Um grânulo emparelhado e matriz de ímã para moldagem micropoços com geometrias côncavas variáveis

O objetivo geral deste método é fabricar micro poços esféricos côncavos utilizando esferas metálicas de travamento automático assistidas por força magnética. Olá, meu nome é Gi Hun Lee e sou assistente de ensino na Universidade Chung-Ang. O que nos interessa em nosso laboratório é fabricar vários dispositivos e plataformas em microescala para aprimorar nossos estudos sobre o desenvolvimento de um instrumento biológico, sua cultura e novas microestruturas.

Um de nossos interesses de pesquisa é o desenvolvimento de novos microdispositivos e metodologias para contrair isso em um ambiente tridimensional. Chamamos isso de cultura. A cultura é muito útil para entender a resposta tridimensional, porque é mais semelhante ao tecido real do que a cultura planar bidimensional convencional.

Vários métodos de produção de spread foram tentados, como em um frasco ou tubos, em uma rede de tambor e micro-ondas. Entre esses métodos, o método micro côncavo é uma ferramenta muito poderosa para produzir três D. Qualquer passo do micro ware é cada monitoramento e a capacidade de controlar tamanhos esféricos e distribuição.

Aqui propomos nosso método para fabricar micro utensílios côncavos com uma conta e uma matriz de pequenos ímãs. Usando esta técnica, 100 de micro mercadorias côncavas podem ser fabricadas pelo mecanismo de força magnética auxiliando ainda as contas. Os aumentos são díspares de processo em cada escala côncava e sem proposição recorrente.

Para começar, placas de alumínio de matriz de furos passantes de 230 por 30 foram feitas usando um gravador rotativo CNC. O local fornece um rolo guia para as contas, como será mostrado nas seções a seguir. O placer perfurou com brocas de diâmetros diferentes e a placa com o furo menor foi colocada na parte inferior.

Os cantos externos também são perfurados para alinhar as placas. As duas placas são então alinhadas, empilhadas e travadas juntas inserindo N três parafusos nos orifícios do limen e são fixadas com porcas. Como mencionado anteriormente, é importante que o fabricante coloque a placa com um orifício menor na parte inferior, para que as contas possam ser fixadas dentro dos poços guia.

O próximo passo é preparar uma matriz de 30 por 30 de ímãs de neodímio. Começamos isolando manualmente os ímãs e os organizamos em uma matriz de dois por dois. Em seguida, nós os alinhamos em uma matriz maior usando uma pinça.

Para fazer uma matriz de ímãs adequada, cada ímã deve ter a polaridade oposta ao seu vizinho. Além disso, para evitar a quebra ou dispersão da matriz, uma placa de alumínio é fixada na parte inferior da matriz magnética usando fita dupla face. Agora, estamos prontos para montar cada peça que fizemos em micro molde de poço.

A matriz magnética é cuidadosamente fixada à placa inferior usando fita adesiva comum. É importante que o conjunto magnético seja fixado com os ímãs voltados para baixo. Depois que a placa de alumínio e a matriz magnética são devidamente ordenadas, os grânulos de aço são colocados no conjunto da placa.

os grânulos usados em nosso papel são grânulos de aço de SUJ dois com diâmetros de 600 mícrons. Nosso processo de alinhamento é muito simples. Colocamos um número suficiente de contas no conjunto e as raspamos usando uma placa de acrílico.

O ímã na parte inferior prende as contas, que entram nos orifícios da placa de alumínio e as contas excessivas, que não se alojaram nos orifícios, são removidas durante o processo de raspagem. As contas excessivas são removidas usando outro ímã. Quando os grânulos estiverem devidamente alojados dentro dos poços guia, procedemos à remoção da placa superior.

Durante este processo, existem alguns casos em que as contas caem e se deslocam. Nesse caso, insira manualmente o cordão de volta no orifício usando uma pinça. Agora o molde côncavo do micro poço está pronto.

Mova a plataforma para outra placa de Petri e prepare-se para a próxima etapa. Preparamos o PDMS seguindo as instruções do fabricante, misturando o monômero PDMS e o agente de cura com a proporção de 10 para um. Para remover as bolhas de ar presas na mistura PDMS, desgaseificamos a mistura colocando-a em um dessecador por aproximadamente uma hora.

Quando isso é feito, pegamos a mistura PDMS desgaseificada e a despejamos no molde côncavo do micro poço e a desgaseificamos novamente. Em seguida, assamos a mistura PDMS em uma chapa quente a 80 graus Celsius por duas horas para formar a subbandeja PDMS embutida imbuída. O próximo processo deve ser realizado com muito cuidado.

Para facilitar o processo de remoção, o metanol é derramado na subbandeja e a subbandeja periférica do PDMS é removida em sequência. Deve-se notar que o fabricante deve certificar-se de que o metanol esteja bem permeado nas lacunas para garantir uma remoção limpa. A subbandeja PDMS é então destacada da placa de alumínio, é mais fácil cortar as bordas antes de retirar a subbandeja.

Por fim, removemos as contas da subbandeja PDMS. Antes da remoção, esticamos e voamos a subbandeja por algum tempo para afrouxar as ligações entre as esferas e a subbandeja PDMS. A remoção real das contas é muito fácil e pode ser feita usando um grande ímã.

A fabricação de micro poços côncavos está concluída e os micro poços estão prontos para cultura de células. Para testar se nossa plataforma PDMS é adequada para células de cultura, realizamos os seguintes procedimentos. Primeiro, usamos um punção de biópsia de 14 milímetros de diâmetro para cortar a subbandeja PDMS côncava de micro poço.

Depois de esterilizar a subbandeja PDMS, nós a colocamos em uma placa de 24 poços. Em seguida, revestimos toda a subbandeja PDMS com uma solução plurônica de F-127 a quatro por cento durante a noite para evitar que as células adiram à superfície do micropoço. Durante o processo de revestimento, quaisquer bolhas de ar presas nos micropoços devem ser removidas, seja por pipetagem ou usando um limpador ultrassônico.

Depois de nos certificarmos de que não há bolhas de ar restantes, semeamos um mililitro de solução de meio celular, que conterá aproximadamente dois milhões de células na subbandeja do PDMS. Em seguida, aspire o meio usando uma pipeta de 1000 microlitros para remover quaisquer células em excesso, que não ficaram presas nos micro poços e tudo está pronto para as células irem para a incubadora. Um molde convexo em padrão de micro poço foi fabricado com sucesso, contas de aço comerciais foram presas na matriz de furos passantes de 30 por 30.

As contas foram mantidas firmemente sem nenhum gás entre as contas e os orifícios correspondentes. A forma do micro poço côncavo fabricado é hemisférica côncava com um diâmetro de 600 mícrons, que é o mesmo do cordão de aço. Uma seção transversal de um micro poço côncavo mostra que a distância do micro poço vizinho era de um milímetro, que era a mesma dos furos passantes.

Células-tronco derivadas do tecido adiposo foram cultivadas nos micro poços côncavos. Semeamos dois milhões de células na matriz de micropoços côncavos de 14 milímetros de diâmetro. Após 24 horas, as células se agregaram em esferóides.

O diâmetro médio dos esferoides formados em uma matriz de micropoços foi de 185,68 mícrons. No terceiro dia, as células se tornaram mais agregadas, mas o diâmetro médio dos esferoides caiu para 147 mícrons. Seguindo este procedimento, 100 de micro poços esféricos côncavos podem ser fabricados em nosso método econômico e relativamente simples.