Name: Uitbreiding van nanopatterned Substrates met steek Techniek voor Nanotopographical Modulation of Cell Behavior (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-12-08T14:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 6 s
Description: Leer een eenvoudige steektechniek om grote nanopatterned substraten te produceren van kleine PDMS mallen. Deze methode onderzoekt nanotopografische modulatie van celgedrag en focale adhesie-eiwitten.

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

Dit werk werd gedeeltelijk ondersteund door NSF CBET 1227766, NSF CBET 1511759 en Byars-Tarnay Endowment. We danken voor het gebruik van de West Virginia University Shared Research Facilities, die gedeeltelijk worden ondersteund door NSF EPS-1003907.

1. Replicatie van PDMS Mallen gemaakt van een EBL Mold <ol><li> Fabriceren siliconenmal 29 <ol><li> Spin laag 200 gl polymethylmethacrylaat (PMMA) oplossing op een 1 x 1 cm silicium (Si) substraat bij 2500 rpm gedurende 1 minuut om een ​​dunne film te vormen. </li><li> Bak de PMMA film op het Si-substraat bij 180 ° C gedurende 2 minuten. </li><li> Schrijf de ontworpen nanopattern op de PMMA film met een gefocusseerde elektronenbundel een oppervlakte dosering van 300 uC / cm2. </li><li> Ontwikkel de PMMA nanopattern in ontwikkelaar voor 80 sec. </li><li> Stort de PMMA nanopattern een nikkellaag van 50 nm dikte met een elektronenbundel verdamper bij een uitgangsspanning van 10 kV, emissiestroom van 0,5 mA en een afzettingssnelheid van 0,5 A / sec. </li><li> Verwijder de PMMA deel 20 ml remover bij 80 ° C gedurende 20 min. </li><li> Reactief ionen etsen (RIE) de nanopattern in het Si-substraat om een ​​Si mal van de gewenste diepte te krijgen. LET OP: Gas mengsel van TetRafluoromethane (CF4) / zuurstof (O 2) (90% / 10%) bij een inductief gekoppelde plasma (ICP) vermogen van 400 W en RIE vermogen van 150 W wordt gebruikt om Si-substraat te etsen tot een diepte van 560 nm. </li></ol></li><li> Silaniseren Si schimmel <ol><li> Zet een glas dekglaasje en de Si schimmel in een 100 mm PS petrischaal en zet ze in een glas exsiccator gelegen in een zuurkast. </li><li> Drop 10 pl 1H, 1H, 2H, 2H-Perfluorooctyltrichlorosilane op het dekglaasje. Let op: 1H, 1H, 2H, 2H-Perfluorooctyltrichlorosilane kan huidcorrosie en ernstig oogletsel veroorzaken. Draag geschikte persoonlijke beschermingsmiddelen (PBM). </li><li> Dek de petrischaal gedeeltelijk. </li><li> Houd de exsiccator onder vacuüm gedurende 5 uur in een zuurkast aan de silanisatie van de Si schimmel te voltooien. </li></ol></li><li> Bereid PDMS prepolymeer <ol><li> Weeg 10 g PDMS hars en 1,05 g hardingsmiddel in een wegwerp weegschuitje. </li><li> Meng de PDMS voorpolymeer grondig met behulp van een plastic lepel. </li><li> Ontgas de PDMS prepolymeer in een plastic exsiccator onder vacuüm gedurende ongeveer 20 minuten totdat een helder mengsel wordt waargenomen. </li></ol></li><li> Repliceren PDMS mallen <ol><li> Zet de gesilaniseerde Si schimmel in een 60 mm petrischaal. </li><li> Giet de PDMS prepolymeer op de Si schimmel in de petrischaal. </li><li> Plaats de petrischaal in een plastic exsiccator en ontgast gedurende ongeveer 10 minuten totdat alle bellen verdwijnen. </li><li> Breng de petrischaal op een kookplaat en genezen van de PDMS-prepolymeer bij 70 ° C gedurende 4 uur. </li><li> Trek het PDMS mal van de Si mal zorgvuldig met behulp van een pincet. OPMERKING: PDMS mallen kunnen worden opgeslagen bij omgevingsomstandigheden gedurende maximaal een week. Na uitharding, zijn er enkele verknoopte PDMS harsmoleculen en residuele hardingsmiddel in het PDMS vormen 30. Het lage gewicht moleculen moleculair zal geleidelijk diffunderen en zich ophopen aan de oppervlakte in de tijd. Dit beïnvloedt de topografische en mechanische eigenschappen van het oppervlak 31 PDMS. de diffusie niet significant binnen een week. </li></ol></li></ol> 2. Het stikken van PDMS mallen in een grote, Single Mold <ol><li> Bereid meerdere PDMS mallen door het herhalen van stap 1.4. OPMERKING: Weeg dezelfde hoeveelheid PDMS mengsel telkens met PDMS vormen van dezelfde dikte te verkrijgen. </li><li> Bepaal de oriëntatie van anisotrope PDMS nanopatronen zoals nanogratings onder een optische microscoop en markeren aan de achterzijde van de PDMS vormen met een markeerstift. Opmerking: Het is niet nodig om de oriëntatie van isotrope nanotopography markeren zoals Nanopilaren. </li><li> Reinig een Si-substraat met ethanol in een zuurkast en droog het met perslucht. </li><li> Snijd het unpatterned gebieden van elke PDMS mal met een mes. Opmerking: Voor PDMS mallen die aan de omtrek van de samengevoegde mal wordt geplaatst, worden alleen de unpatterned gebieden in contact met anderen worden afgesneden. </li><li> Plaats de bijgesneden PDMS mal met de nanopattern gezicht naar beneden opde spiegel kant van het Si-substraat en lijn andere mallen dicht bij, maar de omringende mal (s) niet aan te raken. </li><li> Bereid een PDMS hechtlaag <ol><li> Zet 1 g PDMS ontgaste voorpolymeer (PDMS hars en verharder ratio: 10: 1,05) op een schoon glasplaatje (7,5 cm x 2,5 cm) met een 0,5 mm dikke laag. </li><li> Bak de PDMS-laag bij 100 ° C op een verwarmingsplaat gedurende 3-5 min. Gebruik een naald om de laag raken en zorgen dat de laag gedeeltelijk maar niet volledig genezen. LET OP: Gedeeltelijk genezen PDMS kan niet stromen als niet uitgeharde PDMS prepolymeer, maar het is plakkerig vergelijking met uitgeharde PDMS. </li></ol></li><li> Plaats de PDMS-laag aan de achterzijde uitgelijnde PDMS mallen en snel omkeren deze assemblage en mogelijk in de kookplaat. </li><li> Breng een drukkracht (5 kPa) met een metalen blok bovenop samenstel een goed contact tussen de PDMS kleeflaag en de achterkant van PDMS mallen garanderen en genezen van de PDMS hechtlaag bij 100 ° C gedurende 1 uur. &lt;br /&gt; NB: Zorgvuldig pas de positie van het metalen blok van de kanteling van de montage te voorkomen. </li><li> Verwijder de metalen blok en trek de single, gestikte PDMS mal van het Si-substraat. </li></ol> 3. Productie van een Master Schimmel op PS Substrates Opmerking: De gestikte PDMS vorm geïmmobiliseerd op een glasplaatje kan worden gebruikt om een ​​master schimmel op een PS PS plaat of dunne film, waaruit werken nanopatterned onderlagen worden geproduceerd genereren. <ol><li> Genereer een meester schimmel op een PS-plaat <ol><li> Bereid een PS plaat <ol><li> Droog de PS korrels in een vacuümoven bij 80 ° C gedurende twee