Методическая статья

Изготовление Комплексные Субстраты культуры с помощью робота-микроконтактной печати (R-μCP) и Sequential нуклеофильного замещения

DOI:

10.3791/52186

31 октября 2014 г.

* These authors contributed equally

В этой статье

Краткое содержание

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Субстраты клеточных культур, функционализированные микромасштабными структурами биологических лигандов, имеют огромную полезность в области тканевой инженерии. В данной работе мы демонстрируем универсальное и автоматизированное производство субстратов для тканевых культур с помощью нескольких микроструктурированных полиэтиленгликолевых щеток, представляющих собой ортогональные химические составы, которые обеспечивают пространственно точную и сайт-специфичную иммобилизацию биологических лигандов.

Аннотация

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

В тканевой инженерии желательно демонстрировать пространственный контроль морфологии тканей и судьбы клеток в культуре в микронном масштабе. Для решения этой задачи можно использовать культуральные субстраты, представляющие собой привитые кисти из полиэтиленгликоля (ПЭГ), путем создания микромасштабных, необрастающих и устойчивых к клеточной адгезии областей, а также областей, где клетки участвуют в биоспецифических взаимодействиях с ковалентно привязанными лигандами. Чтобы спроектировать сложные ткани с использованием таких субстратов, потребуется последовательно смоделировать несколько кистей ПЭГ, функционализированных для придания дифференциальной биологической активности и выровненных в микромасштабных ориентациях, которые имитируют ниши in vivo. Микроконтактная печать (μCP) — это универсальный метод создания образцов для таких привитых PEG-кистей, но ручная μCP не может быть выполнена с микромасштабной точностью. Таким образом, мы объединили передовую робототехнику с методами мягкой литографии и новыми реакциями химии поверхности для разработки метода роботизированной микроконтактной печати (R-μCP) для изготовления культуральных подложек со сложными, микромасштабными и высокоупорядоченными узорами PEG-кистей, представляющих ортогональные «кликовые» химические составы. Здесь мы подробно опишем рабочий процесс изготовления таких подложек.

Введение

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Способность ПЭГ-привитых поверхностей для отображения ковалентно связанные биохимические лиганды, одновременно поддерживая присущие не-обрастания свойства делают их идеальным выбором для инженерных пользовательских сред микромасштабных на культуральных субстратах 1,2,3. Биоспецифического взаимодействия, опосредованные лигандов конъюгировали PEG щеток позволяет упрощенное анализ последствий биохимических сигналов, обнаруженных в комплексе в естественных условиях микросреды тканей на отдельных фенотипов клеток. Кроме того, био-ортогональное "щелчок" химические соединения могут быть использованы для облегчения направленного иммобилизацию лигандов так, что они представлены в нативных конформаций 4-6. Таким образом, микромасштабная пространственное структурирование ПЭГ щетки является универсальным инструментом для создания дизайнера в нишах пробирке расследовать сигнализацию клеток, вызванную иммобилизованных биохимических сигналов 6,7.

Общий метод генерации пространственных моделей биохимических у.е.эс влечет микроконтактная печати (μCP) позолоченные субстраты с узорами PEG сопряженных алкантиолов. Затем micropatterned самоассоциированные монослоя (Sams) ПЭГ-ylated алкантиолов ограничивает физическую адсорбцию биохимических молекул, например, белков, только для не-рисунком регионах подложки 8,9. Тем не менее, ЗРК, генерируемые этой техники чувствительны к окислению в долгосрочной клеточной культуральной среде. Таким образом, μCP'd алкантиол ЗРК часто дополнительно привиты с ПЭГ полимерных щеток, используя поверхность инициативе переноса атома радикальной полимеризации (SI-ATRP), чтобы увеличить не обрастания стабильность в регионе 10. В частности, μCP из алкантиол инициатора полимеризации, ω-meraptoundecyl бромизобутирата, на золотым покрытием поверхностей с последующим SI-ATRP поли (этиленгликоля) метилового эфира метакриловой (PEGMEMA) мономеров генерирует поверхностей с micropatterned долгосрочной перспективе, стабильное, и не- Загрязнение ПЭГ щетки. Более того, эти способны быть дополнительно модифицированы, чтобы представить разнообразны химические группы 11.

