Методическая статья

Расширение наноструктурированных подложках с использованием стежка Техника для Nanotopographical модуляции клеточной поведения

DOI:

10.3791/54840

⸱

8 декабря 2016 г.

 ,  , 
1Department of Chemical and Biomedical Engineering, West Virginia University, 2Department of Biomedical Engineering, Columbia University

В этой статье

Краткое содержание

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

Представлен протокол для получения большой площади наноструктурированной подложки из небольших наноструктурированных форм для исследования нанотопографической модуляции поведения клеток.

Аннотация

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

Было показано, что нанотопография субстрата является мощным модулятором фенотипа и функции клетки. Для препарирования нанотопографической модуляции поведения клеток желательно использовать большую площадь наноструктурированного субстрата, чтобы на нанотопографии можно было культивировать достаточное количество клеток для последующего биохимического и молекулярно-биологического анализа. Тем не менее, современные методы нанопроизводства имеют ограничения для создания четко определенных наноузоров на большой площади. В данной работе мы представляем метод расширения наноструктурированных подложек от маленькой, четко определенной наноструктуры до большой площади с использованием метода стежка. Метод сочетает в себе несколько методов, включая мягкую литографию для репликации поли(диметилсилоксановых) (PDMS) форм из четко определенной формы, технику сшивания для сборки нескольких PDMS форм в одну большую форму и наноимпринтинг для создания мастер-формы на подложках из полистирола (PS). С помощью мастер-формы PS мы производим рабочие подложки PDMS и демонстрируем нанотопографическую модуляцию распространения клеток. Этот метод обеспечивает простой, доступный, но универсальный способ создания четко определенных наноузоров на больших площадях и потенциально может быть расширен для создания микро-/наноразмерных устройств с гибридными компонентами.

Введение

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

Ряд недавних результатов показывает, что нанотопография субстрата оказывает выраженное влияние на поведение клеток, от адгезии, распространения и миграции клеток до пролиферации и дифференцировки1-6. Например, меньший размер клеток и более низкая скорость пролиферации наблюдались в клетках, культивируемых на глубоких нанорешетках, что даже приводило к апоптозу, хотя выравнивание, удлинение и миграция клеток были увеличены, по сравнению с плоским контролем2,7-10. Кроме того, было показано, что нанотопография способствует дифференцировке стволовых клеток в определенные линии, такие как нейроны2,11,12, мышцы13 и кости3,4. Кроме того, в связи с растущей обеспокоенностью по поводу токсичности сконструированных наноматериалов14,15 существует необходимость включения нанотопографии в физиологически значимые модели in vitro для точной оценки риска, связанного с наноматериалами. Для проведения биохимического и молекулярно-биологического анализа необходимо достаточное количество клеток, чтобы вырастить их на большой площади наноструктурированного субстрата. Тем не менее, традиционные методы нанопроизводства имеют ограничения для создания четко определенных наноузоров на большой площади.

Самосборка, включающая коллоидную литографию16 и расслоение полимеров17, может легко создавать наноструктуры большой площади при низких затратах. Поскольку самосборка основана на взаимодействиях между собирающимися элементами, такими как коллоидные частицы и макромолекулы, а также на возможных взаимодействиях между этими элементами и подложкой, она не может быть самостоятельным методом получения наноструктур с точным пространственнымпозиционированием и произвольными формами. Сопутствующая высокая плотность дефектов также является недостатком. Точный пространственный контроль наноструктур может быть достигнут путем использования шаблонной самосборки, которая использует литографические подходы «сверху вниз» для создания топографической и/или химической матрицы для управления восходящей сборкой сборочных элементов19-21. Были разработаны альтернативные методы нанопроизводства, такие как ступенчатая и флэш-литография22 и рулонная наноимпринтинговая литография23, но они имеют ограниченное применение из-за их сложного процесса или требований специализированного оборудования. Тем не менее, шаблон или мастер-форма с определенными наноразмерными узорами необходимы для шаблонных или альтернативных методов нанопроизводства.

Такие шаблоны и мастер-формы обычно генерируются с помощью литографии сфокусированным электронным, ионным или фотонным пучком. Например, электронно-лучевая литография (EBL)24 и сфокусированная ионно-лучевая литография25 могут генерировать определенные шаблоны с разрешением менее 5 нм. Двухфотонная литография показала размер элемента размером всего 30 нм26. Несмотря на то, что методы литографии сфокусированным лучом позволяют создавать четко определенные наноразмерные структуры, капитальные вложения и трудоемкий и дорогостоящий процесс ограничивают их широкое использование в академическихисследованиях. Поэтому крайне желательно разработать удобные, но доступные методы для получения большой площади наноструктурированных поверхностей с высокой точностью.