dagen. </li><li> Verwarm een ​​persmachine bij 230 ° C. </li><li> Monteer een aluminiumplaat, een polytetrafluorethyleen (PTFE) plaat en aluminium afstandhouder in een instructie van onder naar boven. </li><li> Load 3,5 g PS pellets in de aluminium afstandhouder met een vierkante opening van 3 cm (L) x 3 cm (W) x 0,3 cm (H). NB: De afstandhouder is ongeveer 0.1 cm dikker dan de PDMS vormen, en dus de uiteindelijke nanopatterned PS substraat ongeveer 0,1 cm dik. </li><li> Leg een ander PTFE en dan nog een aluminium plaat op de aluminium spacer. </li><li> Plaats het geheel in de pers machine. </li><li> Verwarm de PS korrels bij 230 ° C gedurende 30 minuten. </li><li> Breng een samendrukkende druk (0,1 MPa) aan het samenstel gedurende 5 min. </li><li> Laat de druk en vervolgens opnieuw toe te passen een drukkracht van 0,5 MPa aan de lopende. </li><li> Herhaal stap 3.1.1.9 een drukverhoging van 0,5 MPa tot de gewenste druk van 1,5 MPa wordt bereikt. </li><li> Schakel de verwarming van de pers machine en koel het beneden 70 ° C bij een constante druk van 1,5 MPa. </li><li> Neem de assemblage uit en bewaar de PS plaat in een vacuüm oven bij 80 ° C om vocht te voorkomen dat het opnieuw op de PS-plaat. </li></ol></li><li> Nanoimprint de gestikt PDMS mal PS plaat <ol><li> Plaats de PS plaat in een aluminium spacerop een 3-inch Si wafer. OPMERKING: De binnenafmetingen van de afstandhouder zijn dezelfde als die van de PS plaat zodat de PS plaat past precies in de afstandhouder. </li><li> Verwarm de PS plaat op een verwarmingsplaat bij 250 ° C gedurende 30 minuten. </li><li> Zet de gestikte PDMS mal met nanopatronen gezicht naar beneden op de gesmolten PS plaat. OPMERKING: Eén zijde van de PDMS mal in contact gebracht met het oppervlak van de PS-plaat en een eerste zijde geleidelijk verlaagd in contact met het oppervlak PS om de vorming van luchtbellen bij het grensvlak te voorkomen. Let op: Het oppervlak van de kookzone heet is. Draag thermogloves tijdens nanoimprinting proces. </li><li> Plaats een aluminium plaat op het glaasje van de gestikte PDMS mal. </li><li> Breng een drukkracht (12,5 kPa) met metalen blokken op de aluminiumplaat en wacht 3 min. OPMERKING: Zorg ervoor dat de aluminium plaat niet wordt gekanteld. </li><li> Til en vervang het metalen blok van de aluminium plaat en ikncrease de drukkracht op 25 kPa. </li><li> Herhaal stap 3.1.2.6 met de druk verhoogd tot 50 kPa. OPMERKING: Deze stap is om de lucht gevangen tussen de PDMS mal en PS plaat te verwijderen. </li><li> Houd de temperatuur van de kookzone tussen 240 en 250 ° C onder een constante druk van 50 kPa gedurende 15 minuten. </li><li> Schakel de kookplaat en afkoelen de hele setup. OPMERKING: Een ventilator kan worden gebruikt om het koelproces te versnellen. </li><li> Verwijder de metalen blokken nadat de temperatuur onder de 50 ° C, en zorgvuldig trek het gestikt PDMS mal van de PS-plaat. OPMERKING: De PS substraat omgekeerd nanopatronen en kan worden gebruikt als master mal be- PDMS substraten te produceren. </li></ol></li></ol></li><li> Genereer een meester schimmel op een PS dunne film <ol><li> Bereid een PS dunne film <ol><li> Los 1 g PS in 10 ml tolueen in een zuurkast. Let op: Tolueen kan de huid veroorzaken irritation en ernstig oogletsel en kan schade aan organen bij langdurige of herhaalde blootstelling. Draag de juiste beschermingsmiddelen. </li><li> Spin-coat 1 ml PS oplossing op 2 in wafer bij 2500 rpm gedurende 1 min onder vorming ~ 1 pm dikke PS dunne film. </li><li> Damp tolueen uit de film door de film op PS Si wafel in een zuurkast gedurende 3 dagen. </li><li> PS gloeien de dunne film in een vacuümoven bij 80 ° C overnacht. </li></ol></li><li> Nanoimprint de PDMS schimmel op een PS dunne film <ol><li> Zet de gestikte PDMS mal met nanotopography gezicht naar beneden op de PS dunne film, die is ingesteld op een kookplaat. </li><li> Breng een samendrukkende druk van 12 kPa over de PDMS mal met metalen blokken op het glas van het PDMS mal. </li><li> Verhoog de temperatuur van de kookplaat tot 180 ° C en handhaven gedurende 15 min. Voorzichtig: Het gesmolten PS film kan als een smeermiddel. Besteed aandacht om te voorkomen dat de metalen blokken van afglijden. </li><li> Schakel de kookplaaten af ​​te koelen de hele setup. OPMERKING: Een ventilator kan worden gebruikt om het koelproces te versnellen. </li><li> Verwijder de metalen blokken na de temperatuur daalt onder de 50 ° C, en zorgvuldig trek het gestikt PDMS mal van de PS-film. LET OP: De nanopatterned PS film zal dienen als een meester mal te werken PDMS substraten te produceren. </li></ol></li></ol></li></ol> 4. Nanotopographical Modulatie van Cell Behavior Opmerking: menselijke epitheliale cellen gekweekt op de representatieve nanotopographies om nanotopographical modulatie van celspreiding te tonen. <ol><li> Gegoten PDMS substraten werken door de master matrijs gegenereerd van ofwel stap 3,1 en 3,2 afhankelijk van de toepassing. </li><li> Met behulp van een holle stalen boog punch, snijd de nanopatterned PDMS substraten in schijven om de configuratie van een specifieke multi-well plaat (bijvoorbeeld 24-well plaat) passen. </li><li> Gebruik een pincet om de PDMS schijven te plaatsen in de putten ofa multiwell-plaat. </li><li> Steriliseer de PDMS substraten met 70% ethanol en vervolgens UV-belichting, elk voor 30 min. </li><li> Was de PDMS substraten met 1x steriele fosfaatgebufferde zoutoplossing (PBS) driemaal. </li><li> Coat de PDMS substraten met extracellulaire matrix eiwit (dat wil zeggen, 20 ug / ml fibronectine) gedurende 30 minuten bij kamertemperatuur. </li><li> Spoel de PDMS substraten drie keer met steriel PBS, elk gedurende 5 min. </li><li> Schorsen menselijke longkankercellen A549 cellen in Dulbecco&#39;s gemodificeerd Eagle medium met 10% foetaal runderserum en tel de cellen met een hemocytometer. </li><li> Plaat de cellen bij een zaaidichtheid van 2000 cellen / cm2 op de PDMS substraten en kweken ervan bij 37 ° C in een bevochtigde atmosfeer met 5% CO2 gedurende één dag. </li><li> Was de cellen met PBS driemaal. </li><li> Fixeer de cellen in een mengsel van 4% paraformaldehyde en 2% glutaaraldehyde in PBS gedurende 4 uur en dehydrateren cellen met een CO 2 kritische point droger voor het scannen van elektronische microscopische waarneming 29. Let op: Paraformaldehyde en glutaraldehyde kan ernstige brandwonden en oogletsel veroorzaken. Opereren in een chemische kap en geschikte kleding te dragen PPE. </li></ol>