Воспользовавшись этой собственности, Ша и др. др. разработал метод спроектировать культуры субстратов с многокомпонентных PEGMEMA кистей, представляющих ортогональных "щелчок" химии. В этом методе используют серию μCP / SI-ATRP шагов перемежаются с азидом натрия последовательный, этаноламина, и пропаргиламин нуклеофильные замен для создания культуральных субстратах, представляющие микромасштабная образцы нескольких иммобилизованных лигандов 6. В то время как потенциал с помощью таких химических процессов в сочетании с ручным μCP проектировать новые культуральные субстраты огромна, она ограничена точностью и аккуратностью, с которой несколько шагов μCP могут быть выровнены на одной подложке. Высокий уровень точности и аккуратности необходимо будет воспроизводимо производство комплекс в пробирке ниш, использующих эти универсальные методы.

e_content "> Для решения этого ограничения, несколько автоматизированных и полуавтоматических систем μCP были получены. Чакра и др. др. разработали систему μCP, в котором пользовательские марки размещаются на железнодорожной системы и приводят в конформной контакте с золотым покрытием слайдов с использованием Пневматический привод с компьютерным управлением. Тем не менее, этот метод требует точного изготовление нестандартных конструкций марок и сообщает о точности 10 мкм, без доклада достигнутой точности при выполнении нескольких μCP шаги 12. Совсем недавно, метод, использующий комплексный кинематической системы сцепления сообщили точность ниже 1 мкм с использованием одного шаблона, но не смогли точно выравнивать несколько шаблонов из-за отсутствия точного управления марке из пресс-формы для формования 13. Кроме того, оба из предыдущих методов требует, чтобы субстрат остаются фиксированными между шагами паттерна , тем самым значительно ограничивая разнообразие модификации поверхности химических, которые могут бытьиспользован. Здесь мы опишем автоматизированная система R-μCP способны точной и точного выравнивания нескольких шагах μCP, позволяя максимально гибко марки проектирования и изготовления. Кроме того, узорчатые субстраты могут быть многократно удален из системы между штамповок, тем самым позволяя использование различных химических модификаций субстрат, в том числе последовательных нуклеофильными замен. Основания инженерные используя такие химические были использованы для клеточной культуры ранее как нас 6,14 и др 7. Таким образом, мы слились R-μCP и последовательные реакций нуклеофильного замещения в разработке метода для масштабируемого производства культуральных субстратах со сложными и micropatterned биохимических сигналов.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Протокол

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. Создание эластомерных Марки

  1. Для создания кремниевых мастеров в PDMS штампа, шаблоны проектирования художественных фотошаблона, используя системы автоматизированного проектирования программного обеспечения.
    1. Дизайн первый рисунок в виде 20 х 20 массива колец с 300 мкм внутренний диаметр (ID) и 600 мкм ОД с 1200 мкм от центра до центра расстояния.
    2. Дизайн второй схеме, 20 х 20 массива колец с 600 мкм ID и 900 мкм ОД с 1200 мкм от центра до центра расстояния.
    3. Кроме того, место 1 х 1 мм 2 квадратных контрольные метки на всех четырех углах каждой конструкции массива расстоянии 1200 мкм от центра до центра от углового шаблона под углом 45 °.
    4. Изготовление кремниевых мастеров для использования в этом эксперименте с 1: 1 пропорций, соотносить с глубиной художественного 300 мкм с использованием стандартных методов литографии, описанные в другом месте 15 или в сотрудничестве с микрожидкостных литейного,
      Примечание: Характеристика глубины меньше, чем 100 мкм, может привести к аномальной деформации марок до контакта с поверхности подложек.
      ПРИМЕЧАНИЕ: Этот протокол начинается с того, уже полученные кремниевые мастеров с описанными моделями фоторезиста, что требует специального оборудования и чистые номера, чтобы создать. Лучше всего проконсультироваться с изготовителем или основной объект, чтобы создать эти узорчатые мастеров.
  2. Silanize кремния мастера O / N в ходе инкубации с (tridecafluoro-1,1,2,2-tetrahydroocty) трихлорсилана паров.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Силан пар является высокотоксичным и следует обращаться только в химическом вытяжном шкафу.
  3. Создание обратную реплики из кремниевых мастеров путем отверждения 10: соотношение PDMS предварительного полимера и PDMS отвердителя на верхней части Силанизированные кремния мастеров в чашке Петри O / N при 60 ° C 1.
  4. Удалить марки PDMS от кремния мастеров, и скрепления штампы акрилонитрил-бутадиен-стирол (ABS) подкладок или любой другой жесткий материалс с помощью клея.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Материал выбора не должно быть прозрачным или биологически совместимым. Тем не менее, он должен обеспечить плоскую поверхность для взаимодействия с роботизированной оснастки и более высокой жесткостью, чем PDMS.

