Это исследование был одобрен Советом по рассмотрению институциональных больнице Анам университета Кореи (IRB № ED170495). Все процедуры были проведены в соответствии с Хельсинкской декларации и последующих поправок к нему.
1. подготовка субстрата алюминия (Al), электрополировка
Осторожностью: Электрополировка решение коррозионные и токсичных. Носите личного защитного оборудования, включая нитриловые перчатки, защитные очки и халате. Выполните этот шаг в зонта.
- Приготовляют раствор электрополирование, смешивая этилового спирта (C2H5OH, 99,9%) и хлорной кислоты (HClO4, 60%) в стакан емкостью 1 Л Двухместный пиджак (OH:HClO4 C2H5= 4:1).
- Подключите к термостат двойной куртка стакан и установите температуру на 7 ° C. Поставьте стакан Двухместный пиджак на магнитной мешалкой. Оставьте раствор под перемешивание для по крайней мере 30 минут до тех пор, пока температура падает до 7 ° C.
- Погружать пластину сверхчистого Аль (99,999%, 20 × 50 × 1 мм3) и углерода счетчика электрода в раствор электрополировка с использованием зажимы крокодил и медной проволоки. Отрегулируйте положение пластины Аль и электрода счетчика углерода противостоять друг другу.
Примечание: Это необходимо тщательно установить клипы чтобы не коснуться решения. При контакте с решения, примесей, выливается из клипов может загрязнить Аль пластины.
- Подключите Аль пластины к плюсовому и углерода счетчика электрода на негативные терминал, питания постоянного тока (DC).
- Выключить магнитную мешалку и применить напряжения 20 V. поддерживать это состояние на 4 мин.
- Включите Магнитная мешалка и позволяют ток потока для еще 6 мин.
Примечание: Статическое состояние удаляет большую часть примесей и шероховатости от Аль пластины, и динамическое состояние улучшает конечное качество Электролитическая полировка.
- Выключите электропитание и вручную отделить Аль пластина из клипа. Тщательно вымойте Аль пластины с дейонизированной водой, чтобы удалить все остальные решения.
- Сухие Аль пластины с азотом и магазин в атмосфере инертного газа. Проводить этот процесс сушки в конце всех экспериментов на шаге 1 и 2.
Примечание: При внутривенном введении сжатого воздуха, сделайте поток воздуха из полированной части на противоположной стороне. В противном случае примесей может побег из не полированные части и загрязнять Аль пластины.
2. Изготовление градиента ААО плесень с фосфорной кислоты электролит
Осторожностью: Глазной токсичных метилового спирта и его паров. Непрерывное воздействие хрома может привести к серьезным хрома отравления. Выполните этот шаг в зонта.
- Основная анодирование
- Для приготовления 1 Л электролита фосфорной кислоты, загрузите 590 мл обессоленной воды в стеклянной бутылке.
- Добавить 400 мл метилового спирта (CH3OH, 99%) и 10 mL фосфорной кислоты (H3PO4, 85%), в стеклянной бутылке. Mix решение хорошо встряхнув вручную или с магнитной перемешивания.
- Налейте в стакан емкостью 1 Л Двухместный пиджак 500 мл электролита. Погружайте полированной Аль пластины и углерода счетчика электрода в раствор с зубчатые зажимы и медной проволоки.
- Влить дополнительные электролита найти границы электрополировка 2-3 мм над поверхностью раствора.
Примечание: Если анодирование осуществляется с границей электрополирование, касаясь решения, Аль пластины, как правило, сжигать в течение анодирование.
- Установка вертикального вала на пьедестал U-образной формы. Приложите накладных мешалкой и крыльчатка с помощью металлических хомутов. Расположите лопасти крыльчатки в нижнем конце обоих электродов. Задайте скорость вращения мешалки накладных между 200 и 300 об/мин.