<ol><li>Silva, G. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Selective+differentiation+of+neural+progenitor+cells+by+high-epitope+density+nanofibers%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Selective differentiation of neural progenitor cells by high-epitope density nanofibers.</a> Science. 303 (5662), 1352-1355 (2004).</li>
<li>Yim, E. K. F., Pang, S. W., Leong, K. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synthetic+Nanostructures+Inducing+Differentiation+of+Human+Mesenchymal+Stem+Cells+into+Neuronal+Lineage%5BTitle%5D)+AND+%22Exp.+Cell+Res%22%5BJournal%5D)">Synthetic Nanostructures Inducing Differentiation of Human Mesenchymal Stem Cells into Neuronal Lineage.</a> Exp. Cell Res. 313 (9), 1820-1829 (2007).</li>
<li>Dalby, M. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Control+of+Human+Mesenchymal+Cell+Differentiation+Using+Nanoscale+Symmetry+and+Disorder%5BTitle%5D)+AND+%22Nat.+Mater%22%5BJournal%5D)">The Control of Human Mesenchymal Cell Differentiation Using Nanoscale Symmetry and Disorder.</a> Nat. Mater. 6 (12), 997-1003 (2007).</li>
<li>Oh, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Stem+Cell+Fate+Dictated+Solely+by+Altered+Nanotube+Dimension%5BTitle%5D)+AND+%22Proc.+Natl.+Acad.+Sci.+U.+S.+A%22%5BJournal%5D)">Stem Cell Fate Dictated Solely by Altered Nanotube Dimension.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 106 (7), 2130-2135 (2009).</li>
<li>Brunetti, V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neurons+Sense+Nanoscale+Roughness+with+Nanometer+Sensitivity%5BTitle%5D)+AND+%22Proc.+Natl.+Acad.+Sci.+U.+S.+A%22%5BJournal%5D)">Neurons Sense Nanoscale Roughness with Nanometer Sensitivity.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 107 (14), 6264-6269 (2010).</li>
<li>McMurray, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nanoscale+Surfaces+for+the+Long-term+Maintenance+of+Mesenchymal+Stem+Cell+Phenotype+and+Multipotency%5BTitle%5D)+AND+%22Nat.+Mater%22%5BJournal%5D)">Nanoscale Surfaces for the Long-term Maintenance of Mesenchymal Stem Cell Phenotype and Multipotency.</a> Nat. Mater. 10 (8), 637-644 (2011).</li>
<li>Yim, E. K. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nanopattern-induced+changes+in+morphology+and+motility+of+smooth+muscle+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">Nanopattern-induced changes in morphology and motility of smooth muscle cells.</a> Biomaterials. 26 (26), 5405-5413 (2005).</li>
<li>Gerecht, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Effect+of+Actin+Disrupting+Agents+on+Contact+Guidance+of+Human+Embryonic+Stem+Cells%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">The Effect of Actin Disrupting Agents on Contact Guidance of Human Embryonic Stem Cells.</a> Biomaterials. 28 (28), 4068-4077 (2007).</li>
<li>Bettinger, C. J., Zhang, Z., Gerecht, S., Borenstein, J. T., Langer, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Enhancement+of+in+vitro+Capillary+Tube+Formation+by+Substrate+Nanotopography%5BTitle%5D)+AND+%22Adv.+Mater%22%5BJournal%5D)">Enhancement of in vitro Capillary Tube Formation by Substrate Nanotopography.</a> Adv. Mater. 20 (1), 99-103 (2008).</li>
<li>Thakar, R. G., Ho, F., Huang, N. F., Liepmann, D., Li, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Regulation+of+vascular+smooth+muscle+cells+by+micropatterning%5BTitle%5D)+AND+%22Biochem.+Biophys.+Res.+Commun%22%5BJournal%5D)">Regulation of vascular smooth muscle cells by micropatterning.</a> Biochem. Biophys. Res. Commun. 307 (4), 883-890 (2003).</li>
<li>Lee, M. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Direct+differentiation+of+human+embryonic+stem+cells+into+selective+neurons+on+nanoscale+ridge%2Fgroove+pattern+arrays%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">Direct differentiation of human embryonic stem cells into selective neurons on nanoscale ridge/groove pattern arrays.</a> Biomaterials. 31 (15), 4360-4366 (2010).</li>
<li>Moe, A. A. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microarray+with+micro-+and+nano-topographies+enables+identification+of+the+optimal+topography+for+directing+the+differentiation+of+primary+murine+neural+progenitor+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Small%22%5BJournal%5D)">Microarray with micro- and nano-topographies enables identification of the optimal topography for directing the differentiation of primary murine neural progenitor cells.</a> Small. 8 (19), 3050-3061 (2012).</li>
<li>Dang, J. M., Leong, K. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Myogenic+induction+of+aligned+mesenchymal+stem+cell+sheets+by+culture+on+thermally+responsive+electrospun+nanofibers%5BTitle%5D)+AND+%22Adv.+Mater%22%5BJournal%5D)">Myogenic induction of aligned mesenchymal stem cell sheets by culture on thermally responsive electrospun nanofibers.</a> Adv. Mater. 19 (19), 2775-2779 (2007).</li>
<li>Dasgupta, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Thermal+co-reduction+approach+to+vary+size+of+silver+nanoparticle%3A+its+microbial+and+cellular+toxicology%5BTitle%5D)+AND+%22Environ.+Sci.+Pollut.+Res%22%5BJournal%5D)">Thermal co-reduction approach to vary size of silver nanoparticle: its microbial and cellular toxicology.</a> Environ. Sci. Pollut. Res. 23 (5), 4149-4163 (2016).</li>
<li>Ranjan, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microwave-irradiation-assisted+hybrid+chemical+approach+for+titanium+dioxide+nanoparticle+synthesis%3A+microbial+and+cytotoxicological+evaluation%5BTitle%5D)+AND+%22Environ.+Sci.+Pollut.+Res%22%5BJournal%5D)">Microwave-irradiation-assisted hybrid chemical approach for titanium dioxide nanoparticle synthesis: microbial and cytotoxicological evaluation.</a> Environ. Sci. Pollut. Res. 23 (12), 12287-12302 (2016).</li>
<li>Deckman, H. W., Dunsmuir, J. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Natural+lithography%5BTitle%5D)+AND+%22Appl.+Phys.+Lett%22%5BJournal%5D)">Natural lithography.</a> Appl. Phys. Lett. 41 (4), 377-379 (1982).</li>
