$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Результатом процесса изготовления, описанные в разделах 1 и 2 иллюстрируется изображения на рисунке 1A-1В и кривой Рисунок 1 c. Таблица 1 рисунок d отображает значения шероховатости двух различных областей представитель PDMS чип, т.е. в Центральной и 20 мкм высокой следующий промежуточный камеры. Уменьшение шероховатости коэффициент около 7 был получен с помощью травления Si пластин вместо фоторезиста Су-8. Затем FXm был впервые применен на фоторезиста полосой известных геометрии (рисунок 2A) в камере высокой 10 мкм. После обработки изображений и интенсивности высота преобразования (см. диаграмму рис. 2B), FXm профили выполнены на разрезы вдоль этой полосы (рис. 2 c) обеспечивают желаемую высоту профили (Рисунок 2D). 2D рисунок показывает сравнение между профили, полученные с помощью механических profilometry и FXm методы. Эти профили, включая края и плато значение, очень похожи, проверка метода. Обратите внимание, что разброс данных FXm не является представителем окончательное урегулирование этого метода, как дополнительную оценку на рисунке 3 и рис. 4, но результаты от низкой интенсивности занятых чтобы избежать возможного эффекта очень слабых Авто флуоресценции фоторезиста на канале GFP.
Затем мы наблюдали невритов 3 мкм и 10 мкм высокие камеры (рис. 3). Стандартное отклонение фонового шума составляет около 18 Нм после интенсивности преобразования и фон коррекции высоты. Это значение является немного выше, чем физические шероховатости поверхности PDMS литье на поверхности кремния (12 Нм, см. таблицу 1 рисунок d) но гораздо ниже, чем шероховатости, измеренная на PDMS полученные от Су-8 формы. Эти результаты подчеркивают ценность бурения скважин в кремниевых пластин, а не открытие отверстия в Су-8 фоторезиста бросить столбов. Такое низкое значение позволяет высокий сигнал шум и очень четкие изображения в объеме таких отображены на рисунке 3A. В качестве примера данных, которые могут быть получены из таких изображений, мы вычислить объем 1.6 мкм (т.е. 10 пикселей) широкий neurite фрагмент (см. график на рисунке 3B). В первом приближении с помощью линейной fit этих данных дает значение высоты средней neurite около 400 Нм, в сравнении с например аксональное диаметр 500-Нм нашли в течение 10 дней старый детенышей в пределах мозолистого тела 5. Мы также соединили FXm с micropatterns сцепления, состоящий из последовательно упирается 2 мкм и 6 мкм широкие полосы 30 мкм в длину. Нашей целью было изучить влияние ширины neurite на его 3D формы. Рисунок 3 c показывает 3D представление в ложный цвет всей нейрон изображения, полученные в камере высокой 10 мкм. Невритов распространяются на 2 мкм и 6 мкм широкие полосы, тогда как soma расположен на оконечности крупнейших полосой. Высота профиля были нарисованы в трех различных сечений. В согласованности с диаграммой, отображаются на рисунке 3Aповерхность интегрированы над увеличением сечения с (Рисунок 3D) Ширина neurite.
Мы также сосредоточены на трехмерных структур роста конуса (GC). Рисунок 4 A-B отображает два различных GC профили полученные в 3 мкм высокой камере, подчеркивающие их разветвленной вложенные структуры. Кроме того мы провели покадровый эксперименты следовать динамика объема ВЗК в камере высокой 12 мкм. Рисунок 4 c отображает цикл сокращается и возобновления данного GC в сроки от нескольких десятков минут. Благодаря использованию GFP-lifeact мышей, конусы роста были локализованы в длина волны излучения GFP (510 нм) от их актина высокой концентрации. Поверхности, выявленных на длине волны была использована для интеграции через длина волны излучения декстрана в 647 Нм для вычисления объема GC. Рисунок 4 d наконец показывает распределение объема GC в разное время и место на трех различных нейронов, сосредоточены на значение около 6 мкм3.

