쌍된 구슬 및 Microwells 가변 오목한 형상의 성형에 대 한 자석 배열

이 방법의 전반적인 목표는 자기력 보조 자동 잠금 금속 비드를 사용하여 오목한 구형 마이크로 웰을 제작하는 것입니다. 안녕하세요, 저는 중앙대학교 조교로 근무하고 있습니다. 우리 연구실에서 관심을 갖고 있는 것은 바이오 기기 개발, 그 배양 및 새로운 미시 구조에 관한 연구를 강화하기 위해 다양한 마이크로 스케일 장치와 플랫폼을 제작

우리의 연구 관심 분야 중 하나는 3차원 환경에서 이를 축소하기 위한 새로운 마이크로 장치 및 방법론을 개발하는 것입니다. 우리는 이것을 문화라고 부릅니다. 배양은 기존의 2차원 평면 배양보다 실제 조직과 더 유사하기 때문에 3차원 반응을 이해하는 데 매우 유용합니다.

스프레드 생산을 위한 여러 가지 방법이 시도되었는데, 예를 들어 플라스크 또는 튜브, 드럼 네트 및 전자레인지와 같은 방법이 시도되었습니다. 이러한 방법 중 오목 마이크로 방법은 3D 농산물을 생산하는 매우 강력한 도구입니다. 마이크로 웨어의 모든 피치는 각각 모니터링과 구형 크기 및 분포를 제어할 수 있는 기능입니다.

여기서 우리는 구슬과 작은 자석 배열로 오목한 마이크로 제품을 제작하는 방법을 제안합니다. 이 기술을 사용하여 100개의 오목한 마이크로 도자기를 여전히 구슬을 돕는 자력 메커니즘으로 제작할 수 있습니다. 증강은 각 오목한 부분에서 서로 다른 과정에 있으며 반복되는 제안 척도가 없습니다.

우선, 230 x 30 스루홀 어레이 알루미늄 판은 CNC 로터리 인그레이버를 사용하여 만들어졌습니다. 장소는 다음 섹션에 표시된 것처럼 구슬에 대한 가이드 롤을 제공합니다. 다른 직경의 드릴 비트로 뚫린 사금과 더 작은 구멍이 있는 플레이트를 바닥에 배치했습니다.

플레이트를 정렬하기 위해 바깥 쪽 모서리도 뚫립니다. 그런 다음 두 개의 플레이트를 리멘 구멍에 N 개의 볼트를 삽입하여 정렬, 적층 및 함께 잠그고 너트로 고정합니다. 앞서 언급했듯이 제조업체는 비드가 가이드 웰 내부에 고정될 수 있도록 바닥에 더 작은 구멍이 있는 플레이트를 배치하는 것이 중요합니다.

다음 단계는 30 x 30 배열의 네오디뮴 자석을 준비하는 것입니다. 우리는 자석을 수동으로 분리하고 2x2 배열로 배열하는 것으로 시작합니다. 그런 다음 핀셋을 사용하여 더 큰 배열로 정렬합니다.

적절한 자석 배열을 만들려면 각 자석이 이웃과 반대 극성이어야 합니다. 또한, 어레이의 파손 또는 산란을 방지하기 위해 양면 테이프를 사용하여 자석 어레이 바닥에 알루미늄 플레이트를 부착합니다. 이제 우리는 마이크로 웰 몰드로 만든 각 조각을 조립할 준비가 되었습니다.

자석 어레이는 일반 테이프를 사용하여 바닥판에 조심스럽게 부착됩니다. 자석 어레이는 자석이 아래를 향하도록 부착하는 것이 중요합니다. 알루미늄 플레이트와 자석 어레이를 적절하게 주문한 후 스틸 비드를 플레이트 어셈블리에 놓습니다.

본 논문에 사용된 구슬은 직경 600미크론의 SUJ 2개의 강철 구슬입니다. 우리의 정렬 프로세스는 매우 간단합니다. 우리는 어셈블리에 충분한 수의 구슬을 붓고 아크릴 판을 사용하여 긁어냅니다.

바닥의 자석은 알루미늄 판의 구멍에 들어가는 구슬을 가두고, 구멍에 박히지 않은 과도한 구슬은 긁는 과정에서 제거됩니다. 과도한 구슬은 다른 자석을 사용하여 제거합니다. 비드가 가이드 웰 내부에 제대로 끼워지면 상판 제거를 진행합니다.

