접착, 또는 구속력과 같은 특정 프로세스 격리가 multicell 수준으로 단일에서 이산, 명확한 관측을 허용으로 달성 해상도도 유용합니다. 이 방법은 마이 그 레이션, 신호, 조직 형성, 그리고 행동과 뉴런의 상호 작용은 네트워크에서 기소 인부 절차를 밟게 관련된 조사에 대해 다른 세포 유형의 다양한 네트워크를 형성하기 위해 채용되었습니다.

다목적 플라즈마 리소그래피 기술은 휴대폰 첨부 파일을 안내에 대한 안정된 표면 패턴을 생성하기 위해 개발되었습니다. 이 기술은 천연 조직을 모방하고 몇 가지, 서로 다른 세포 유형을 공부에 사용되었음을 포함 셀 네트워크를 만들어 적용할 수 있습니다.

세포 네트워크의 창조를위한 플라즈마 리소그래피 표면 Patterning

다양한 세포 및 분자적 현상을 규명하기 위해서는 마이크로 및 나노 수준의 해상도로 세포 미세환경을 체계적으로 조작하는 과정이 흔히 요구됩니다.

다음 실험의 전반적인 목표는 마이크로 및 나노 규모에서 발생하는 개별 및 집단 세포 행동과 관련된 생물학적 질문을 연구하기 위한 세포 미세환경을 조성하는 것입니다. 이는 먼저 세포 배치를 안내할 템플릿을 설계함으로써 달성됩니다. 그다음, 이러한 설계는 포토리소그래피를 통해 패턴 표면으로 변환되며, 이를 통해 소프트 리소그래피를 이용한 플라스마 쉴딩 몰드를 제작할 수 있습니다.마지막으로, 이러한 차폐 몰드를 페트리 접시에 삼각대로 배치하여 하단 표면이 플라스마에 선택적으로 노출되도록 하며, 이를 통해 각 몰드 아래 영역에 세포 민감성 화학 패턴이 형성됩니다. 이를 통해 세포의 행동이 미세환경 및 인접 세포와의 상호작용에 따라 어떻게 달라지는지 보여주는 결과를 얻을 수 있습니다. 이 방법은 세포 집단 간의 상호작용이 고차원적 현상에 어떤 영향을 미치는지와 같이, 미세환경이 세포 행동에 미치는 영향에 관한 핵심 질문들에 답하는 데 도움이 될 수 있습니다.그렇다면 세포 하위 수준의 나노스케일 단서가 건강한 이동 및 분화와 같은 기능에 어떤 영향을 미칠까요? 먼저, 순간접착제를 사용하여 패턴 슬라이드를 빈 슬라이드 더미에 부착합니다. 다음으로, 슬라이드 더미보다 약간 더 크고 30 g의 poly dimethyl siloxane(PDMS)을 담을 수 있을 만큼 충분한 크기의 알루미늄 호일 용기를 만듭니다.슬라이드 적층체를 컨테이너에 넣고, 슬라이드 적층체 위에 PDMS를 부어 초기 몰드를 제작합니다. 그 다음 컨테이너를 진공 챔버 안에 넣어 PDMS의 기포를 제거(Degas)합니다. 흡기 밸브 튜브 위의 손가락을 여러 번 빠르게 떼었다가 다시 붙여 공기가 챔버 내부로 잠시 유입되게 함으로써 PDMS 내에 존재하는 기포를 제거합니다.가스를 완전히 제거하기 위해 밸브를 5분 동안 닫아둡니다. 그 후, 클린 플로우 후드의 상온에서 PDMS를 1~2일 동안 경화시킵니다. 경화가 완료되면, PDMS를 마스터 패턴에서 떼어내어 몰드를 형성합니다.다음으로, 1분 동안 방금 혼합한 2액형 에폭시 6g을 마스터 몰드에 얇게 붓습니다. 에폭시가 굳기 전에 여러 번의 기포 제거 사이클을 사용하여 즉시 탈기합니다. 탈기된 에폭시를 한 시간 동안 그대로 두면 부분적으로 경화됩니다.탈기 과정 없이 몰드에 에폭시를 더 추가하여, 이후 단계에서 다루기 쉽도록 더 두꺼운 구조물을 제작합니다. 그 다음 에폭시를 1~2일 동안 경화시킵니다. 에폭시 몰드가 경화되면 PDMS 마스터 몰드에서 에폭시를 분리한 후, 에폭시 몰드 주변에 테이프를 감아 용기를 형성합니다.