<li>Dalby, M. J., Riehle, M. O., Johnstone, H., Affrossman, S., Curtis, A. S. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vitro+Reaction+of+Endothelial+Cells+to+Polymer+Demixed+Nanotopography%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">In vitro Reaction of Endothelial Cells to Polymer Demixed Nanotopography.</a> Biomaterials. 23 (14), 2945-2954 (2002).</li>
<li>Gates, B. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((New+approaches+to+nanofabrication%3A+molding%2C+printing%2C+and+other+techniques%5BTitle%5D)+AND+%22Chem.+Rev%22%5BJournal%5D)">New approaches to nanofabrication: molding, printing, and other techniques.</a> Chem. Rev. 105 (4), 1171-1196 (2005).</li>
<li>Yin, Y., Lu, Y., Gates, B., Xia, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Template-Assisted+Self-Assembly%3A+A+Practical+Route+to+Complex+Aggregates+of+Monodispersed+Colloids+with+Well-Defined+Sizes%2C+Shapes%2C+and+Structures%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Am.+Chem.+Soc%22%5BJournal%5D)">Template-Assisted Self-Assembly: A Practical Route to Complex Aggregates of Monodispersed Colloids with Well-Defined Sizes, Shapes, and Structures.</a> J. Am. Chem. Soc. 123 (36), 8718-8729 (2001).</li>
<li>Tada, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Directed+Self-Assembly+of+Diblock+Copolymer+Thin+Films+on+Chemically-Patterned+Substrates+for+Defect-Free+Nano-Patterning%5BTitle%5D)+AND+%22Macromolecules%22%5BJournal%5D)">Directed Self-Assembly of Diblock Copolymer Thin Films on Chemically-Patterned Substrates for Defect-Free Nano-Patterning.</a> Macromolecules. 41 (23), 9267-9276 (2008).</li>
<li>Cheng, J. Y., Rettner, C. T., Sanders, D. P., Kim, H. C., Hinsberg, W. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dense+self-assembly+on+sparse+chemical+patterns%3A+rectifying+and+multiplying+lithographic+patterns+using+block+copolymers%5BTitle%5D)+AND+%22Adv.+Mater%22%5BJournal%5D)">Dense self-assembly on sparse chemical patterns: rectifying and multiplying lithographic patterns using block copolymers.</a> Adv. Mater. 20 (16), 3155-3158 (2008).</li>
<li>Colburn, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Step+and+flash+imprint+lithography%3A+a+new+approach+to+high-resolution+patterning%5BTitle%5D)+AND+%22Proc.+SPIE%22%5BJournal%5D)">Step and flash imprint lithography: a new approach to high-resolution patterning.</a> Proc. SPIE. 3676 ((Pt. 1, Emerging Lithographic Technologies III)), 379-389 (1999).</li>
<li>Ahn, S. H., Guo, L. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High-speed+roll-to-roll+nanoimprint+lithography+on+flexible+plastic+substrates%5BTitle%5D)+AND+%22Adv.+Mater%22%5BJournal%5D)">High-speed roll-to-roll nanoimprint lithography on flexible plastic substrates.</a> Adv. Mater. 20 (11), 2044-2049 (2008).</li>
<li>Vieu, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electron+beam+lithography%3A+resolution+limits+and+applications%5BTitle%5D)+AND+%22Appl.+Surf.+Sci%22%5BJournal%5D)">Electron beam lithography: resolution limits and applications.</a> Appl. Surf. Sci. 164, 111-117 (2000).</li>
<li>Nagase, T., Gamo, K., Kubota, T., Mashiko, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Direct+fabrication+of+nano-gap+electrodes+by+focused+ion+beam+etching%5BTitle%5D)+AND+%22Thin+Solid+Films%22%5BJournal%5D)">Direct fabrication of nano-gap electrodes by focused ion beam etching.</a> Thin Solid Films. 499 (1-2), 279-284 (2006).</li>
<li>Juodkazis, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Two-photon+lithography+of+nanorods+in+SU-8+photoresist%5BTitle%5D)+AND+%22Nanotechnology%22%5BJournal%5D)">Two-photon lithography of nanorods in SU-8 photoresist.</a> Nanotechnology. 16 (6), 846(2005).</li>
<li>Yang, Y., Leong, K. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nanoscale+surfacing+for+regenerative+medicine%5BTitle%5D)+AND+%22Wiley+Interdiscip.+Rev.+Nanomed.+Nanobiotechnol%22%5BJournal%5D)">Nanoscale surfacing for regenerative medicine.</a> Wiley Interdiscip. Rev. Nanomed. Nanobiotechnol. 2 (5), 478-495 (2010).</li>
<li>Yang, Y., Kulangara, K., Sia, J., Wang, L., Leong, K. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Engineering+of+a+Microfluidic+Cell+Culture+Platform+Embedded+with+Nanoscale+Features%5BTitle%5D)+AND+%22Lab+Chip%22%5BJournal%5D)">Engineering of a Microfluidic Cell Culture Platform Embedded with Nanoscale Features.</a> Lab Chip. 11 (9), 1638-1646 (2011).</li>
<li>Wang, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nanotopographical+modulation+of+cell+function+through+nuclear+deformation%5BTitle%5D)+AND+%22Acs+Appl.+Mater.+Inter%22%5BJournal%5D)">Nanotopographical modulation of cell function through nuclear deformation.</a> Acs Appl. Mater. Inter. 8 (8), 5082-5092 (2016).</li>
<li>Lee, J. N., Park, C., Whitesides, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Solvent+Compatibility+of+Poly%28dimethylsiloxane%29-Based+Microfluidic+Devices%5BTitle%5D)+AND+%22Anal.+Chem%22%5BJournal%5D)">Solvent Compatibility of Poly(dimethylsiloxane)-Based Microfluidic Devices.</a> Anal. Chem. 75 (23), 6544-6554 (2003).</li>
<li>Yang, Y., Kulangara, K., Lam, R. T. S., Dharmawan, R., Leong, K. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+Topographical+and+Mechanical+Property+Alterations+Induced+by+Oxygen+Plasma+Modification+on+Stem+Cell+Behavior%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Nano%22%5BJournal%5D)">Effects of Topographical and Mechanical Property Alterations Induced by Oxygen Plasma Modification on Stem Cell Behavior.</a> ACS Nano. 6 (10), 8591-8598 (2012).</li>
<li>Hua, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Polymer+Imprint+Lithography+with+Molecular-Scale+Resolution%5BTitle%5D)+AND+%22Nano+Lett%22%5BJournal%5D)">Polymer Imprint Lithography with Molecular-Scale Resolution.</a> Nano Lett. 4 (12), 2467-2471 (2004).</li>
<li>Delamarche, E., Schmid, H., Michel, B., Biebuyck, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Stability+of+molded+polydimethylsiloxane+microstructures%5BTitle%5D)+AND+%22Adv.+Mater%22%5BJournal%5D)">Stability of molded polydimethylsiloxane microstructures.</a> Adv. Mater. 9 (9), 741-746 (1997).</li>
</ol>