2. Подготовка Coverslides

  1. Промыть микроскопа coverslides (24 мм х 50 мм # 1) в толуола, метанола и разрушать ультразвуком в ацетоне в течение 1 мин перед промывкой этанолом и сушки в слабом потоке азота.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Обращайтесь толуол и ацетон только в химическом вытяжном шкафу.
  2. Пальто coverslides с ~ 3,5 нм титана (Ti), а затем 18,0 нм золота (Au), используя сфокусированный испаритель электронно-лучевой.
    Примечание: Эта процедура совместима с различными золотым покрытием подложек, включая кремния и полистирола. Хотя можно генерировать их на месте, золота, покрытые субстраты можно также получить через коммерческих поставщиков.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Ti слои должны быть не менее 3 нм, в то время как слои Au на подложках должны бытьт мере 5 нм, и может быть в диапазоне вплоть до 1 мм по толщине в зависимости от идеальных оптических свойств конечного субстрата 16,17. Подложки не обязаны быть оптически прозрачными для изготовления; Однако, это облегчает микроскопический анализ изготовленных подложках.
  3. Промыть позолоченные coverslides с этанолом и сушат при нежной азота непосредственно перед использованием.

3. R-μCP из внешнее кольцо

  1. Перед R-μCP с избирательно совместимой сформулированы манипулятор (SCARA) системы, калибровки роботов эффекторы инструмента и сопутствующих систем Двойная камера, используя программное обеспечение системы.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Эти орудия изображены на рисунке 1.

figure-protocol-1
Рисунок 1. R- μCP система и Robotic Arm Инструменты. (B) Роботизированная рука оснастки изображением (е) алмазный инструмент травления и (г) пневматический всасывающий инструмент проведения (H) ABS спинкой PDMS штамп.

  1. Вручную разместить PDMS штамп с 600 мкм ID и 900 мкм OD выступающие кольца лицом вниз в печать гнездования приспособление. Вручную разместить свежеочищенной золотым покрытием coverslide в верхней части вакуумной патрона, показанной на фиг.1А, и иммобилизации его с помощью подключенного лабораторный вакуум.
  2. Использование элементов управления робота, выровнять ведущего вниз камеру над центральной точки золотым покрытием coverslide, как на рисунке 2А.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Этот пункт может быть изначально определены путем визуального осмотра и не требует большой точности, как PDMS штамп гораздо крупэ, чем золотым покрытием слайд.
  3. Поручить роботизированную руку для травления четыре ссылку "X" знаки в вершинах квадрата с размерами 3,8 мм на 3,8 мм с центром на покрытой золотом coverslide используя алмазный инструмент травления, прикрепленный к руке робота. (Изображенные на рисунке 2B; автоматизированный процесс)
    ПРИМЕЧАНИЕ: Это гарантирует, что все четыре контрольные точки находятся в одной визуальной рамках нисходящего фронтальная камера.
  4. Использование роботов пневматический всасывающий инструментов, пикап и удерживайте в PDMS штамп 1 мм выше марка гнездования приспособление как на рисунке 2C. (Автоматизированный процесс)
  5. Использование вверх камеру по ходу движения и светодиодной подсветки кольцо на фото на рисунке 2D и Е, визуализировать справочные квадратный знаки штампа и идентифицировать их с помощью программного обеспечения камеры 10 раз для того, чтобы определить среднюю X штампа, Y, и угловое смещение от центра Ось робот оснастки. (Автоматизированный процесс)
  6. Как и в ПРИМЕЧАНИЕ: Внутренняя вычисление выполняется с помощью программного обеспечения роботизированной системы для точного выравнивания штампа и покровного в X, места центр Y и угловые смещения в будущих шагов R-μCP.
  7. 3.8) Поместите штамп в ванну с алкантиол ATRP инициатора, ω-mercaptoundecyl бромизобутирата (2 мМ в этаноле), как изображено на рисунке 2F. (Автоматизированный процесс)
  8. Снимите отметку с алкантиол решения и поместите его над потоком азота под давлением до 0,48 бар (5 фунтов на квадратный дюйм), чтобы испарить этанола как показано на рисунке 2G. После 1 мин увеличить давление в потоке азота является 1,03 бар (15 фунтов на квадратный дюйм) для обеспечения равномерного сухость. (Автоматизированный процесс)
    ПРИМЕЧАНИЕ: Неполное сушки приведет к полной или частичной потере образов верности.
  9. После высыхания, переместить штамп над расчетной центральной позицией с золотым покрытием стекло и опустите его с шагом в 100 мкм, контролируя Z-оси мотора силы, как показано на рисунке 2 полугодие.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Это передается как крутящий момент, с которыми сталкивается Z-оси двигателя и отображается в программе робота наведения. (Автоматизированный процесс)
  10. Остановка снижения штамп раз заданное давление 79,2 кПа достигнутый, и поддерживать контакт с горкой золотым покрытием в течение 15 сек. (Автоматизированный процесс)
    ПРИМЕЧАНИЕ: Значения давления здесь оптимизированы для текущего штамп дизайна и художественного высоте. Если дизайн печать изменяется, специально для большого удлинения марок, мелодии них соответственно по проб и ошибок.
  11. Медленно снимите отметку с золотым покрытием слайд и поместите штамп назад в печать гнездования приспособление. (Автоматизированный процесс)
  12. ол>