- Подключите к термостат двойной куртка стакан и установите температуру от-10 ° c. Оставьте систему для по крайней мере 1 ч при перемешивании до тех пор, пока температура падает до-10 ° C.
Примечание: Не использовать воду в качестве охлаждающей жидкости. Потому что вода замерзает при низких температурах, тираж не будет нормально работать. Рекомендуется использовать смесь воды и спирта этилового в соотношении 1:1 в качестве охлаждающей жидкости.
- Примените напряжения 195 V под перемешивания на 16 h.
Примечание: Если текущий поднимается более чем 50 мА в течение 2 или 3 ч после применения напряжения, вероятность возникновения горения очень высока. Немедленно остановить процесс и замените новую пластину Аль. Если эта проблема возникнет повторно, убедитесь, что нет никаких аномалий в регулятор температуры термостата. Если есть без аномалий, измените электролита.
- Остановить питания и вручную отделить Аль пластина из клипа. Вымойте пластину из анодированного Аль деионизованной водой, чтобы удалить все остальные решения.
- Травление алюминия
- Подготовьте метахромовой кислоты травления решение путем растворения 9.0 g оксида хрома (3CrO) и 20,3 mL фосфорной кислоты (H3PO4, 85%), в 500 мл деионизованной воды.
- Залейте раствор травления в двойной куртка стакан емкостью 1 Л. Установите температуру на 65 ° C.
- Погружайте пластину из анодированного Аль в решении травления для по крайней мере 10 ч при помешивании. Печать верхней части стакан с алюминиевой фольгой.
- Промойте травления пластины Аль несколько раз с дейонизированной водой.
- Вторичные анодирование
- Установка же экспериментальных условиях как шаг 2.1.1 для 2.1.7.
- Загрузить травления пластины Аль к аноду системы и применить напряжения 195 V 6 ч. Затем выключите электропитание и вручную отделить Аль пластина из клипа. Немедленно промойте пластину из анодированного Аль деионизированной водой.
Примечание: Когда время стирки задерживается, размер пор ААО увеличивает непреднамеренно вследствие остатков фосфорной кислоты.
- Расширение градиента поры
- Приготовляют раствор расширяющее поры путем растворения 5.765 g фосфорной кислоты в 500 мл деионизованной воды. Залейте раствор в стакан емкостью 1 Л Двухместный пиджак.
- Подключите к термостат двойной куртка стакан и установите температуру 30 ° c. Место линейной стадии движущихся вертикально рядом с стакан. Прикрепите кронштейн с движущейся частью линейной стадии.
- Установите подвижную часть линейной стадии в исходное положение. Прикрепить зажим к кронштейну и загрузить пластину анодированная Al.
- Манипулировать положение пластины Аль вручную, таким образом, чтобы пластины Аль придет прямо над поверхностью раствора.
Примечание: В этом шаге Аль плита не должна касаться решения. Пора расширять процесс начинается, как только пластину Аль достигает решение.
- Постепенно погрузиться пластину Аль раствора со скоростью 4.86 мкм/s для 120 мин сделать ААО плесень 35 мм с размером от 120 Нм до 200 Нм (GP 120/200). Запустите секундомер на данный момент пластину Аль касается поверхности раствора.
- Чтобы сделать GP 200/280 и GP 280/360 прессформы, погрузите всю область формы GP 120/200 в поры, расширение решение для 2 или 4 h, соответственно.
- Промойте пластину градиента Аль несколько раз с дейонизированной водой.
3. осаждение против прилипания слоя на градиент ААО плесень с собственн-собранные монослоя
Примечание: Выполните шаги 3.2.1 для 3.3.3 в перчаточном ящике. Подключение вакуумного насоса и инжектора газа сухим азотом в бардачок. Поместите все образцы, реагентов и аппараты в перчаточном ящике до процесса осушения. Повторите цикл впрыска газа эвакуации и азота более чем в три раза для надлежащего удаления влаги из вещевого ящика. Пусть сухой азота поток через эксперимент.