이 과정에서 구슬이 떨어지고 변위되는 경우가 있습니다. 이 경우 핀셋을 사용하여 비드를 구멍에 수동으로 다시 삽입하십시오. 이제 오목한 마이크로 웰 금형이 준비되었습니다.

플랫폼을 다른 페트리 접시로 옮기고 다음 단계를 준비합니다. 우리는 PDMS 단량체와 경화제를 10:1의 비율로 혼합하여 제조업체의 지침에 따라 PDMS를 준비합니다. PDMS 혼합물에 갇힌 기포를 제거하기 위해 약 1시간 동안 건조기에 넣어 혼합물의 가스를 제거합니다.

이 작업이 완료되면 탈기된 PDMS 혼합물을 오목한 마이크로 웰 몰드에 붓고 다시 가스를 제거합니다. 그런 다음 PDMS 혼합물을 섭씨 80도의 핫 플레이트에서 2시간 동안 굽고 주입된 PDMS 서브 트레이를 형성합니다. 다음 과정은 세심한주의를 기울여 수행해야합니다.

제거 과정을 용이하게 하기 위해 서브 트레이에 메탄올을 붓고 주변 PDMS 서브 트레이를 순차적으로 제거합니다. 제조업체는 깨끗한 제거를 보장하기 위해 메탄올이 틈새에 잘 침투되어 있는지 확인해야 합니다. 그런 다음 PDMS 서브 트레이를 알루미늄 플레이트에서 분리하면 서브 트레이를 벗기기 전에 가장자리를 자르는 것이 더 쉽습니다.

마지막으로 PDMS 서브 트레이에서 비드를 제거합니다. 제거하기 전에 비드와 PDMS 서브 트레이 사이의 결합을 느슨하게 하기 위해 잠시 동안 서브 트레이를 늘리고 날아갑니다. 구슬의 실제 제거는 매우 쉽고 큰 자석을 사용하여 수행할 수 있습니다.

오목한 마이크로 웰의 제작이 완료되고 마이크로 웰은 세포 배양 준비가 되었습니다. PDMS 플랫폼이 세포 배양에 적합한지 테스트하기 위해 다음과 같은 절차를 수행했습니다. 먼저, 14mm 직경의 생검 펀치를 사용하여 오목한 마이크로 웰 패턴 PDMS 서브 트레이를 절단했습니다.

PDMS 서브 트레이를 멸균한 후 24웰 플레이트에 넣습니다. 그런 다음 세포가 마이크로 웰 표면에 부착되는 것을 방지하기 위해 밤새 전체 PDMS 서브 트레이를 4% 플루로닉 F-127 용액으로 코팅합니다. 코팅 공정 중에 마이크로 웰에 갇힌 기포는 피펫팅 또는 초음파 세척기를 사용하여 제거해야 합니다.

기포가 남아 있지 않은지 확인한 후 약 200만 개의 세포를 포함하는 1ml의 세포 배지 용액을 PDMS 서브 트레이에 시딩합니다. 다음으로, 1000 마이크로리터 피펫을 사용하여 배지를 흡인하여 마이크로 웰에 갇히지 않은 여분의 세포를 제거하고 세포가 인큐베이터로 들어갈 수 있도록 모든 것이 설정됩니다. 마이크로 웰 패턴의 볼록한 주형이 성공적으로 제작되었고, 상업용 강철 비드가 30 x 30 스루 홀 어레이에 갇혔습니다.

비드는 비드와 해당 관통 구멍 사이에 가스 없이 단단히 고정되었습니다. 제작된 오목한 마이크로 우물의 모양은 직경이 600미크론인 오목한 반구형으로 강철 비드의 모양과 동일합니다. 오목한 마이크로 우물의 단면은 인접한 마이크로 우물로부터의 거리가 1mm이며, 이는 관통 구멍의 거리와 동일하다는 것을 보여줍니다.

지방 유래 줄기세포는 오목한 마이크로 웰에서 배양되었습니다. 우리는 14mm 직경의 오목한 마이크로 웰 어레이에 200만 개의 세포를 파종했습니다. 24시간 후, 세포는 스페로이드로 응집되었습니다.

마이크로 웰 어레이에서 형성된 스페로이드의 평균 직경은 185.68 미크론이었다. 3일째에는 세포가 더 많이 응집되었지만 스페로이드의 평균 직경은 147미크론으로 떨어졌습니다. 이 절차에 따라 100개의 오목한 구형 마이크로 웰을 비용 효율적이고 비교적 간단한 방법으로 제작할 수 있습니다.