Мы сообщили о простой, экономически эффективной технике стежков для создания большой площади наноструктурированной поверхности из небольшой четко определенной формы28. Этот протокол обеспечивает пошаговую процедуру от репликации поли(диметилсилоксановых) (PDMS) форм с использованием шаблона, записанного EBL, до сборки нескольких форм PDMS в одну большую форму, до создания мастер-формы на полимерных подложках, таких как полистирол (PS), и производства рабочих подложек. С помощью расширенных наноструктурированных подложек мы продемонстрировали нанотопографическую модуляцию распространения клеток.

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

Протокол

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

1. Репликация PDMS Пресс-формы из EBL Mold

  1. Изготовить кремния плесень 29
    1. Спин покрытие 200 мкл полиметилметакрилат (ПММА) раствор на 1 × 1 см кремния (Si) подложки при 2500 оборотах в минуту в течение 1 мин, чтобы сформировать тонкую пленку.
    2. Выпекать пленки ПММА на кремниевой подложке при температуре 180 ° С в течение 2 мин.
    3. Написать разработанный nanopattern на пленке ПММА с помощью сфокусированного электронного пучка на площади дозе 300 мкКл / см 2.
    4. Разработка nanopattern ПММА в разработчика в течение 80 сек.
    5. Депозит nanopattern ПММА с никелевым слоем 50 нм толщины, используя испаритель электронного пучка при выходном напряжении 10 кВ, ток эмиссии 0,5 мА и скорости осаждения 0,5 А / сек.
    6. Снимите часть из ПММА в 20 мл для удаления при 80 ° С в течение 20 мин.
    7. Реактивное ионное травление (РИТ) nanopattern в кремниевую подложку, чтобы получить форму Si нужной глубины.
      Примечание: Газовая смесь Tetrafluoromethane (CF 4) / кислород (O 2) (90% / 10%) на приборе с индукционно - связанной плазмой (ICP) мощностью 400 Вт и RIE мощностью 150 Вт используется для травления кремниевой подложки на глубину 560 нм.
  2. Silanize Si плесень
    1. Помещенный покровного стекла и формы Si в 100 мм PS Петри и передавать их в стеклянном эксикаторе, расположенной в вытяжном шкафу.
    2. Оставьте 10 мкл 1H, 1H, 2H, 2H-Perfluorooctyltrichlorosilane на покровное.
      Внимание: 1H, 1H, 2H, 2H-Perfluorooctyltrichlorosilane может вызвать коррозию кожи и серьезные повреждения глаз. Используйте соответствующие средства индивидуальной защиты (СИЗ).
    3. Накройте чашку Петри частично.
    4. Хранить эксикаторе под вакуумом в течение 5 часов в вытяжном шкафу, чтобы завершить силанизацией пресс-формы Si.
  3. Подготовка PDMS форполимера
    1. Взвесить 10 г PDMS смолы и 1,05 г отвердителя в одноразовом взвешенную лодочку.
    2. Смешайте форполимера PDMS тщательно с использованием пластиковой ложкой.
    3. Дегазировать форполимера PDMS в пластмассовый эксикатор под вакуумом в течение около 20 мин до наблюдается прозрачной смеси.
  4. Репликация PDMS формы
    1. Поместите силанизированы форму Si в 60 мм чашки Петри.
    2. Налейте форполимера PDMS на форме Si в чашке Петри.
    3. Поместите чашку Петри в пластмассовый эксикатор и дегазировать в течение примерно 10 минут, пока все пузырьки исчезают.
    4. Переносят чашку Петри на плитке и вылечить PDMS форполимера при температуре 70 ° С в течение 4 часов.
    5. Лупиться пресс-формы PDMS из формы Si тщательно с помощью пинцета.
      Примечание: PDMS формы можно хранить в условиях окружающей среды в течение одной недели. После отверждения, есть некоторые несшитые молекулы PDMS смолы и остаточного отвердитель в формах PDMS 30. Молекулы с низкой молекулярной массой будет постепенно диффундировать и накапливаются на поверхности в течение долгого времени. Это влияет на топографические и механические свойства поверхности PDMS 31. дифСлияние не имеет существенного значения в течение одной недели.