Рисунок 1: камеры FXm PDMS. (A) схемы четырех различных основные этапы микротехнологий, ведущих к окончательной формы. Указывается расположение входе, выходе и водохранилищ. Масштаб бары: 1 мм. (B) изображения камеры PDMS FXm, полученные с помощью оптический профилометр. Это изображение показывает Центральный камеру, содержащую 3 строки 10 мкм высоких столбов и промежуточных камер 20, 50 и 90 мкм в высоту. Линейки: 500 мкм. вид поперечного сечения чипа вдоль двух пунктирные линии, нарисованные в (B) (C) . Желтый/Золотой: сечение вдоль колонны, синий: сечение между столбами. (D) означает, что значения шероховатости PDMS измеряется на 50 × 50 мкм2 областей формованных на силиконовой и на 20 мкм высокой Су-8 промежуточных камеры (см. стрелки для расположения этих областей). Средние значения были получены из измерения трех различных областях. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Рисунок 2: Калибровка FXm метода с использованием фоторезиста полосой как объект интереса. (A) GFP-флуоресценции изображения в камере высокой 10 мкм заполнены с 10 000 МВт декстрана, поглощая в 488 Нм при 1 мг/мл. (B: фон, P: столба). Наблюдение с сухой 40 X NA 0,8 цели. Линейки: 50 µm. (B) Калибровка линейная закон получил от средней интенсивности двух цветных прямоугольников в профиле интенсивности флуоресценции A. (C) , полученные на уровне синяя пунктирная линия в (A), пересекающих фоторезист полоса (0,45 мкм высокой позитивного фоторезиста). (D) Сравнение профилей, полученных из механических профилометра (черных точек) и FXm после интенсивности высота преобразования данных (B) (синие точки). Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Рисунок 3: Визуализация тома Neurite. (A) Neurite расширения в центральной высокой камеру 3 мкм из сома, расположенный в промежуточной камере следующие 15 мкм. Обработка изображений с помощью 10 000 МВт декстрана поглощающих в 488 нм и 40 X, NA 0,8 сухой цели. Врезные, полученных после использования процедуры сокращения фон подчеркивает два невритов и выбран график справа. Масштаб бары: 30 мкм. (B) Neurite фрагмента тома как функция neurite ширины, полученные из 22 профилей (в среднем на 10 пикселей, т.е. на 1,6 мкм «neurite срез») показано на (A). Сплошная линия представляет линейной fit склона 0,4 мкм, проходящей через начало координат. (C) ложный цвет изображения узорной нейрона на клейкой полосой из последовательных 2 мкм и 6 мкм широкий пни (представлен в белом). Измерения были сделаны в камере высокой 10 мкм, заполнены с 10 000 МВт декстрана, поглощая в 647 Нм и с помощью NA 40 x 0,8 сухой цели. (D) высота профили, соответствующие цветные пунктирные линии показано на (C), сохраняя тот же код цвета. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Рисунок 4: статический и динамический рост конуса томографии. (A-B) Рост конуса высота профили, полученные после интенсивности преобразования высоты вдоль желтой линии, отображаются в связанных изображений в камере высокой 3 мкм. Наблюдения с помощью заливки с 10 000 МВт декстрана, поглощая в 488 нм и 40 X, NA 0,8 сухой цели. (C) весь нейрон imaging в камере высокой 12 мкм заполнены с 10 000 МВт декстрана, поглощая в 647 Нм. Замечания были сделаны в двух люминесцентных каналы: GFP для локализации конус роста (пунктирной желтой линии) и CY5 вычислить объем GC изоляции флуоресценции. Поверхности, включаемые пунктирной желтой линии была использована для вычисления объема GC. График показывает вариации GC тома со временем и связанные морфологии GFP и CY5 каналах в двух точках представитель разное время. Все данные были приобретены с помощью NA 40 x 0,8 сухой цели каждые 3 мин шкалы баров: 10 мкм. пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.