De auteurs hebben niets te onthullen.

Wij presenteren een eenvoudig, betaalbaar, maar veelzijdige methode om een ​​groot gebied van nanopatterned substraat te genereren. Om trouw te breiden goed gedefinieerd nanopatronen, moet veel aandacht worden besteed aan een aantal kritische stappen. De eerste is om de meervoudige PDMS mallen trimmen. Effen gebieden van de PDMS mallen moeten worden verwijderd. Verder dient de zijwanden van de vormen verticaal zo perfect mogelijk worden gesneden om de openingen tussen de matrijzen minimaliseren. Collectief kunnen het de...

Een aantal recente bevindingen onthullen dat substraat-nanotopografie een uitgesproken invloed heeft op celgedrag, van celadhesie, spreiding en migratie, tot proliferatie en differentiatie1-6. Bijvoorbeeld, een kleinere celgrootte en lagere proliferatiesnelheid zijn waargenomen in cellen gekweekt op diepe nanogratingen, zelfs leidend tot apoptose hoewel de celaflijning, verlenging en migratie werden verbeterd, vergeleken met de platte controles2,7-10. Bovendien is aangetoond dat nanotopografie de differentiatie van stamcellen in bepaalde lijnen zoals neuronen2,11,12, spieren13, en bot3,4 bevordert. Daarnaast, vanwege toenemende zorgen over de toxiciteit van gefabriceerde nanomaterialen14,15, is er behoefte aan het integreren van nanotopografie in fysiologisch relevante in vitro modellen voor nauwkeurige risicobeoordeling van nanomaterialen. Om biochemische en moleculaire biologie analyses uit te voeren, zijn er voldoende cellen nodig om te groeien op een groot gebied van nanogepaterde substraten. Echter, conventionele nanofabricagetechnieken hebben beperkingen om hoog gedefinieerde nanopatronen over een groot gebied te genereren.
Zelfassemblage inclusief colloïd-litografie16 en polymeer-demixing17 kan gemakkelijk groot-oppervlakte nanostructuren genereren tegen lage kosten. Omdat zelfassemblage vertrouwt op interacties tussen de assemblerende elementen zoals colloïdale deeltjes en macromoleculen, en mogelijke interacties tussen deze elementen en substraat, kan het geen stand-alone methode zijn om nanostructuren met nauwkeurige ruimtelijke positionering en willekeurige vormen te produceren18. De bijbehorende hoge dichtheid aan defecten is ook een nadeel. Nauwkeurige ruimtelijke controle van nanopatronen kan worden bereikt door middel van templated zelfassemblage, dat gebruikmaakt van top-down lithographische benaderingen om de topografische en/of chemische template te bieden om de bottom-up assemblage van de assemblerende elementen te leiden19-21. Alternatieve nanofabricagetechnieken zoals step-and-flash lithography22 en een roll-to-roll nanoimprinting lithography23 zijn ontwikkeld, maar hebben beperkt gebruik vanwege hun gecompliceerde proces of de vereiste van gespecialiseerde apparatuur. Niettemin, is een template of een master mal met gedefinieerde nanoschaalpatronen nodig voor templated of alternatieve nanofabricagetechnieken.
Dergelijke templates en master mallen worden conventioneel gegenereerd door gebruik te maken van gefocuste elektronen-, ionen- of fotonenstraal lithographie. Bijvoorbeeld, elektronenstraal lithographie (EBL)24 en gefocuste ionenstraal lithographie25 kunnen gedefinieerde patronen genereren met een resolutie onder de 5 nm. Twee-foton lithographie heeft een kenmerkgrootte zo klein als 30 nm aangetoond26. Hoewel de gefocuste straal lithographietechnieken de generatie van goed gedefinieerde nanoschaalstructuren mogelijk maken, beperken de kapitaalinvestering en het tijdrovende, dure proces hun wijdverspreide gebruik in academisch onderzoek27. Daarom is het zeer wenselijk om in te schakelen maar betaalbare technieken te ontwikkelen om een groot oppervlak van nanogepaterde oppervlakken met hoge trouw te produceren.
We hebben een eenvoudige, kosteneffectieve hechttechniek gerapporteerd voor het genereren van een groot gebied van nanogepaterde oppervlakken vanuit een kleine, goed gedefinieerde mal28. Dit protocol biedt stapsgewijze procedure van replicatie van poly(dimethylsiloxaan) (PDMS) mallen met behulp van een EBL-geschreven patroon, naar samenstelling van meerdere PDMS mallen in een enkele grote mal, naar generatie van een master mal op polymeren zoals polystyreen (PS) substraten, naar productie van werkende substraten. Met de uitgebreide nanogepaterde substraten hebben we nanotopografische modulatie van celspreiding aangetoond.