    4. SI-ATRP из PEGMEMA на Micropatterned Coverslides

    1. Отпустите давление вакуума, удерживающий micropatterned coverslide, и перенести его на 50 мл шленк. Уплотнение и дегазации колбу Шленка с использованием вакуумного насоса.
    2. Добавить 5.5 мл ATRP реакционной смеси, содержащей макромономера PEGMEMA (208,75 ммоль), воду (34,4 мл), метанол (43,8 мл), меди (II), бромид (1 ммоль) и 2 ', 2-бипиридин (3 ммоль), колбу Schlenk.
    3. Добавить 0,5 мл аскорбата L-натрия (454,3 мМ) в воде, чтобы инициировать реакцию, и дать ему возможность продолжаться в течение 16 ч при комнатной температуре в атмосфере инертного газа.
      Примечание: После того аскорбата L-натрия, цвет реакции будет смещаться от светло-зеленого до темно-коричневого, как показано на фигуре 3А-В.
      ПРИМЕЧАНИЕ: Реакция может продолжаться и после 16 часов, но это не будет существенно увеличить длину щеток PEG.

    figure-protocol-2 Рисунок 3. Инициирование SI-ATRP. (А) Инициирование реакции и (б) последующее изменение цвета следующим добавлением аскорбата L-натрия. (C) Микроскоп образ micropatterned поверхности coverslide следующем порядке SI-ATRP. Масштабная линейка 1 мм.

    1. Снимите micropatterned coverslide из колбы Шенк и промывают этанолом, водой и этанолом и сушат при слабом потоке азота.
      Примечание: После SI-ATRP, модификации поверхности должна быть видна глазу и могут быть отображены и анализировали под микроскопом, как на фиг.3С.
      ПРИМЕЧАНИЕ: Это самый простой способ, чтобы проверить точность суде, как это устраняет необходимость immunostain подложек.

    5. Azide Функционализация Micropatterned PEGMEMA цепи

    1. Поместите micropatterned coverslide в 20 мл реакционной стекло флакона.
    2. Добавить 6 мл N, N-диметилформамид (ДМФ), содержащим 100 мМ азид натрия в реакционную пробирку. Поддержание этой реакции при 37 ° С в течение 24 ч.
      ПРИМЕЧАНИЕ: Обращайтесь DMF только в химическом вытяжном шкафу. Соблюдайте осторожность при взвешивании азид натрия.
    3. По завершении удалить micropatterned coverslide из реакционной ампуле и промывают этанолом, затем водой и сушат в потоке азота.

