Name: Wzorowanie ogniw na optycznie przezroczystych elektrodach z tlenku indu i cyny (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2007-08-20T00:00:00.000+00:00
Duration: 26 min 16 s
Description: Poznaj metodę wzorowania komórek na przezroczystych elektrodach ITO przy użyciu elektrochemicznego usuwania monowarstw PEG-silanowych. Technika umożliwia precyzyjną kontrolę adhezji komórkowej w inżynierii tkankowej.

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

playerTrialDesktop

Część I: Formowanie elektrod
<ol>
<li>Oczyszczone i odwodnione szkiełka szklane pokryte warstwą ITO powleczono pozytywnym fotorezystem</li>
<li>Powierzchnię wypiekano w temperaturze 100°C w celu usunięcia rozpuszczalników z fotorezystu</li>
<li>Po wypiekaniu powierzchnię naświetlano światłem ultrafioletowym przez fotomaskę przy użyciu urządzenia Canon Mask Aligner</li>
<li>Naświetlone obszary usunięto w roztworze wywoływacza</li>
<li>Powierzchnię poddano utwardzaniu termicznemu (hard bake), aby usunąć pozostałości roztworu wywoływacza</li>
<li>Obszary ITO niechronione wzorem z fotorezystu trawiono w trawieniu kwasowym</li>
<li>Pozostały fotorezyst usunięto poprzez sonikację w acetonie, tworząc elektrody ITO</li>
</ol>
Część II: Modyfikacja powierzchni
<ol>
<li>Zmodyfikowane elektrody są oczyszczane w komorze plazmowej, a następnie modyfikowane 2% PEG silanem w toluenie. Inkubację prowadzono przez 2 godziny, po czym nastąpiło 2-godzinne wypiekanie.</li>
</ol>
Uwaga: Proces ten przeprowadza się w worku rękawicowym wypełnionym azotem, aby uniknąć obecności wilgoci, ponieważ silan PEG reaguje z nią.
Część III: Elektrochemia
<ol>
<li>Stalowe druty zostają przymocowane do podkładek elektrod.</li>
<li>Elektrody modyfikowane silanem PEG są umieszczane w ogniwie elektrochemicznym w celu przeprowadzenia eksperymentów elektrochemicznych.</li>
<li>Silan PEG z obszarów połączonych jest usuwany przy użyciu układu trójelektrodowego w PBS.</li>
</ol>
Część IV: Wzorowanie komórkowe
<ol>
<li>Fibroblasty inkubuje się na świeżo oczyszczonych podłożach. Po inkubacji komórki te przytwierdzają się do obszarów, z których usunięto silan PEG; nie wiążą się one jednak w żadnym innym miejscu na powierzchni.</li>
<li>Uzorowane komórki inkubuje się w świeżej pożywce i obrazuje za pomocą mikroskopu.</li>
</ol>

<ol><li>Lee, J. Y., Jones, C., Zern, M. A., Revzin, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Analysis+of+Local+Tissue-Specific+Gene+Expression+in+Cellular+Micropatterns%5BTitle%5D)+AND+%22+Analytical+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Analysis of Local Tissue-Specific Gene Expression in Cellular Micropatterns.</a> Analytical Chemistry. 78, 8305-8312 (2006).</li>
</ol>

W tym filmie zaprezentowaliśmy wzorowanie komórek na optycznie przezroczystych elektrodach z tlenku indu i cyny. Po wykonaniu elektrod ITO za pomocą fotolitografii, zostały one zmodyfikowane odporną na przyleganie komórek monowarstwą silanu PEG. Monowarstwa ta została zdesorbowana za pomocą elektrochemii, co zmieniło właściwości powierzchni z odpornej na przyleganie komórek na adhezyjną. W filmie pokazano wzorowanie mysich fibroblastów 3T3. Tą samą techniką wzorowaliśmy również hepatocyty, komórki pierwotne oraz komórki ...

<table><tbody><tr><td>Tlenek indu i cyny</td><td>Inne</td><td>Delta Technologies</td><td>CB 40IN</td><td></td></tr><tr><td>Silan PEG</td><td>Odczynnik</td><td>Gelest Inc.</td><td>SIM6492.66</td><td></td></tr><tr><td>Kwas solny</td><td>Odczynnik</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>320331</td><td></td></tr><tr><td>Kwas azotowy</td><td>Odczynnik</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>258121</td><td></td></tr><tr><td>Etanol</td><td>Odczynnik</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>459836</td><td></td></tr><tr><td>Aceton</td><td>Odczynnik</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>650501</td><td></td></tr><tr><td>Toluen</td><td>Odczynnik</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>34866</td><td></td></tr><tr><td>Pożywka</td><td>Odczynnik</td><td>Invitrogen</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Kolagen</td><td>Odczynnik</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>C3867</td><td></td></tr><tr><td>Mysie fibroblasty 3T3</td><td>Linia komórkowa</td><td>ATCC</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

wzorcowanie komórek na optycznie przezroczystych elektrodach z tlenku indu i cyny