2. Строчка из PDMS Пресс-формы в крупные, одиночные Mold

  1. Подготовьте несколько PDMS формы, повторите шаг 1.4.
    Примечание: Взвесить такое же количество PDMS смеси каждый раз, когда для получения PDMS слепки той же толщины.
  2. Определить ориентацию анизотропных PDMS nanopatterns такие как нанорешётки под оптическим микроскопом и пометить его на обратной стороне пресс-формы PDMS с маркером.
    Примечание: Не следует отметить ориентацию изотропной nanotopography, таких как nanopillars.
  3. Очистите подложку Si с этанолом в вытяжном шкафу и просушите его сжатым воздухом.
  4. Обрежьте без рисунка областей каждого PDMS формы с лезвием.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Для получения форм PDMS, которые будут размещены на периферии сшитой формы, только без рисунка участки, находящиеся в контакте с другими людьми должны быть обрезаны.
  5. Поместите обрезанного PDMS формы с nanopattern лицевой стороной вниззеркало сторона кремниевой подложки, а затем выровнять другие формы вблизи, но не задевая окружающую форму (ы).
  6. Приготовьте клеевой слой PDMS
    1. Литой 1 г дегазированной PDMS форполимера (PDMS смолу и отверждающий агент соотношение: 10: 1,05) на чистую предметное стекло (7,5 см × 2,5 см), чтобы сформировать толстый слой толщиной 0,5 мм.
    2. Выпечка слой PDMS при 100 ° С на плитке в течение 3-5 мин. Используйте иглу, чтобы коснуться слой и убедитесь, что слой частично, но не полностью излечен.
      Примечание: частично отвержденной ПДМС не может течь, как неотвержденного PDMS форполимера, но это является липким по сравнению с излеченных PDMS.
  7. Поместите слой PDMS на обратной стороне выровненных PDMS формы и быстро инвертировать эту сборку и передать его на конфорке.
  8. Нанесите сжимающее усилие (5 кПа) с использованием металлического блока на верхней части сборки, чтобы обеспечить хороший контакт между клеевым слоем PDMS и задней PDMS формы, и вылечить PDMS клеевой слой при температуре 100 ° С в течение 1 ч. <бр /> Примечание: Тщательно отрегулируйте положение металлического блока, чтобы избежать наклона узла.
  9. Снимите металлический блок и снимите одну, сшитую PDMS формы из кремниевой подложки.

3. Генерация Master Mold на PS подложках

Примечание: сшитые ПДМС плесень иммобилизованным на предметном стекле может быть использован для получения мастер-формы на пластине PS или тонкой пленки PS, из которого могут быть изготовлены рабочие наноструктурированных подложек.