    6. пассивация Бром Функционализированный PEGMEMA цепи

    1. Поместите micropatterned coverslide в 20 мл реакционных стеклянных флаконах.
    2. Добавить 6 мл диметилсульфоксида (ДМСО), содержащем 100 мМ этаноламина и 300 мМ триэтиламина в реакционный сосуд. Удерживая эту реакцию при 40 ° С в течение 24 ч.
      Примечание: Ручка ДМСО, этаноламин, триэтиламин и лишь в химическом вытяжном шкафу.
    3. После завершения удаления micropatterned coverslIDE из реакционной ампуле, промывают этанолом, затем водой и сушат в потоке азота.

    7. R-μCP внутреннего кольцевого пространства и SI-ATRP из PEGMEMA

    1. Провести R-μCP шаги, как описано ранее в шагах 3,2 и 3,6 - 3,12, заменив PDMS штамп с 300 мкм ID и 600 мкм OD выступающей колец, таким образом, что кольца с меньшими функциями размещены внутри ранее micropatterned колец.
      ПРИМЕЧАНИЕ: Пороговое давление для этой марки является 132,0 кПа. Как упоминалось ранее, эти параметры давления оптимизированы для На марке, используемых в этом эксперименте.
    2. Провести SI-ATRP шаги, как описано выше в пунктах 4.1 - 4.4.

    8. Ацетилен Функционализация Micropatterned PEGMEMA цепи

    1. Поместите micropatterned coverslide в 20 мл реакционной стекло флакона.
    2. Добавить 6 мл ДМСО, содержащего 100 мМпропаргиламин в реакционную пробирку. Поддержание этой реакции при комнатной температуре в течение 24 ч.
      Примечание: Ручка ДМСО и пропаргиламин только в химическом вытяжном шкафу.
    3. По завершении удалить micropatterned coverslide из реакционной ампуле и промывают этанолом, затем водой и сушат в потоке азота.

    9. Медь катализируемой "Нажмите" Биотинилирование ацетилена Прекращено PEGMEMA цепи

    1. Поместите micropatterned coverslide в 20 мл реакционной стекло флакона.
    2. Добавить 6 мл сульфата меди (15 мм) / Трис [(1-бензил-1Н-1,2,3-триазол-4-ил) метил] амина (TBTA, 30 мМ) (1: 1 об / об Вода / DMF), содержащей 562 мкМ азид-PEG 4 биотин, сопряженный с реакционную пробирку. Добавить 1,2 мл L-аскорбиновой кислоты (0,15 мМ) в воде к смеси, чтобы инициализировать реакции.
    3. Пузырь азот через реакционный раствор в течение 10 сек, печать флакон с Parafilm, и реагировать в течение 24 ч при комнатной температуре.
    4. По completioп удалить micropatterned coverslide от реакции флакона, промыть водой и поместить его в полистирольной блюдо 12-а.

    10. Иммунофлуоресцентное Обнаружение Биотинилированные ацетилена групп

    1. Блок micropatterned coverslide в DPBS (3% осел сыворотки) в течение 1 ч при комнатной температуре. Пятно для биотинилированных ацетиленовых групп со стрептавидин-546 конъюгата (2 мкг / мл) в ППД (3% осел сыворотки в PBS) в течение 2 ч при комнатной температуре.
    2. Промыть micropatterned coverslide 5 раз с DPBS в течение 10 мин при осторожном перемешивании.
      Примечание: На рисунке 4B изображает изображение на слайде после этот шаг завершен.

    11. Медь-бесплатно "Нажмите" Биотинилирование азида Прекращено PEGMEMA цепи

    Примечание: Если желательно, эта подложка модификация стадия может быть осуществлена ​​на месте во время культивирования клеток.

    1. Оставьте micropatterned coverslide в 12-а рolystyrene блюдо следующее ППД полоскания.
    2. Добавить 2 мл ППД (или клеточной культуральной среде), содержащей 20 мкМ DBCO-ПЭГ 4 биотин, и эта реакция позволит продолжать в течение 24 ч при комнатной температуре (или при 37 ° С в инкубаторе).
    3. По окончании, промойте micropatterned coverslide 5 раз DPBS (или просто выполнить изменение медиа).