Patterning Cells on Optically Transparent Indium Tin Oxide Electrodes

Zdolność do precyzyjnej przestrzennej i czasowej kontroli oddziaływań na powierzchni komórek jest ważnym warunkiem wstępnym do tworzenia wielokomórkowych struktur służących jako modele in vitro tkanek natywnych. W niniejszym badaniu wykorzystano techniki fotolitografii i trawienia mokrego do wytworzenia indywidualnie adresowalnych elektrod z tlenku indu i cyny (ITO) na podłożach szklanych. Podłoża szklane zawierające mikroelektrody ITO zmodyfikowano silanem z poli(glikolem etylenowym) (PEG), aby nadać im właściwości odporne na osadzanie białek i komórek. Obecność izolujących cząsteczek PEG na powierzchni elektrod zweryfikowano za pomocą woltamperometrii cyklicznej, wykorzystując ferryjanożelazek potasu jako reporterową cząsteczkę redoks. Co istotne, przyłożenie potencjału redukującego spowodowało desorpcję warstwy PEG, co doprowadziło do regeneracji przewodzącej powierzchni elektrody i pojawienia się typowych pików redoks ferryjanożelazku. Przyłożenie potencjału redukującego odpowiadało również zmianie właściwości elektrody ITO z nieadhezyjnych dla komórek na adhezyjne. Elektrochemiczne usuwanie warstwy silanu-PEG z mikroelektrod ITO umożliwiło adhezję komórek w sposób przestrzennie zdefiniowany, przy czym wzory komórkowe ściśle odpowiadały wzorom elektrod. Na tych podłożach zademonstrowano mikrowzorowanie kilku typów komórek. W przyszłości kontrola właściwości biointerfejsu zapewniona przez tę metodę pozwoli na inżynierię mikrośrodowisk komórkowych poprzez zestawianie trzech lub więcej typów komórek w precyzyjnej konfiguracji geometrycznej na optycznie przezroczystym podłożu.

Niebędąca podatna na fouling monowarstwa silanu PEG została desorbowana z indywidualnie adresowalnych elektrod ITO na szkle poprzez przyłożenie potencjału redukcyjnego. Elektrochemiczne usuwanie warstwy silanu PEG z mikroelektrod ITO umożliwiło adhezję komórek w sposób przestrzennie zdefiniowany, przy czym wzory komórkowe ściśle odpowiadały rozmieszczeniu elektrod.

Wzorcowanie komórek na optycznie przezroczystych elektrodach z tlenku indu i cyny

Zdolność do sprawowania precyzyjnej kontroli przestrzennej i czasowej nad oddziaływaniami na powierzchni komórek jest istotnym warunkiem wstępnym dla składania wielokomórkowych...

Cześć, jestem Isha. Jestem studentką drugiego roku studiów magisterskich w laboratorium dr. Zen. Znajdujemy się w Departamencie Inżynierii Biomedycznej na Uniwersytecie Kalifornijskim w Davis.Dzisiaj zaprezentuję kontrolę jonów na mikrofabrykowanych, optycznie przezroczystych elektrodach z tlenku indu i cyny. W badaniach nad inżynierią i regeneracją tkanek podjęto próby odtworzenia mikrośrodowiska narządu. Aby stworzyć takie mikrośrodowisko in vitro, niezbędna jest izolacja komórek na podłożu w wymiarze przestrzennym i czasowym. Naszym celem jest zaprojektowanie powierzchni, które pozwolą nam kontrolować rozmieszczenie różnych typów komórek wątroby.W dzisiejszym doświadczeniu wykorzystamy modyfikację powierzchni, mikrowytwarzanie oraz elektrochemię do stworzenia powierzchni, której właściwości można przełączać z nieadhezyjnych dla komórek na adhezyjne. Pierwszym krokiem jest fotolitografia. Oto schemat blokowy przedstawiający przebieg tego procesu.Kolor niebieski oznacza szklany podłoże, a zielony to tlenek indu 10 pokrywający szkło. W pierwszej kolejności naniesiemy metodą spin-coatingu fotorezist czerwony, pokazany tutaj, na szklane podłoże pokryte tlenkiem indu 10. Następnie pod

patterning-cells-on-optically-transparent-indium-tin-oxide-electrodes

Research

JoVE Journal

Biology

Biologia

Przedstawiamy procedurę tworzenia samoorganizującej się monowarstwy z poli(glikolu etylenowego) (PEG-SAM) na podłożu krzemowym z mikroelektrodami złotymi. Warstwa PEG-SAM jest tworzona w jednym kroku i zapobiega biofoulingowi na powierzchniach krzemu oraz złota. Następnie wykorzystuje się elektroforezę do rozmieszczania biomolekuł w skali nanometrycznej.

Antyfouling samoorganizujące się monowarstwy na mikroelektrodach do wzorcowania biomolekuł

Ten protokół opisuje metodę tworzenia wzorów komórkowych na SiO2 kompatybilną z mikrofabrykacją. Predefiniowany wzór parylenu-C jest drukowany fotolitograficznie na płytkach SiO2. Po inkubacji z surowicą (lub innym roztworem aktywacyjnym) komórki przylegają specyficznie (i rosną zgodnie z zgodnością) leżącego poniżej parylenu-C, będąc jednocześnie odpychane przez regiony SiO2.