<table><tbody><tr><td>JEOL field emission SEM</td><td>JEOL</td><td>JSM-7600F</td><td>EBL</td></tr><tr><td>E-beam evaporator</td><td>Kurt J. Lesker</td><td>Model: LAB 18 e-beam evaporator</td><td>nikkeldeposition</td></tr><tr><td>Trion Minilock III ICP/RIE</td><td>Trion technology</td><td>Model: Minilock-phantom III</td><td></td></tr><tr><td>Persmachine</td><td>PHI Hydraulic Press</td><td>Model: SQ-230H</td><td></td></tr><tr><td>Spin coater</td><td>Laurell Technologies</td><td>Model: WS-400A-6NPP-LITE</td><td></td></tr><tr><td>CO2 kritieke droger</td><td>Tousimis</td><td>Model: Autosamdri-815</td><td></td></tr><tr><td>Siliciumwafer</td><td>University Wafer</td><td>1080</td><td></td></tr><tr><td>Aluminiumplaten</td><td>McMaster-carr</td><td>9057K123</td><td></td></tr><tr><td>Teflonplaten</td><td>McMaster-carr</td><td>8711K92</td><td></td></tr><tr><td>100 mm Petri-schaal</td><td>FALCON</td><td>353003</td><td></td></tr><tr><td>60 mm Petri-schaal</td><td>FALCON</td><td>353004</td><td></td></tr><tr><td>Glazen dekschaaltje</td><td>Fisher Scientific</td><td>12-542-B</td><td></td></tr><tr><td>Glazen plaatje</td><td>Fisher Scientific</td><td>12-550-34</td><td></td></tr><tr><td>Weegschaaltjes</td><td>Fisher Scientific</td><td>13-735-743</td><td></td></tr><tr><td>Glazen droogkast</td><td>Fisher Scientific</td><td>02-913-360</td><td></td></tr><tr><td>Kunststof droogkast</td><td>Bel-Art Products</td><td>F42025-000</td><td></td></tr><tr><td>Verwarmde plaat</td><td>Fisher Scientific</td><td>1110049SH</td><td></td></tr><tr><td>Pincet</td><td>Ted Pella, inc.</td><td>5726</td><td></td></tr><tr><td>Mes</td><td>Fisher Scientific</td><td>S17302</td><td></td></tr><tr><td>Metalen blokken</td><td>McMaster-carr</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Puns</td><td>Brettuns Village Leather Craft Supplies</td><td>Holle pons</td><td></td></tr><tr><td>Poly(methylmethacrylaat)</td><td>MicroChem</td><td>495 PMMA A4</td><td></td></tr><tr><td>PDMS</td><td>Dow Corning</td><td>Sylgard 184 kit</td><td></td></tr><tr><td>Polystyreen</td><td>Dow Chemical</td><td>Styron 685D</td><td></td></tr><tr><td>1H,1H,2H,2H-perfluorooctylmethyldichloorsilane</td><td>Oakwood Chemical</td><td>7142</td><td></td></tr><tr><td>Ontwikkelaar</td><td>MicroChem</td><td>MIBK/IPA bij een verhouding van 1: 3</td><td></td></tr><tr><td>Verwijderaar</td><td>MicroChem</td><td>Remover PG</td><td></td></tr><tr><td>Ethanol</td><td>Fisher Scientific</td><td>BP2818500</td><td></td></tr><tr><td>Tolueen</td><td>Fisher Scientific</td><td>T324-500</td><td></td></tr><tr><td>Fosfaat gebufferde zoutoplossing</td><td>Sigma Aldrich</td><td>D8537</td><td></td></tr><tr><td>Dulbecco's gemodificeerd adelaarsmedium</td><td>Sigma Aldrich</td><td>D5796</td><td></td></tr><tr><td>Fetaal bovien serum</td><td>Atlanta Biologicals</td><td>S11550</td><td></td></tr><tr><td>Paraformaldehyde</td><td>Electron Microsopy Science</td><td>15712-S</td><td></td></tr><tr><td>Glutaraldehyde&nbsp;</td><td>Fisher Chemical</td><td>G151-1</td><td></td></tr><tr><td>Fibronectin</td><td>Corning</td><td>356008</td><td></td></tr><tr><td>A549-cellen</td><td>ATCC</td><td>ATCC CCL-185</td><td></td></tr></tbody></table>

uitbreiding van nanopatterned substrates met steek techniek voor nanotopographical modulation of cell behavior

Expanding Nanopatterned Substrates Using Stitch Technique for Nanotopographical Modulation of Cell Behavior

Substraatnanotopografie is getoond als een krachtige modulator van celfenotype en -functie. Om nanotopografie-modulatie van celgedrag te onderscheiden, is een groot gebied van nanogepatternd substraat wenselijk, zodat voldoende cellen kunnen worden gekweekt op de nanotopografie voor daaropvolgende biochemische en moleculaire biologie-analyses. Echter, huidige nanofabricagetechnieken hebben beperkingen om hoog gedefinieerde nanopatronen over een groot gebied te genereren. Hier presenteren we een methode om nanogepatternde substraten uit een klein, hoog gedefinieerd nanopatroon uit te breiden naar een groot gebied met behulp van de stitch-techniek. De methode combineert meerdere technieken, waaronder zachte litografie om poly(dimethylsiloxaan) (PDMS) mallen te repliceren vanuit een goed gedefinieerde mal, stitch-techniek om meerdere PDMS-mallen samen te stellen tot een enkele grote mal, en nano-imprinting om een mastermal op polystyreen (PS) substraten te genereren. Met de PS mastermal produceren we PDMS werksubstraten en demonstreren nanotopografische modulatie van celspreiding. Deze methode biedt een eenvoudige, betaalbare maar veelzijdige weg om goed gedefinieerde nanopatronen over grote gebieden te genereren, en kan potentieel worden uitgebreid om micro-/nanoschaalapparaten met hybride componenten te creëren.

<html> De steek techniek kan een groot gebied van nanopatterned substraten met een high fidelity genereren. Figuur 1a en 1b van de grote oppervlakte van nanopatronen respectievelijk overgedragen van de gestikte PDMS mal om PS plaat en PS dunne film op een Si-substraat, weer te geven. De vergelijking tussen de oorspronkelijke EBL-schriftelijke vorm (figuur 1c) en de uiteindelijke werkende PDMS substraat (figuur 1d) bevesti...

Een protocol voor het produceren van een groot gebied van nanogepatterreerde substraten uit kleine nanogepatterreerde mallen voor studie van nanotopografische modulatie van celgedrag wordt gepresenteerd.

Uitbreiding van nanopatterned Substrates met steek Techniek voor Nanotopographical Modulation of Cell Behavior

Substrate nanotopography has been shown to be a potent modulator of cell phenotype and function. To dissect nanotopography modulation of cell behavior, a ...