    12. Иммунофлуоресцентное Обнаружение Биотинилированные азида групп

    1. Пятно для биотинилированных групп азида со стрептавидин-488 конъюгата (2 мкг / мл) в 2 мл DPBS (3% осел сыворотки) в течение 2 ч при комнатной температуре.
    2. Промыть micropatterned coverslide 5 раз в DPBS в течение 10 мин при легком помешивании.
    3. Изображение micropatterned coverslide помощью флуоресцентной конфокальной микроскопии. 4А-C изображает образы слайде после этот шаг завершен.
      ПРИМЕЧАНИЕ: При использовании подложек для культивирования тканей анализов, пропустите разделы 10 и 12 настоящего Протокола. После желаемого degreэлектронной функционализации, стерилизовать инженерии coverslide путем промывки обеих сторон 100% -ным этанолом и сушки в токе азота. Трансфер слайд в стерильную бокс биологической безопасности и промойте слайд с PBS пять раз, прежде чем приступить посева клеток и культуры.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Результаты

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Использование ручных методов выравнивания μCP спроектировать культуральных субстратах с массивами ПЭГ-привитых щеток функционализированных с ортогональным "щелчок" химические была продемонстрирована в предыдущей работе 6. Тем не менее, это дает минимальный контроль ориентации потоков и часто приводит к перекрытию областей функционализированных. Здесь, новая система R-μCP используется, чтобы преодолеть это ограничение, и его способность точно шаблон массив ПЭГ щетки колец с ID 300 мкм и 600 мкм OD представляя ...

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Обсуждение

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Идеальные субстраты для тканевой инженерии будет биоинспирированных и тем самым воспроизводят пространственное распределение критических биологически активных лигандов, найденных в пределах родных тканей. Они также обладают динамические свойства, которые позволяют временные корректировки лигандов и пространственных структур, в котором они представлены, чтобы обеспечить направленный ткани морфогенез и пространственно ограниченных индукцию клеточной судьбы. Изготовление таких субстратов требует иммобилизации многочисленны...

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Раскрытие информации

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Авторы заявляют, что у них нет конкурирующих финансовых интересов.

Благодарности

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Финансирование этой работы, GTK, TK и JDM были предоставлены Висконсинским институтом открытий и Висконсинским исследовательским фондом выпускников.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
SCARA EpsonLS3-401STПо желанию доступны модели более высокого класса с повышенной точностью.
(Тридекафтор-1,1,2,2-тетрагидрооктил)трихлорсиланГелестSIT8174.0ВНИМАНИЕ, Следует обрабатывать только в вытяжном шкафу для химикатов. При силанизации пластин никто не должен входить в колпак до тех пор, пока весь силан не испарится.
