25 augustus 2009
We presenteren een procedure voor het vormen van een poly (ethyleenglycol) zelf-geassembleerde monolaag (PEG-SAM) op een silicium substraat met gouden micro-elektroden. De PEG-SAM is gevormd in een enkele stap en voorkomt biofouling op silicium en goud oppervlakken. Elektroforese wordt dan gebruikt voor patronen biomoleculen naar de nanoschaal.
Deze procedure begint met het vervaardigen van een micro-elektrode op een siliconen substraat. Er wordt een polyethyleenglycol zelf-geassembleerde monolaag gevormd over de micro-elektrode en het substraat om vervuiling van microtubuli te voorkomen. Vervolgens worden rumine gelabelde microtubuli bereid.
Ten slotte worden microtubuli op de ated elektroden gepatterend met behulp van elektroforese. Hallo, ik ben John Noel van het Nana Lab in de afdeling Natuurkunde en van het Molecular Biomechanics Laboratory in de afdeling Biomedische Technologie aan de Texas a and m University. Ik ben Wil free Teza van de afdeling Natuurkunde en de directeur van het Center Skill Science and Technology aan de Texas a m University.
En ik ben Juan Quang, de directeur van het Molecular Biomechanics Laboratory aan de Texas a and m University afdeling Biomedische Technologie. Vandaag laten we je een procedure zien voor het vervaardigen van micro-elektroden bedekt met een niet-vervuilende zelf-geassembleerde monolaag. We gebruiken deze procedure in ons laboratorium om microbuisjes te bestuderen met behulp van elektroforese.
Dus laten we beginnen. Gebruik om te beginnen een schraper of wafersnijder om siliconen wafers in stukken van een centimeter bij 1,5 centimeter te snijden om als substraten te gebruiken. Reinig nu de substraten door ze in een beker met voldoende aceton te plaatsen om ze te bedekken en vijf minuten te soniceren zonder de substraten te laten drogen.
Spoel ze af in vers aceton en spoel ze vervolgens onmiddellijk opnieuw in isopropanol en gebruik stikstof om ze te drogen. Gebruik standaard positieve toon fotolitografie of elektronenstraal litografie om de gouden micro-elektroden op de schone substraten te fabriceren. Houd bij het ontwerpen van de patroon geometrie de diameter van elk elektrodepatroon onder de 100 micron Om dekking door de polyethyleenglycol trimeth oxy seline zelf-geassembleerde monolaag of peg Sam te garanderen, plaats contactpadden die 300 tot 500 micrometer van het patroon zijn met een lijn van een millimeter die het pad met de elektrode verbindt.
Na het ontwikkelen van het patroon in de weerstandslaag, gebruik pincetten om een lijn in de weerstand te krabben van het contactpad tot de rand van het substraat. Na metaalafzetting zal de kras elektrische contact mogelijk maken tussen de elektrode en de rand van het substraat. Een depositiekamer, bij voorkeur met twee bronnen, wordt gebruikt om de metaallaag te deponeren.
De elektroden worden gevormd door afzetting van twee nanometer chroom, gevolgd door zes nanometer goud Zonder het vacuüm te breken, kan een kwartskristal microbalans die binnen in de kamer is uitgerust, worden gebruikt om de dikte van de films tijdens afzetting te meten. We kunnen nu beginnen met het voorbereiden van de zelf-geassembleerde monolaag in een goed geventileerde ruimte, voorverwarm een oven tot 75 graden Celsius. Bereid de ionisatie-oplossing voor door één milliliter peg seline toe te voegen aan 20 milliliter tolueen in een 250 milliliter glazen beker.
Meng goed door vijf tot 10 keer op en neer te pipetteren en vervolgens 30 seconden met de pipette te roeren. Plaats de patroonmonsters in de beker met de patroonkant omhoog, zorg ervoor dat ze volledig ondergedompeld zijn in de oplossing en gelijkmatig verdeeld zijn over de bodem van de beker. Plaats de beker in de oven en bak hem 18 tot 21 uur terwijl de Sam zich vormt.