Het algemene doel van deze procedure is om een groot oppervlak van nanopatroon-substraten te produceren vanuit kleine nanopatroon-mallen door gebruik te maken van een eenvoudige en betaalbare, maar veelzijdige stiktechniek. Deze methode kan helpen bij het bestuderen van de modulatie van het celfenotype en de functie door de nanotopografie van het substraat op cellulair en moleculair niveau, zoals de expressie van focale adhesie-eiwitten. Het belangrijkste voordeel van deze techniek is dat deze eenvoudig en kosteneffectief is.Bereid eerst de gesilaniseerde siliciumvorm voor in het PDMS-prepolymeer, zoals beschreven in het tekstprotocol. Plaats de gesilaniseerde siliciumvorm in een Petrischaal van 60 millimeter. Giet het PDMS-prepolymeer op de siliciumvorm in de Petrischaal.Plaats de Petrischaal in een plastic vacuümdroger en ontgas gedurende ongeveer 10 minuten, totdat alle bellen zijn verdwenen. Verplaats de Petrischaal naar een warmteplaat en hard het PDMS-prepolymeer uit bij 70 °C gedurende vier uur. Pel de PDMS-mal voorzichtig van de siliconenmal met behulp van een pincet.Bepaal de oriëntatie van anisotrope PDMS-nanopatronen, zoals nanoroosters, onder een optische microscoop en markeer deze met een stift op de achterzijde van de PDMS-matrijzen. Reinig het siliciumsubstraat met ethanol in een zuurkast en droog het vervolgens met perslucht. Snijd de niet-gepatroneerde delen van elke PDMS-matrijs af met een lammetje.De PDMS-matrijzen moeten zo dicht mogelijk worden uitgelijnd, zonder de omliggende matrijzen te raken, om het ongestructureerde gebied te minimaliseren en te voorkomen dat de nanostructuur vervormt wanneer de compressiekracht wordt uitgeoefend. Plaats de bijgesneden PDMS-matrijs met de zijde van het nanopatroon naar beneden op de spiegelzijde van het siliciumsubstraat, en lijn vervolgens de andere matrijzen dicht bij, maar zonder contact met de omliggende matrijzen, uit. Het is cruciaal om te proberen de PDMS op de basislaag te uitharden, aangezien niet-uitgeharde PDMS door de opening tussen de verschillende matrijzen kan vloeien en de nanostructuren kan beschadigen.Echter, volledig uitgehard PDMS kan de meerdere mallen niet aan elkaar binden. Om een PDMS-lijmlaag te bereiden, wordt één gram ontgaste PDMS-prepolymeer op een schone glasplaat gegoten om een laag van 0,5 millimeter dik te vormen. Bak de PDMS-laag drie tot vijf minuten bij 100 °C op een warmteplaat.Gebruik een naald om de laag aan te raken en controleer of de laag gedeeltelijk, maar niet volledig, is uitgehard. Plaats de PDMS-laag op de achterzijde van de uitgelijnde PDMS-mallen, keer deze assemblage snel om en breng deze over naar de warmteplaat. Oefen een compressiekracht uit met een metalen blok bovenop de assemblage om een goed contact tussen de PDMS-adhesielaag en de achterzijde van de PDMS-mallen te waarborgen.Hard de PDMS-adhesielaag uit bij 100 °C gedurende één uur. Schakel de warmteplaat uit, verwijder het metalen blok en pel de single-stiched PDMS-mal van het siliciumsubstraat af. Om de gestitchte PDMS-mal in de PS-plaat te nanoimprinten, plaatst u de PS-plaat in een aluminium afstandhouder die op een siliciumwafer van drie inch is geplaatst.Verhit de PS-plaat op een warmteplaat bij 250 °C gedurende 30 minuten. Plaats vervolgens de samengestelde PDMS-mal, met de nanopatronen naar beneden gericht, op de gesmolten PS-plaat. Plaats daarna een aluminiumplaat op het glazen objectglas van de samengestelde PDMS-mal.Oefen compressiedruk uit door metalen blokken op de aluminiumplaat te plaatsen en wacht drie minuten. Til het metalen blok op, verwijder het van de aluminiumplaat en verhoog de compressiedruk naar 25 kilopascals. Herhaal deze stap vervolgens met een verhoogde druk van 50 kilopascals.Houd de temperatuur van de warmteplaat tussen 240 en 250 °C bij een constante druk van 50 kPa gedurende 15 minuten. Schakel de warmteplaat uit en laat de gehele opstelling afkoelen. Verwijder de metalen blokken zodra de temperatuur onder de 50 °C is, en pel de gehechte PDMS-mal voorzichtig los van de PS-plaat.Om de PDMS-mal op een PS-dunne film te nano-imprinten, plaatst u de samengevoegde PDMS-mal met de zijde van de nanotopografie naar beneden op de PS-dunne film, die op een warmteplaat is geplaatst. Oefen een compressiedruk van 12 kilopascals uit op de PDMS-mal door gebruik te maken van metalen blokken op het glazen objectglas van de PDMS-mal. Verhoog de temperatuur van de warmteplaat naar 180 graden Celsius en handhaaf deze gedurende 15 minuten.Schakel de warmteplaat uit en laat de gehele opstelling afkoelen. Verwijder de metalen blokken zodra de temperatuur onder de 50 °C is gezakt en pel de gehechte PDMS-mal voorzichtig van de PS-film af. Snijd met een holle stalen boogpons de nanopatroon-PDMS-substraten in schijfjes die passen bij de configuratie van een specifieke multi-wellplaat.Plaats vervolgens de PDMS-schijfjes met een pincet in de putjes van de multi-well plaat. Steriliseer de PDMS-substraten door ze 30 minuten in 70% ethanol te laten weken. Zuig daarna de ethanol af en volg dit op met een UV-bestraling van 30 minuten.Was de PDMS-substraten drie keer met 1X steriele fosfaatgebufferde zoutoplossing. Coat vervolgens de PDMS-substraten gedurende 30 minuten bij kamertemperatuur met extracellulair matrixeiwit. Spoel de PDMS-substraten drie keer met steriele PBS, telkens gedurende vijf minuten.Suspendeer menselijke A549-longkankercellen in Dulbecco's Modified Eagle Medium met 10% foetaal runderserum en tel de cellen met een hemocytometer. Zaai de cellen uit op de PDMS-substraten met een zaaidichtheid van 2 000 cellen per vierkante centimeter. Kweek de cellen gedurende één dag bij 37 °C in een bevochtigde atmosfeer met 5% koolstofdioxide en observeer ze vervolgens.Het gegenereerde nanopatroon op de PS-plaat en de dunne film worden hier getoond. De pijlen geven de polymeerverhoging aan in de tussenruimtes van de gestikte PDMS-mallen. Deze SEM-beelden tonen aan dat PDMS-werksubstraten getrouw worden overgedragen van het met elektronenstraallithografie geschreven nanopatroon door middel van de stitch-techniek.Hier worden representatieve SEM-beelden getoond van A549-cellen die zijn gegroeid op nanogratings en nanopillars. De cellen vertonen een uitgelijnde celmorfologie op de nanogratings, terwijl de cellen zich willekeurig verspreiden op de nanopillars. Na het bekijken van deze video zou u een goed inzicht hebben in hoe u een groot oppervlak van een nanopatroon-substraat kunt genereren door meerdere, kleine gedefinieerde nanopatroon-mallen samen te voegen.Vergeet niet dat werken met tolueen en paraformaldehyde uiterst gevaarlijk kan zijn; draag altijd de juiste persoonlijke beschermingsmiddelen tijdens het uitvoeren van de procedures.