Sylgard 184 Набор силиконовых эластомеровEllsworth Adhesive CoNC9020938тщательно дегазирует растворы с помощью вакуумного воздействия перед использованием. Альтернативные наборы, такие как Kit 182, приемлемы.
24 мм x 50 мм #1 Предметные стеклаFisher Scientific48393106Их можно приобрести у ряда поставщиков с различными размерами в соответствии с потребностями.
CHA-600 Электронно-лучевой испарительTelemarkSEC-600-RAPТребуется специализированное обучение.
EPSON LS3 SCARAEPSONLS3-401ST&
omega;-мерткаптундецилброизобутиратProchimiaFT 015-m11-0.2Хранить при -20°С. Другие инициаторы ATRP могут быть использованы в качестве этого R-μ Платформа CP применима ко всем модальностям микроструктурирования.
Schlenk Tube Flask 50 млSynthware60003-078Требуются резиновые пробки с диафрагмой.
Метакрилат метилэфира полиэтиленгликоляSigma Aldrich447943отгружен, содержащий ингибиторы свободного чтения MEHQ и BHT.
Метанол (сертифицированный ACS)Fisher ScientificA412-4ВНИМАНИЕ, работать только в вытяжном шкафу для химикатов.
Бромид меди(II)Sigma Aldrich437867ОСТОРОЖНО, ограничьте воздействие хирургической маской.
2,2'-бипиридинСигма ОлдричD216305ОСТОРОЖНО, ограничить воздействие хирургической маской.
L-аскорбат натрияSigma AldrichA4034
20 мл боросиликатное стекло Сцинтилляционные флаконыFisher Scientific03-340-4E
Азид натрияSigma AldrichS2002ВНИМАНИЕ, ограничьте воздействие хирургической маской.
N,N-диметиформамидSigma Aldrich227056ОСТОРОЖНО, обрабатывать только в вытяжном шкафу для химических веществ.
ЭтаноламинSigma Aldrich398136ОСТОРОЖНО, обрабатывать только в вытяжном шкафу для химических веществ.
ТриэтиламинSigma AldrichT0886ВНИМАНИЕ, ручка только в вытяжном шкафу для химических веществ.
ДиметилсульфоксидSigma Aldrich276855ВНИМАНИЕ, обрабатывать только в вытяжном шкафу для химических веществ.
ПропаргиламинSigma AldrichP50900ВНИМАНИЕ, ручка только в вытяжном шкафу для химических веществ.
200 Proof EthanolUniversity of Wisconsin Material Distribution Services2292ВНИМАНИЕ, ручка только в вытяжном шкафу для химических веществ.
Азид-ПЭГ3-биотинClickChemistryToolsAZ104-100Солюбилизированный в ДМФ
Сульфат меди (II)Sigma AldrichC1297ВНИМАНИЕ, ограничьте воздействие хирургической маской.
Трис[(1-бензил-1H-1,2,3-триазол-4-ил)метил]амин (TBTA)Сигма Олдрич678937
L-аскорбиновая кислотаСигма ОлдричA7506
Фосфатный буфер Физиологический растворИнвитроген14190144
Ослиная сывороткаСигма ОлдричD9663Ослиная сыворотка, загрязненные предметы, считаются биологически опасными материалами и должны быть утилизированы соответствующим образом. Различные другие соединения (например BSA) доступны и служат этой цели.
12-луночные полистирольные пластиныThermo Scientifit - NUNC07-200-81Пластины можно приобрести у ряда поставщиков с различными размерами.
DBCO-PEG4-биотинClickchemistytoolsA105P4-10Солюбилизированный в DMF
Стрептавидин, Alexa Fluor 488 КонъюгированныйLife TechnologiesS-11223Солюбилизированный в PBS
Стрептавидин, Alexa Fluor 546 конъюгированныйLife TechnologiesS-11225Солюбилизированный в PBS
Nikon A1-R Конфокальный микроскопNikonEclipse Ti, A1RЭпифлуоресцентного микроскопа достаточно для визуализации функционализированных микроструктурированных подложек.