그 다음, 에폭시 몰드 위에 PDMS를 붓고, PDMS의 기포를 제거한 뒤 1~2일 동안 경화시켜 작업용 몰드를 제작할 수 있습니다. 작업용 몰드가 경화되면 에폭시에서 몰드를 떼어내고, 청결 유지를 위해 두 몰드 모두 페트리 접시에 담아 플로우 후드 내의 밀폐된 플라스틱 용기에 보관하십시오. 표면 패턴 형성을 위한 몰드를 준비하려면, 면도날로 작업용 몰드를 작은 조각으로 자른 뒤 그 조각들을 페트리 접시에 넣으십시오.이러한 몰드 섹션들의 위치를 페트리 접시 뒷면에 영구 마커로 테두리를 그려 표시합니다. 섹션들로 삼각대를 형성하고, 작업 몰드와 페트리 접시 표면 사이에 정합 접촉이 이루어지도록 삼각대의 무게를 이용해 눌러줍니다. 접시 바닥을 살펴 육안이나 소형 확대경으로 확인 가능한 채널의 존재 여부를 통해 배치가 적절하게 되었는지 확인합니다. 조립체를 플라스마 챔버에 넣습니다.플라스마 처리가 완료되면 플라스마 처리를 시작합니다. 몰드와 무게 추 배치를 제거하고, 멸균을 위해 페트리 접시를 생물안전작업대 내의 UV 램프 아래에 10분 동안 둡니다. 세포를 파종하기 전까지 접시를 그곳에 보관하십시오.원하는 합류도(confluence)를 달성할 수 있도록 선택한 실험 세포를 표준 배양 배지로 희석합니다. 패턴화된 페트리 접시 표면에 배치할 때, 세포 용액 3 mL를 페트리 접시에 붓습니다. 플라즈마 세포에 의해 생성된 패턴 위에 세포가 조립될 수 있도록 패턴화된 페트리 접시를 37 °C, 5% carbon dioxide, 100% humidity 조건에서 수 시간에서 수 일 동안 배양합니다.위상차 현미경으로 패턴 형성을 확인합니다. 신경모세포종 세포를 배양할 때는 세포가 뉴런 유사 상태로 분화되는 것이 관찰될 때까지 매일 10 µM의 레티노산(retinoic acid)을 첨가하십시오. 표준 세포 배양 배지는 3~4일마다 교체합니다.플라스마 리소그래피 기술을 구현하여 얻는 전형적인 결과는 임의의 구조나 천연 구조와 유사한 세포 패턴의 형성입니다. 그 예시로, 레티노산으로 분화시킨 신경세포가 선형 패턴 상에 배치된 이 그림을 볼 수 있습니다. 그리고 선 및 신경세포 네트워크가 형성된 이 그림을 확인할 수 있습니다. 다음 두 그림에서 볼 수 있듯이 신경세포 이외의 세포 유형도 사용될 수 있는데, 이 그림은 인간 제대 정맥 내피세포를 보여주며, 이 그림은 C2C12 골격근 세포가 여기서 보이는 것처럼 격자 모양을 형성하고 있음을 보여줍니다.특정 세포 유형의 부착을 돕거나 다른 용도로 활용하기 위해 폴리리신(polylysine)과 같은 재료를 패턴화할 수도 있습니다. 이 절차 이후에 마이크로플루이딕스, 세포 프로빙 또는 특정 단백질의 유전적 조작과 같은 추가 입력을 통합하여, 자극의 조합이 고차원적 및 개별 세포 행동에 어떻게 영향을 미치는가와 같은 추가적인 질문에 답할 수 있습니다.

plasma-lithography-surface-patterning-for-creation-of-cell-networks

Research

연구

JoVE Journal

Bioengineering

생명공학

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.

단백질과 세포 교도소에 대한 2 차원 문양의 기판 만들기

이 프로토콜에서는 모세관 힘 리소그래피를 사용하여 두 개의 별개의 고분자 재료로 만든 생체 모방 심장 세포 배양 하층의 제작을 보여줍니다.  설명된 방법은 in vitro 및 in vivo 응용 프로그램을 위해 거시적 심장 조직의 구조와 기능을 엔지니어링할 수 있는 확장 가능하고 비용 효율적인 기술을 제공합니다.

