August 30th, 2007
Beschrijven we een protocol voor de microfabricage van de gradiënt-genererende microfluïdische apparaat dat kan genereren ruimtelijke en temporele gradiënten in goed gedefinieerde micro-omgeving. In deze benadering kan de gradiënt-genererende microfluïdische apparaat worden gebruikt om gerichte celmigratie, embryogenese, wondgenezing, en kanker metastase te bestuderen.
Mijn naam is Jiang. Ik ben een poster fellow bij Harvard en MIT Health, Science and Technology. En mijn naam is Amir Manchi en ik ben een student aan de professor ha SANE lab in Harvard, MIT, divisie van Health Sciences and Technology.
Deze dia toont het schema van het proces om het apparaat te maken, dus ik doe SUA 50 spin coating bovenop siliconendamp en plaats vervolgens een masker op de juiste plaats bovenop de siliconendamp en vervolgens uuv-blootstelling en ontwikkeling. We kunnen eindelijk verkrijgen, deze pads op de siliconendamp plaatsen. Daarna kunnen we gewoon het PDMS gieten en vervolgens kruipen en bakken en een kleine pons maken en vervolgens kunnen we gewoon de binding leveren over de binding tussen het PDMS-apparaat en de glazen rechthoekige plaat met behulp van de zuurstofplasma.
Oké, we zijn nu in de microfabricagekamer in het laboratorium en we gaan beginnen met het maken van enkele PDMS-lagen. Wat ik bedoel met PDMS, de eigenlijke wetenschappelijke term is polymethyl suboxaan en het is een organische polymeer. Het is het meest gebruikte silicium-gebaseerde organische polymeer.
Het is eigenlijk een mengsel van twee verschillende dingen, een mengsel van siliconen elastomeerbasis en ook siliconen elastomeerharder. Dus de verhouding is 10 van basis en één van hardner. We hebben ongeveer 10 gram basis nodig en dus dienovereenkomstig hebben we ongeveer één gram elastomerharder nodig en ik zal proberen om deze basis en de hardner aan elkaar te mengen.
Ik zal pipetten gebruiken. Dus nu de mengsel klaar is, ga ik het op de siliciumwafer gieten. Dus het idee is dat deze siliciumwafers enkele patronen op zich hebben.
Ze helpen eigenlijk dit PDMS-polymeer om het patroon te krijgen en we gebruiken die patronen om kanalen en groeven en of elk ander patroon dat we nodig hebben op die polymeren te hebben. Dus de volgende stap is omdat we veel bubbels in dit mengsel hebben, gaan we proberen het in een vacuüm te plaatsen om die bubbels in ons polymeer te vermijden. Ik ga de PDMS-gels op de siliciumwafer in de vacuümkamer plaatsen.
Ik ga de kamer sluiten en ik ga de vacuüm openen. Nadat de bubbels verdwenen zijn, misschien zo'n paar minuten, gaan we het de hele nacht in de oven plaatsen, ongeveer 70 graden Celsius en dit zal ze laten stollen. Het patroon waarop ik wil dat je let is deze drie verschillende reserve wars om gradiënten te maken, zodat we nul concentratie aan de ene kant hebben en we een specifieke hoeveelheid concentratie aan deze kant hebben en we zouden uniform naar dat bewegen en we zouden een kleine pons maken aan de andere kant, wat in dit geval onze uitlaat zou zijn.
De volgende stap is om een van deze patronen uit te snijden en over te brengen in een patriot-schaal, met de patroonoppervlakken omhoog. Dus ik hoop dat je de drie inlaat en een uitlaat kunt zien die ik je op dit patroon heb uitgelegd. We zullen kleine ponsen gebruiken voor onze inlaat om polyethyleenbuis te kunnen gebruiken en ik ga grote ponsen gebruiken voor mijn uitlaat om een reserve war te hebben.