expanding-nanopatterned-substrates-using-stitch-technique-for

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Bio-engineering

Zelf-geassembleerde monolagen (SAM) gevormd uit lange keten alkaan thiolen op goud bieden goed gedefinieerde substraten voor de vorming van eiwit patronen en cel opsluiting. Microcontact printen van hexadecanethiol met behulp van een polydimethylsiloxaan (PDMS), stempel, gevolgd door opvulling met een glycol-beëindigde alkaan thiol monomeer produceert een patroon waarbij eiwitten en cellen adsorberen alleen aan de gestempelde hexadecanethiol regio.

Het creëren van twee-dimensionale Patterned Substraten voor eiwit en Cell opsluiting

Wij rapporteren over technieken micropattern nanoporeuze gouden dunne films via stencilafdruk en fotolithografie, alsook werkwijzen cultuur brengen van cellen op microschaal vervaardigde patronen. Verder beschrijven we beeld analysemethoden morfologie van het materiaal en de gekweekte cellen met behulp van scanning elektronenmicroscopie en fluorescentie microscopie technieken karakteriseren.

Microfabricage van Nanoporeuze Gold Patronen voor Cell-materiaal Interaction Studies

Dit protocol beschrijft een microfabrication-compatible methode voor cel-patroon op SiO 2. Een vooraf gedefinieerde Parylene-C ontwerp wordt fotolithografische gedrukt op SiO 2 wafels. Na incubatie met serum (of andere activering oplossing) cellen specifiek hechten aan (en te groeien volgens de conformiteit van) onderliggende parylene-C, terwijl wordt afgestoten door SiO 2 regio's.

Cel Patterning op fotolithografisch Defined Parylene-C: SiO<sub&gt; 2</sub&gt; Substrates

Dit manuscript presenteert een techniek om de krachten te passen of release op hechtende cellen of weefsels met behulp van unidirectionele stretching.

Stretching micropatterned Cellen op een PDMS membraan

Menselijke pluripotente stamcellen (hPSCs) hebben de intrinsieke vermogen om onderscheid te maken en zichzelf organiseren in verschillende weefsel patronen; hoewel dit vereist de presentatie van ruimtelijke milieu-hellingen. Wij presenteren stencil micropatterning als een eenvoudige en robuuste methode om biochemische en mechanische gradiënten genereren voor het besturen van HPSC differentiatie patronen.

Stencil micropatterning van menselijke pluripotente stamcellen voor Probing ruimtelijke organisatie van Differentiatie Fates

Dit rapport beschrijft een eenvoudige, gemakkelijk uit te voeren techniek, met behulp van lagedrukvacuüm, om microfluïdische kanalen te vullen met cellen en substraten voor biologisch onderzoek.

Een veelzijdige methode van patroonvorming Eiwitten en cellen

Hier presenteren we een protocol voor de fabricage van kleurovergang nanopattern platen via thermische nanoimprinting en de methode van het screenen van reacties van menselijke endotheliale voorlopercellen op de nanostructuren. Met behulp van de beschreven technologie, is het mogelijk om te produceren van een steiger die fysieke stimuli cel gedrag kunt bewerken.

Fabricage van kleurovergang Nanopattern door thermische Nanoimprinting techniek en Screening van de reactie van menselijke Endothelial kolonie-vormende cellen

Dit protocol introduceert een lithografievrije micropatroonmethode die eenvoudig en toegankelijk is voor mensen met een beperkte bio-engineeringachtergrond. Deze methode maakt gebruik van aangepaste laser-cut stencils om micropatroon extracellulaire matrix eiwitten in een vorm van belang voor het moduleren van cel morfologieën. De procedure voor micropatterning wordt aangetoond met behulp van geïnduceerde pluripotente stamcel afgeleide cardiomyocyten.

Eenvoudige lithografie-vrije single cell micropatterning met behulp van Laser-Cut Stencils

Het hier gepresenteerde protocol maakt geautomatiseerde fabricage van micropatterns mogelijk die de celvorm standaardiseert om cytoskeletstructuren in zoogdiercellen te bestuderen. Deze gebruiksvriendelijke techniek kan worden opgezet met in de handel verkrijgbaar beeldvormingssystemen en vereist geen gespecialiseerde apparatuur die niet toegankelijk is voor standaard celbiologielaboratoria.

Controle van celgeometrie door infrarood laserondersteunde micropatterning

We beschrijven verbeteringen aan een standaardmethode voor het meten van cellulaire tractiekrachten, gebaseerd op microcontactprinten met een enkele subtractieve patroonstap van puntarrays van extracellulaire matrixeiwitten op zachte hydrogels. Deze methode zorgt voor een eenvoudigere en consistentere fabricage van eilandpatronen, essentieel voor het regelen van de vorm van de celcluster.

Patroongeneratie voor micropatterntractiemicroscopie

Traditioneel wordt celkweek uitgevoerd op vlakke substraten die de natuurlijke omgeving van cellen in vivo slecht nabootsen. Hier beschrijven we een methode om celkweeksubstraten te produceren met fysiologisch relevante gebogen geometrieën en micropatterned extracellulaire eiwitten, waardoor systematisch onderzoek naar cellulaire detectie van deze extracellulaire signalen mogelijk is.

Generatie van multicue cellulaire micro-omgevingen door UV-fotopatterning van driedimensionale celcultuursubstraten

Leer een eenvoudige steektechniek om grote nanopatterned substraten te produceren van kleine PDMS mallen. Deze methode onderzoekt nanotopografische modulatie van celgedrag en focale adhesie-eiwitten.

Uitbreiding van nanopatterned Substrates met steek Techniek voor Nanotopographical Modulation of Cell Behavior

Meer video's verkennen