심장 조직 공학을위한 모세관 력 리소그래피

이 프로토콜은 그런가 2 세포 패터닝 미세 호환 방법을 설명합니다. 미리 정의 된 파릴 렌-C 디자인은 포토 리소그래피의 SiO2 웨이퍼에 인쇄되어 있습니다. 혈청 (또는 다른 정품 인증 솔루션)와 함께 배양 한 다음 세포에 특이 적으로 부착 (과의 적합성에 따라 성장) 그런가 2 지역으로 격퇴하는 동안 기본 파릴 렌-C.

포토 리소그래피 정의 파릴 렌-C에 대한 세포 패터닝 : 그런가<sub&gt; 2</sub&gt; 기판

하나의 신경 세포의 미세 유체의으로 배열 및 생체 적합 물질 코팅의 칩 플라즈마 패턴 물 마스킹을위한 프로토콜을 설명합니다. 고도로 상호 공동 배양은 최소 셀 입력을 사용하여 제조 될 수있다.

단일 셀의 정밀도와의 연결을 공동 문화의 준비

이 프로토콜은 에칭된 지형 안내 신호와 하이드로겔 바이오잉크를 함유한 셀의 정밀 증착을 통합하는 자동화된 로봇 증착 시스템을 사용하는 바이오프린팅 방법론을 설명합니다. 프린트된 셀은 에칭된 피처에 직접 전달되어 이를 감지하고 방향을 지정할 수 있습니다.

세포의 표면지도 및 Bioprinting에 대한 자동화 된 로봇 분배 기법

세포 거동의 나노 지형학적 조절을 연구하기 위해 작은 나노 패턴 주형에서 넓은 면적의 나노 패턴 기판을 생산하는 프로토콜이 제시됩니다.

셀 동작의 Nanotopographical 변조를위한 나노 패턴 기판 사용 스티치 기법을 확장

이 보고서는 저압 진공을 사용하여 생물학 연구를 위한 세포와 기질로 미세유체 채널을 채우는 간단하고 수행하기 쉬운 기술을 설명합니다.

패터닝 단백질과 세포의 다목적 방법

여기 선물이 광역 스캐닝 프로브 나노리 프로브 배열의 반복 정렬 세포 표면 상호 작용 연구에 대 한 리소 그래피 패턴의 활용에 의해 사용에 대 한 프로토콜.

큰 지역 스캐닝 프로브 나노리 자동된 맞춤 및 셀 문화 연구에 대 한 기판 제작에의 응용에 의해 촉진

이 프로토콜은 생물 공학 적 배경이 제한된 사람들이 간단하고 접근 할 수있는 리소 그래피프리 마이크로 패터닝 방법을 소개합니다. 이 방법은 세포 형태를 변조하기 위한 관심있는 모양의 마이크로 패턴 세포 외 매트릭스 단백질에 맞춤형 레이저 컷 스텐실을 활용합니다. 미세 패터킹에 대한 절차는 유도 만능 줄기 세포 유래 심근 세포를 사용하여 입증된다.

레이저 컷 스텐실을 사용한 간단한 리소그래피 없는 단일 셀 마이크로패터닝

여기에 제시된 프로토콜은 포유류 세포 내의 세포골격 구조를 연구하기 위하여 세포 모양을 표준화하는 micro패턴의 자동화된 제조를 가능하게 합니다. 이 사용자 친화적 인 기술은 시판되는 이미징 시스템으로 설정할 수 있으며 표준 세포 생물학 실험실에 접근 할 수없는 특수 장비를 필요로하지 않습니다.

적외선 레이저 보조 마이크로패터닝을 통한 세포 지오메트리 제어

전통적으로, 세포 배양은 생체 내에서 세포의 자연 환경을 잘 모방하지 못하는 평면 기질에서 수행됩니다. 여기서 우리는 생리적으로 관련된 곡선 기하학과 미세 패턴화 된 세포 외 단백질을 가진 세포 배양 기질을 생산하는 방법을 설명하여 이러한 세포 외 단서의 세포 감지에 대한 체계적인 조사를 가능하게합니다.

삼차원 세포 배양 기질의 UV-광패터닝에 의한 다큐 세포 미세환경 생성

배우세요 플라즈마 리소그래피 표면 패터닝을 통해 세포 네트워크를 생성하는 방법을. 이 기술은 다양한 세포 유형의 부착과 행동을 연구하여 조직 공학 및 재생 의학 발전에 기여합니다.

세포 네트워크의 창조를위한 플라즈마 리소그래피 표면 Patterning

더 많은 동영상 탐색