Wzorcowanie komórek na zdefiniowanych fotolitograficznie 
Parylene-C: Substraty SiO2

Przedstawiono metodę wytwarzania, w warunkach otoczenia, organicznych tandemowych urządzeń fotowoltaicznych w konfiguracji równoległej. Urządzenia te wyposażone są w uzdatnioną powietrzem, półprzezroczystą wspólną katodę z nanorurek węglowych.

Metoda otoczenia do produkcji wspólnej katody z nanorurki węglowej bramkowanej jonowo w tandemowych organicznych ogniwach słonecznych

Informujemy, że limit dyfrakcji konwencjonalnej litografii optycznej może zostać pokonany poprzez wykorzystanie przejść organicznych pochodnych fotochromowych wywołanych przez ich fotoizomeryzację przy niskim natężeniu światła. 1-3 W tym artykule przedstawiono naszą technikę wytwarzania i dwa mechanizmy blokujące, a mianowicie: rozpuszczenie jednego fotoizomeru i utlenianie elektrochemiczne.

Modelowanie za pomocą przejść nasycalnych optycznych - produkcja i charakterystyka

Opisujemy protokół modyfikacji powinowactwa komórek powierzchni rusztowania w środowisku wodnym. Metoda wykorzystuje fotokatalizę dwutlenku tytanu do rozkładu filmu organicznego w obszarze napromieniowanym światłem. Pokazujemy, że można go wykorzystać do tworzenia mikrodomen białek rusztowań, zarówno ex situ, jak i in situ.

Fotowzorcowanie białek i komórek w środowisku wodnym za pomocą fotokatalizy TiO2

Ten protokół opisuje syntezę i osadzanie roztworu nieorganicznych nanokryształów warstwa po warstwie w celu wytworzenia cienkiej warstwy elektroniki na powierzchniach nieprzewodzących. Atramenty stabilizowane rozpuszczalnikiem mogą wytwarzać kompletne urządzenia fotowoltaiczne na podłożach szklanych poprzez powlekanie wirowe i natryskowe po wymianie ligandów i spiekaniu po osadzaniu.

Produkcja w pełni przetworzonych w roztworze nieorganicznych nanokrystalicznych urządzeń fotowoltaicznych

Ten artykuł przedstawia oparte na impedancji urządzenie do wykrywania szybkości parowania roztworów. Oferuje wyraźne zalety w porównaniu z konwencjonalnym podejściem do odchudzania: szybka reakcja, wykrywanie o wysokiej czułości, wymóg małej próbki, wielokrotne pomiary próbek i łatwy demontaż w celu czyszczenia i ponownego użycia.

Wysokowydajna platforma oparta na impedancji do wykrywania szybkości parowania

W tym artykule pokazano prostą metodę przygotowania częściowo lub całkowicie pokrytych cząstek metalicznych oraz wykonywania pomiarów właściwości elektrokinetycznych prądu przemiennego za pomocą szybko wyprodukowanego układu elektrod z tlenku indu i cyny (ITO).

Przygotowanie cząstek janusa i pomiarów elektrokinetycznych prądu przemiennego za pomocą szybko wytwarzanego układu elektrod z tlenku indu i cyny

Przedstawiono protokół produkcji odblaskowego cholesterycznego, ciekłokrystalicznego urządzenia wyświetlającego, zawierającego chiralną domieszkę reagującą na redoks, umożliwiającą szybką i niskonapięciową pracę.

Elektrochemiczne cholesteryczne urządzenie ciekłokrystaliczne do szybkiej i niskonapięciowej modulacji koloru

Protokół ten przedstawia zaawansowane metody wytwarzania materiałów i ex vivo badania serca szczurów do optycznego i elektrycznego dwukierunkowego biointerfejsu, umożliwiając precyzyjną stymulację serca, rejestrację i modelowanie zawału na potrzeby badań bioelektronicznych.

Dwukierunkowe interfejsy elektryczne i optoelektroniczne w zdrowych i niedokrwionych sercach szczurów ex vivo

Protokół ten opisuje wytwarzanie jednoczęściowego tranzystora polowego (ISFET) na bazie tlenku indu i cyny (ITO), który może być skonstruowany jako czujnik FET bramkowany roztworem (np. czujnik pH) przy użyciu krótkiego i prostego procesu (około pół dnia). Ten jednoczęściowy tranzystor ITO-ISFET może być również stosowany do biodetekcji.

Wytwarzanie jednoczęściowego tranzystora na bazie tlenku indu i cyny z bramką rozpuszczającą, umożliwiającego czułą biodetekcję

Poznaj metodę wzorowania komórek na przezroczystych elektrodach ITO przy użyciu elektrochemicznego usuwania monowarstw PEG-silanowych. Technika umożliwia precyzyjną kontrolę adhezji komórkowej w inżynierii tkankowej.

Wzorcowanie komórek na optycznie przezroczystych elektrodach z tlenku indu i cyny

Przeglądaj więcej filmów