  1. Генерация мастер-формы на пластине PS
    1. Подготовьте пластину PS
      1. Сухие гранулы PS в вакуумной печи при 80 ° С в течение двух дней.
      2. Предварительный нагрев пресс-машины при температуре 230 ° С.
      3. Соберите алюминиевый пластину, политетрафторэтилена (ПТФЭ) листа и алюминиевой дистанционной рамки в порядке снизу вверх.
      4. Нагрузка 3,5 г гранул PS в алюминиевой дистанционной рамки с квадратным отверстием 3 см (L) × 3 см (Ш) × 0,3 см (H).
        ПРИМЕЧАНИЕ: Распорка приблизительно 0.1 см толще, чем в PDMS-формы, и, таким образом, окончательный наноструктурированных PS подложка имеет толщину около 0,1 см.
      5. Поместите другой PTFE лист, а затем другой алюминиевая пластина на алюминиевой дистанционной рамки.
      6. Поместите узел в пресс-машине.
      7. Разогреть гранулы PS при 230 ° С в течение 30 мин.
      8. Нанесите сжимающее давление (0,1 МПа) на сборку в течение 5 мин.
      9. Ослабить давление, а затем повторно сжимающей давление 0,5 МПа по сборке.
      10. Повторите шаг 3.1.1.9 с увеличением давления 0,5 МПа до желательного давлении 1,5 МПа достигается.
      11. Выключите обогреватель пресс-машины и охладить его ниже 70 ° С при постоянном давлении 1,5 МПа.
      12. Возьмем сборку, и хранить PS пластину в вакуумной печи при 80 ° С, чтобы предотвратить попадание влаги повторного входа в пластину PS.
    2. Наноимпринт сшитая PDMS формы в PS пластины
      1. Поместите пластину PS в алюминиевой дистанционной рамкиустановить на 3-дюймовой кремниевой пластины.
        Примечание: Внутренние размеры распорки являются такими же, как на PS пластины, так что пластины PS подходит прямо в спейсера.
      2. Нагревают пластину PS на плитке при 250 ° С в течение 30 мин.
      3. Поместите нашит PDMS плесень с nanopatterns лицом вниз на расплавленном PS пластины.
        Примечание: Одна сторона пресс-формы PDMS помещают в контакт с поверхностью пластины PS первой и другая сторона опускается постепенно в контакте с поверхностью PS, чтобы избежать образования пузырьков воздуха на границе.
        Внимание: Поверхность конфорки жарко. Носите thermogloves во время процесса наноимпринтной.
      4. Поместите алюминиевой пластины на стекле из сшитой PDMS формы.
      5. Нанесите сжимающее давление (12,5 кПа) с использованием металлических блоков на алюминиевой пластине, и ждать в течение 3 мин.
        ПРИМЕЧАНИЕ: Убедитесь, что алюминиевая пластина не перекошена.
      6. Поднимите и заменить металлический блок из алюминиевой пластины, и яncrease сжимающего давления до 25 кПа.
      7. Повторите шаг 3.1.2.6 с давление повышали до 50 кПа.
        Примечание: Этот шаг, чтобы удалить воздух, захваченный между формой PDMS и пластиной PS.
      8. Поддерживают температуру конфорки от 240 до 250 ° С под давлением последовательно 50 кПа в течение 15 мин.
      9. Выключите конфорку и остывают всю установку.
        ПРИМЕЧАНИЕ: Вентилятор может быть использован для ускорения процесса охлаждения.
      10. Удалите металлические блоки после того, как температура ниже 50 ° C, и осторожно снимите сшитый PDMS плесень от пластины PS.
        Примечание: PS подложка имеет обратную nanopatterns и может быть использован в качестве мастер-формы, чтобы производить рабочие PDMS субстратов.
  2. Генерация мастер-формы на тонкой пленке PS
    1. Приготовьте тонкую пленку PS
      1. Растворить 1 г PS в 10 мл толуола в вытяжном шкафу.
        Внимание: Толуол может вызвать irritatio кожип и серьезное повреждение глаз, и может привести к повреждению органов при длительном или неоднократном воздействии. Используйте соответствующие средства индивидуальной защиты.
      2. Спин-пальто 1 мл раствора PS на 2-х в пластине при 2500 оборотах в минуту в течение 1 мин с образованием ~ 1 мкм PS тонкой пленки.
      3. Выпаривают толуол из фильма, установив пленку PS на кремниевой пластине в вытяжном шкафу в течение 3-х дней.
      4. Прокалить тонкую пленку PS в вакуумной печи при 80 ° С в течение ночи.
    2. Наноимпринт PDMS формы на тонкой пленке PS
      1. Поместите нашит PDMS формы с nanotopography лицом вниз на тонкой пленке PS, которая устанавливается на плитке.
      2. Нанесите сжимающее давление 12 кПа на форме PDMS с использованием металлических блоков на стеклянной стороне формы PDMS.
      3. Повышение температуры плитке до 180 ° С и поддерживают ее в течение 15 мин.
        Внимание: Расплавленный PS пленка может функционировать в качестве смазочного материала. Обратите внимание, чтобы предотвратить металлические блоки от соскальзывания.
      4. Выключите конфоркуи остывают всю установку.
        ПРИМЕЧАНИЕ: Вентилятор может быть использован для ускорения процесса охлаждения.
      5. Удалите металлические блоки после того, как температура опускается ниже 50 ° C, и осторожно снимите сшитый PDMS плесень из фильма PS.
        Примечание: Фильм наноструктурированных PS будет служить в качестве основной формы для производства рабочих PDMS субстратов.

4. Nanotopographical модуляции клеточного поведения

Примечание: Человеческие эпителиальные клетки культивируют на представительные nanotopographies продемонстрировать nanotopographical модуляции клеточного распространения.