Dus we gaan beginnen met de eerste inlaat. Ik ga een pons maken, hetzelfde met de tweede en ook nog een kleine pons voor de derde. De laatste stap is om een grote pons te maken bij de uitlaat.
Dus zodra we klaar zijn, hebben we een A-P-D-M-S-laag, wat de bovenste laag is en ik ga nog een glaslaag aan de onderkant gebruiken. En deze microslides zullen mijn onderste laag zijn bij de microfolische apparaten. Nu zijn we in de microfabricagekamer en ik heb een glas en een PDMS-laag en ik wil ze aan elkaar hechten.
Wat we nu gaan gebruiken is een machine genaamd plasma-reiniger. Wat er gaat gebeuren in de kamer is dat het plasma helpt om de zwakke oppervlaktebalans te breken en deze te vervangen door zeer reactieve chemische groepen en ook het oppervlak zou eigenlijk hydrofiel blijken te zijn. Wat er nu gaat gebeuren is dat ik de PDMS-mal ga nemen, die de bovenste laag was en wat kanalen erin had en ik zal het plakband verwijderen dat ik eerder had geplaatst om te voorkomen dat stof zich aan onze mal hecht.
Ik ga het in de kamer plaatsen. Het volgende wat ik ga doen is dat ik een glaslaag heb, die een microscoopplaat is, en dit gaat onze onderste laag in het apparaat zijn. Dus ik ga deze ook in de kamer plaatsen.
En ik sluit de kamer helemaal af zodra deze is gesloten, eerst de stroom en dan de pomp en dan moeten we over ongeveer vijf minuten terugkomen bij deze machine. Wat ik ga doen is dat ik de machine uit wil zetten. Dus ik zet eerst de pomp uit en daarna de stroom en ik open de kamer.
Dit geluid is eigenlijk te wijten aan de negatieve druk die tijdens het proces in de kamer is toegepast. Dus ik ga de verschillende lagen eruit halen en ik wil ze aan elkaar hechten. Omdat het glas de onderste laag is, zal ik het in mijn linkerhand nemen en het vastzetten en ik zal de PDMS-laag nemen en deze op mijn glaslaag plaatsen.
Maar omdat de, eigenlijk de patronen nu omhoog gericht zijn, zal ik de PDMS-laag een beetje omdraaien. Ik zal het op het glas plaatsen nadat ik ze samen heb gedrukt. Ze worden heel gemakkelijk aan elkaar bevestigd en een deel van het voordeel van dit plasmabehandelingsproces is de hechtingskracht en de permanentie.
Zo ziet het er aan het einde uit. Dus nogmaals, dit zijn onze inlaten en dit is mijn uitlaat en we zijn klaar om door te gaan naar de volgende stap. De vezelkoker binnenin het apparaat en vervolgens in de incubator gedurende één uur en vervolgens een SIM-monster uit de incubator halen na één uur en vervolgens het viscultuurvoer in te doen en vervolgens de oplossing te maken.
Om de EGF-oplossing te maken, doen we gewoon de twee mill cultuurmedia als Azure, zoals we net de 15 nanogram per EGF en 10 micromolar 50 D in deze oplossing hebb
View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos
Dit artikel beschrijft een protocol voor de microfabricage van een gradiëntgenererend microfluïdisch apparaat. Dit apparaat kan ruimtelijke en temporele gradiënten creëren in een goed gedefinieerde micro-omgeving, waardoor het mogelijk wordt om verschillende biologische processen te bestuderen.
Gradient-generating microfluidic devices enable precise spatial control of soluble factors, supporting high-confidence interrogation of cell migration and signaling pathways in early discovery. This platform enhances predictive confidence in target validation and mechanistic de-risking by providing reproducible, quantitative environments for cellular response assessment. Integration of such devices into discovery workflows accelerates portfolio triage and risk-adjusted advancement decisions for cell behavior-modulating therapeutics.
This microfluidic gradient platform fits within the early discovery to lead identification continuum, supporting both hypothesis-driven target validation and assay development for cell migration studies.