Bereid de tegenelektrode voor door één nanometer chroom af te zetten, gevolgd door vier nanometer goud op een 22 bij 50 millimeter glazen dekglas. De tegenelektrode moet bijna transparant zijn met een lichtgrijze of roze tint. Bewaar de tegenelektrode met de beklede kant omhoog in een petrischaal om hem schoon te houden.
Na 18 tot 21 uur in de oven verwijdert u de beker uit de oven. Het tolueen zou moeten zijn verdampt waardoor de patroonmonsters in een viskeuze peg cline residu achterblijven. Voeg 20 milliliter tolueen toe aan de beker en week de monsters één tot twee minuten.
Verwijder de monsters uit de beker en spoel ze met tolueen, vervolgens met isopropanol en droog ze uiteindelijk met stikstof. Op dit punt zouden de monsters er schoon uit moeten zien en zou de Sam-laag onzichtbaar moeten zijn voor het blote oog. Sam's die op deze manier zijn voorbereid, zijn tot twee dagen bruikbaar wanneer ze worden bewaard in koele droge omstandigheden.
Onsuccesvolle Sam-vorming resulteert in een troebel of ongelijk gekleurd residu dat op het oppervlak wordt gecoat. Met de Sams voorbereid, kunnen we nu beginnen met polymerisatie van tubuline in microtubuli. Begin met het ontdooien van ongelabeld tubuline en r domine tubuline, en combineer ze onmiddellijk in een verhouding van twee tot één ongelabeld tot gelabeld om heldere microtubuli te verkrijgen.
Meng ze goed door enkele keren op en neer te pipetteren. Polymeriseer vervolgens het tubuline gedurende 20 tot 40 minuten in een verwarmd waterbad op 37 graden Celsius terwijl het tubuline aan het polymeriseren is. Bereid een pipes Taxol-buffer voor door 20 micromolar Taxol te mengen met pipee-buffer.
Meng goed door enkele keren op en neer te pipetteren en te vortexen, en plaats vervolgens de buis in het verwarmde bad op 37 graden Celsius. Na polymerisatie verdunt u de microtubuli in warme pipee Taxol-buffer en beschermt u ze tegen licht. Controleer of de micro tubuli polymerisatie succesvol was en of de microtubuli stabiel zijn onder enkele minuten van fluoresceren excitatie.
Door de bereide microtubuli te beeldvormen met een zuurstofscavengende mengsel met polymerisatie van tubuline in microtubuli compleet. Laten we beginnen met het patroon maken van de MTS met elektroforese. Om te beginnen, snijdt u een stuk dubbelzijdig plakband in dunne stroken door het op een glazen plaat te plaatsen en een scheermes te gebruiken om te snijden. Plaats twee stroken dubbelzijdig plakband over het bepatterde Sam-gecoate monster, zodat de elektrode zich tussen de stroken bevindt met de verbindingsroute loodrecht op het plakband loopt.
Plaats de tegenelektrode op het dubbelzijdige plakband met de metalen kant tegen het plakband zodat de rand van het monster de tegenelektrode met ongeveer drie millimeter overhangt. Snijdt u ver
Bekijk het volledige transcript en krijg toegang tot duizenden wetenschappelijke video's
Deze studie presenteert een methode voor het creëren van een zelfgeassembleerde monolaag van polyethyleenglycol (PEG-SAM) op siliciumsubstraten met gouden microelektroden. De PEG-SAM voorkomt effectief biofouling, waardoor nauwkeurige pattering van biomoleculen middels elektroforese mogelijk is.
Antifouling PEG-zelfgeorganiseerde monolagen (SAM's) op microelektroden pakken een kritieke uitdaging bij het patroonschema van biomoleculen aan door aspecifieke adsorptie te voorkomen en nauwkeurige, reversibele immobilisatie mogelijk te maken. Deze mogelijkheid vergroot het voorspellend vertrouwen in vroege discovery-workflows en ondersteunt een robuuste assay-ontwikkeling voor biomoleculaire studies met een hoge getrouwheid. De compatibiliteit van de methode met nanolithografie positioneert deze als een herbruikbaar platform voor schaalbare, reproduceerbare R&D-toepassingen.
Deze methode bevindt zich op het grensvlak van vroege ontdekking en assayontwikkeling en ondersteunt workflows vanaf targetvalidatie tot aan lead-identificatie en preklinische evaluatie.