| Шаг | Маска слоя 1:8 µm | Маска 2:30 мкм слоя | Маска 3:40 мкм слоя |
| Типа Су-8 | 2007 года | 2025 | 2050 |
| Spincoating | 30 s @ 2000 об/мин | 30 s @ 3050 об/мин | 30 s @ 3250 об/мин |
| Мягкие выпекать | 3 мин @ 95 ° C | 2 мин @ 65 ° C + 6 мин @ 95 ° C | 3 мин @ 65 ° C + 7 мин @ 95 ° C |
| Энергии воздействия | 110 МДж/см2
| 155 МДж/см2
| 170 МДж/см2
|
| Выпекать постконтактная | 4 мин @ 95 ° C | 1 мин @ 65 ° C + 6 мин @ 95 ° C | 2 мин @ 65 ° C + 7 мин @ 95 ° C |
| Развития | 2 мин 30 s | 5 мин | 6 мин |
| Жесткий выпекать (опционально) | 3-5 мин @ 200 ° C | 3-5 мин @ 200 ° C | 3-5 мин @ 200 ° C |
Таблица 1: фотолитографии действия построить устройство, содержащее Центральный палаты 12 мкм в высоту. Высоты промежуточных камер: 20, 50 и 90 мкм.
| Шаг | Маска 1:10 мкм слоя | Маска 2:30 мкм слоя | Маска 3:40 мкм слоя |
| Типа Су-8 | 2007 года | 2025 | 2050 |
| Spincoating | 30 s @ 1500 об/мин | 30 s @ 3050 об/мин | 30 s @ 3250 об/мин |
| Мягкие выпекать | 3 мин @ 95 ° C | 2 мин @ 65 ° C + 6 мин @ 95 ° C | 3 мин @ 65 ° C + 7 мин @ 95 ° C |
| Энергии воздействия | 125 МДж/см2
| 155 МДж/см2
| 170 МДж/см2
|
| Выпекать постконтактная | 4 мин @ 95 ° C | 1 мин @ 65 ° C + 6 мин @ 95 ° C | 2 мин @ 65 ° C + 7 мин @ 95 ° C |
| Развития | 2 мин 30 s | 5 мин | 6 мин |
| Жесткий выпекать (опционально) | 3-5 мин @ 200 ° C | 3-5 мин @ 200 ° C | 3-5 мин @ 200 ° C |
Таблица 2: фотолитографии действия построить устройство, содержащее Центральный палаты 10 мкм в высоту. Высоты промежуточных камер: 20, 50 и 90 мкм.
| Шаг | 1:12 маска слоя, мкм | Маска 2:32 мкм слоя | Маска 3:40 мкм слоя |
| Типа Су-8 | к 2015 году | 2025 | 2050 |
| Spincoating | 30 s @ 3250 об/мин | 30 s @ 2500 об/мин | 30 s @ 3250 об/мин |
| Мягкие выпекать | 3 мин @ 95 ° C | 2 мин @ 65 ° C + 5 мин @ 95 ° C | 3 мин @ 65 ° C + 7 мин @ 95 ° C |
| Время экспозиции | 140 МДж/см2
| 157 МДж/см2
| 170 МДж/см2
|
| Выпекать постконтактная | 4 мин @ 95 ° C | 1 мин @ 65 ° C + 5 мин @ 95 ° C | 2 мин @ 65 ° C + 7 мин @ 95 ° C |
| Развития | 3 мин | 5 мин | 6 мин |
| Жесткий выпекать (опционально) | 3-5 мин @ 200 ° C | 3-5 мин @ 200 ° C | 3-5 мин @ 200 ° C |
Таблица 3: фотолитографии действия построить устройство, содержащее Центральный палаты 3 мкм в высоту. Высоты промежуточных камер: 18, 50 и 90 мкм.
Дополнительные данные 1: masks_neuron_volume_chips.tiff. Схематическое изображение маски, используемые для изготовления PDMS устройства (DRIE маски и маски 1-3). Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы загрузить этот файл.
Дополнительные данные 2: файл «masks_neuron_volume_chips.dxf». Электронные файлы, позволяя изготовить DRIE маски и маски 1-3. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы загрузить этот файл.
Дополнительные данные 3: «Mask_Photoresist-stripes.dxf». Электронные файлы, позволяя изготовить маска, используемая для фотолитографии фоторезиста полосы. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы загрузить этот файл.
Дополнительные данные 4: файла conversion_mattotiff.m пожалуйста, нажмите здесь, чтобы загрузить этот файл.
Дополнительные данные 5: файла importfilevol.m пожалуйста, нажмите здесь, чтобы загрузить этот файл.