Ссылки

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Senaratne, W., Andruzzi, L., Ober, C. K. Self-Assembled Monolayers and Polymer Brushes in Biotechnology: Current Applications and Future Perspectives. Biomacromolecules. 6 (5), 2427-2448 (2005).
  2. Hucknall, A., Kim, D. -H., Rangarajan, S., Hill, R. T., Reichert, W. M., Chilkoti, A. Simple Fabrication of Antibody Microarrays on Nonfouling Polymer Brushes with Femtomolar Sensitivity for Protein Analytes in Serum and Blood. Advanced Materials. 21 (19), 1968-1971 (2009).
  3. Hucknall, A., Rangarajan, S., Chilkoti, A. In Pursuit of Zero: Polymer Brushes that Resist the Adsorption of Proteins. Advanced Materials. 21 (23), 2441-2446 (2009).
  4. Rozkiewicz, D. I., Jańczewski, D., Verboom, W., Ravoo, B. J., Reinhoudt, D. N. Click” Chemistry by Microcontact Printing. Angewandte Chemie International Edition. 45 (32), 5292-5296 (2006).
  5. Jewett, J. C., Bertozzi, C. R. Cu-free click cycloaddition reactions in chemical biology. Chemical Society Reviews. 39 (4), 1272-1279 (2010).
  6. Sha, J., Lippmann, E. S., McNulty, J., Ma, Y., Ashton, R. S. Sequential Nucleophilic Substitutions Permit Orthogonal Click Functionalization of Multicomponent PEG Brushes. Biomacromolecules. 14 (9), 3294-3303 (2013).
  7. Tugulu, S., Silacci, P., Stergiopulos, N., Klok, H. -A. RGD—Functionalized polymer brushes as substrates for the integrin specific adhesion of human umbilical vein endothelial cells. Biomaterials. 28 (16), 2536-2546 (2007).
  8. Ashton, R. S., et al. High-Throughput Screening of Gene Function in Stem Cells Using Clonal Microarrays. Stem Cells. 25 (11), 2928-2935 (2007).
  9. Koepsel, J. T., Murphy, W. L. Patterned Self-Assembled Monolayers: Efficient, Chemically Defined Tools for Cell Biology. ChemBioChem. 13 (12), 1717-1724 (2012).
  10. Mrksich, M., Dike, L. E., Tien, J., Ingber, D. E., Whitesides, G. M. Using microcontact printing to pattern the attachment of mammalian cells to self-assembled monolayers of alkanethiolates on transparent films of gold and silver. Experimental cell research. 235 (2), 305-313 (1997).
  11. Ma, H., Hyun, J., Stiller, P., Chilkoti, A. Non-Fouling” Oligo(ethylene glycol)- Functionalized Polymer Brushes Synthesized by Surface-Initiated Atom Transfer Radical Polymerization. Advanced Materials. 16 (4), 338-341 (2004).
  12. Bou Chakra, E., Hannes, B., Dilosquer, G., Mansfield, D. C., Cabrera, M. A new instrument for automated microcontact printing with stamp load adjustment. Review of Scientific Instruments. 79 (6), (2008).
  13. Trinkle, C. A., Lee, L. P. High-precision microcontact printing of interchangeable stamps using an integrated kinematic coupling. Lab on a Chip. 11 (3), 455(2011).
  14. McNulty, J., et al. High-precision robotic microcontact printing (R-μCP) utilizing a vision guided selectively compliant articulated robotic arm. Lab on a Chip. , (2014).
  15. Qin, D., Xia, Y., Whitesides, G. M. Soft lithography for micro- and nanoscalepatterning. Nature Protocols. 5 (3), 491-502 (2010).
  16. Nam, Y., Chang, J. C., Wheeler, B. C., Brewer, G. J. Gold-Coated Microelectrode Array With Thiol Linked Self-Assembled Monolayers for Engineering Neuronal Cultures. IEEE Transactions on Biomedical Engineering. 51 (1), 158-165 (2004).
  17. Ma, H., Wells, M., Beebe, T. P., Chilkoti, A. Surface-Initiated Atom Transfer Radical Polymerization of Oligo(ethylene glycol) Methyl Methacrylate from a Mixed Self-Assembled Monolayer on Gold. Advanced Functional Materials. 16 (5), 640-648 (2006).
  18. Scadden, D. T. The stem-cell niche as an entity of action. Nature. 441 (7097), (2006).
  19. Codelli, J. A., Baskin, J. M., Agard, N. J., Bertozzi, C. R. Second-Generation Difluorinated Cyclooctynes for Copper-Free Click Chemistry. Journal of the American Chemical Society. 130 (34), 11486-11493 (2008).
  20. Debets, M. F., van Berkel, S. S., Schoffelen, S., Rutjes, F. P. J. T., van Hest, J. C. M., van Delft, F. L. Aza-dibenzocyclooctynes for fast and efficient enzyme PEGylation via copper-free (3+2) cycloaddition. Chemical Communications. 46 (1), 97(2010).
  21. DeForest, C. A., Polizzotti, B. D., Anseth, K. S. Sequential click reactions for synthesizing and patterning three-dimensional cell microenvironments. Nature Materials. 8 (8), 659-664 (2009).
  22. Roth, E. A., Xu, T., Das, M., Gregory, C., Hickman, J. J., Boland, T. Inkjet printing for high-throughput cell patterning. Biomaterials. 25 (17), 3707-3715 (2004).
  23. Xu, T., Zhao, W., Zhu, J. M., Albanna, M. Z., Yoo, J. J., Atala, A. Biomaterials. Biomaterials. 34 (1), 130-139 (2013).
  24. Brouzes, E., et al. Droplet microfluidic technology for single-cell high-throughput screening. Proceedings of the National Academy of Sciences. 106 (34), 14195-14200 (2009).
  25. Meitl, M. A., et al. Transfer printing by kinetic control of adhesion to an elastomeric stamp. Nature Materials. 5 (1), 33-38 (2005).

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Перепечатки и разрешения

Запросить разрешение на повторное использование текста или иллюстраций этой статьи JoVE

Запросить разрешение

Теги

Robotic Microcontact PrintingSequential Nucleophilic SubstitutionPEG Brush FunctionalizationGold Coated SubstratesOrthogonal Click ChemistriesTissue Culture SubstratesMicron Scale PatterningFluorescent Probe ConjugationStreptavidin BindingCustom Image Analysis

Похожие статьи