  1. Литой PDMS рабочие подложки из основной формы, полученной с шагом 3.1 или 3.2 в зависимости от применения.
  2. Использование полой стальной арочный удар, перерезать наноструктурированных PDMS субстраты на диски , чтобы соответствовать конфигурации конкретного мульти-луночного планшета (например, 24-луночного планшета).
  3. Используйте пинцет, чтобы поместить диски PDMS в лунки офа мульти-луночного планшета.
  4. Стерилизация подложек PDMS с использованием 70% этанола, а затем воздействие УФ лучей, каждый из которых в течение 30 мин.
  5. Промыть PDMS субстратов с 1х стерильным фосфатно-буферным солевым раствором (PBS) в три раза.
  6. Покрывают PDMS субстратов с белком внеклеточного матрикса (например, 20 мкг / мл фибронектина) в течение 30 мин при комнатной температуре.
  7. Промыть PDMS подложек три раза стерильной PBS, каждый из которых в течение 5 мин.
  8. Приостановка клеток человека А549 рака легких в модифицированной Дульбекко среде Игла с 10% фетальной телячьей сыворотки и подсчета клеток с помощью гемоцитометра.
  9. Пластина клеток при плотности высева 2000 клеток / см 2 на PDMS субстратов и культуры их при температуре 37 ° С в увлажненной атмосфере , содержащей 5% CO 2 в течение одного дня.
  10. Промывают клетки с PBS три раза.
  11. Зафиксировать клетки , в смеси 4% параформальдегида и 2% глутаровым альдегидом в PBS в течение 4 часов и обезвоживают клетки с использованием СО 2 критической роINT сушилка для сканирующего электронного микроскопического наблюдения 29.
    Внимание: параформальдегид и глутаровый альдегид может вызвать серьезные ожоги кожи и повреждения глаз. Эксплуатация в химической капот и носить соответствующие средства индивидуальной защиты.

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

Результаты

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

Техника стежка может генерировать большую площадь наноструктурированных подложек с высокой точностью. На рисунке 1а и 1b отобразить большую площадь nanopatterns переданных из прошитой PDMS формы на пластины PS и PS тонкой пленки на подложке Si соответственно. Сравнение между оригинальной EBL-письменной формы (рис 1в) и конечных PDMS рабочего субстрата (рис 1d) подтверждает , что EBL написанные nanopatterns могут быть точ...

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

Обсуждение

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

Мы представляем простой, доступный, но универсальный метод для создания большой площади наноструктурированных подложки. Для того, чтобы точно расширить высоко определенные nanopatterns, большое внимание следует уделить несколько важных шагов. Первый из них является обрезать несколько PDMS формы. Без рисунка участки форм PDMS должны быть удалены. Кроме того, боковые стенки пресс-формы должны быть обрезаны вертикально как можно более совершенного, чтобы свести к минимуму зазоры между формами. Все вместе, часть без рисунка...

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

Раскрытие информации

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

Авторам нечего раскрывать.

Благодарности

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

Эта работа была частично поддержана NSF CBET 1227766, NSF CBET 1511759 и Byars-Tarnay Endowment. Мы с благодарностью признательны за использование совместных исследовательских центров Университета Западной Вирджинии, которые частично поддерживаются NSF EPS-1003907.

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

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
JEOL Field Emission SEMJEOLJSM-7600F
EBL E-beam испарительKurt J. LeskerМодель: LAB 18 e-beam испарительосаждения никеля
Trion Minilock III ICP/RIETrion TechnologyМодель: Minilock-phantom III
Пресс-машинаPHI Гидравлический прессMolde: SQ-230H
Отверженный станок для нанесенияLaurell ТехнологииModle: WS-400A-6NPP-LITE
CO2 критическая сушилкаTousimisModle: Autosamdri-815
Кремниевая пластинаUniversity Wafer1080
Алюминиевые пластиныMcMaster-carr9057K123
Тефлоновые листыMcMaster-carr8711K92
100 мм Чашка ПетриFALCON
60 мм чашкаПетри FALCON353004
Стеклянный покровный стекалFisher Scientific12-542-B
Стеклянная горкаFisher Scientific12-550-34
Одноразовые весовые лодкиFisher Scientific13-735-743
Стеклянный десикаторFisher Scientific02-913-360
Пластиковый десикаторBel-Art ProductsF42025-000
Плита для нагреваFisher Scientific1110049SH
ПинцетTed Pella, inc.5726
ЛезвиеFisher ScientificS17302
Металлические блокиMcMaster-carr
PunchBrettuns Village Leather Craft SuppliesАрочный пуансон
Poly(метилметакрилат)MicroChem495 PMMA A4
PDMSDow CorningSylgard 184 kit Полистирол
Dow ChemicalStyron 685D
1H,1H,2H,2H-перфтороктилметилдихлорсиланOakwood Chemical7142
ПроявительMicroChemMIBK/IPA в соотношении
УдалительMicroChemPG
ЭтанолFisher ScientificBP2818500
толуолFisher ScientificT324-500
Фосфат буферный солевойSigma AldrichD8537
Dulbecco' s модифицированная орлиная средаSigma AldrichD5796
Фетальная бычья сывороткаAtlanta BiologicalsS11550
ПараформальдегидЭлектрон Микросопия Наука15712-S
Глутаральдегид Fisher ChemicalG151-1
ФибронектинCorning356008
A549 клеткиATCCATCC CCL-185
для покрытий 3530031:3

Ссылки

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

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

A549

Похожие статьи