- Модификация гидроксила ААО плесени с лечением Пиранья
- Налить 140 мл серной кислоты (H2т4, 95%) в стакан из политетрафторэтилена (ПТФЭ). Добавьте 60 мл прикапывают пероксида водорода (H2O2, 30%). Оставьте на 30 мин, до тех пор, пока решение остынет.
Осторожностью: Будьте осторожны при принятии решения Пиранья. С момента добавления перекиси водорода решение энергично кипит и генерирует высоких температур. Выполнение эксперимента в зонта.
- Погружать ААО плесень в решении для 30 сек с использованием неметаллических пинцет.
- Смыть плесень ААО несколько раз с дейонизированной водой. Замочите плесень в дейонизированной воде на 30 минут и положить его в метилового спирта для еще 30 мин.
Осторожностью: Когда отбрасывая используемое решение пираньи, разбавьте раствор с большим количеством водопроводной воды.
- Полностью высушите ААО плесень под вакуумом для 3 h.
- Подготовка 20 × HDFS Стоковый раствор
Примечание: HDFS это аббревиатура (гептадекафтор-1,1,2,2, - tetrahydrodecyl) dimethylchloro силан
- Заполните одну треть бутылка 1 Л н гексан молекулярного сита. Печать бутылки с парафином фильм и хранить его под сухим азотом за 24 ч.
- Фильтр по 200 мл-гексана, используя шприц стекла и 0,2 мкм PTFE фильтр шприц.
- Налейте 80 мл отфильтрованных н гексан стеклянная бутылка 100 мл. Добавьте 2 мл HDFS.
- Собственн-собранные монослоя осаждения
- Загрузите 57 мл отфильтрованных н гексан в 100 мл стакан. Погрузите ААО плесень в растворитель.
- Добавьте 3 мл раствора HDFS штока-гексана сделать решение HDFS 2,9 мм. Подождите 10 минут для реакции для продолжения.
- Литформы AAO чтобы свежие-гексана. Закройте и запечатать все бутылки реагента. Закройте клапан азота, а затем вытащить образцы из вещевого ящика.
Примечание: HDFS чрезвычайно чувствителен к влаге. Храните все реагенты, которые содержат HDFS в эксикатор.
- Замочите ААО плесень в 60 мл methoxynonafluorobutane (C10H6F18O2, 99%). Ультразвуковой очистки плесень AAO в стакан для 10 s в один раз, чтобы удалить физически адсорбированных молекул HDFS. Повторите процедуру очистки 10 раз.
Примечание: Разоблачение ААО плесень ультразвуковой долгое время без интервалов может повредить слой оксида.
- Полностью высушите ААО плесень под вакуумом для 24 h.
Примечание: Успешно наплавленного слоя против прилипания супер водоотталкивающего и стабильных месяцев при хранении в эксикатор. Протокол может быть приостановлена здесь.
4. Изготовление градиента Nanopattern пластин тепловой импринтинг
Примечание: Выполните шаги 4,2 до 4,7 в чистой комнате.
- Вырежьте лист пенополистирола толщиной 1.1 мм размер 2.9 мм 3,7 мм длиной, с помощью фрезы печатной платы (PCB).
- Вырежьте ААО плесень 35 мм от дна используя щипцы. Марк образец имени и даты изготовления на спине.
- Очистите 8.0" вафельные с небольшой дозы этилового спирта. Положите листы из полистирола на пластины, а затем смонтировать ААО плесень.
- Положите нижней пленки в ящик тепловой надпечатки. Прикрепите Топ фильм для прокладки.
- Поместите пластины на нижней пленки. Поместите прокладку на пластины. Убедитесь, что есть нет пыли на пластины.
- Закройте ящик тепловой надпечатки. Применить 165 ° C тепла и 620.52 кПа давление 100 s.
- Прохладный образца до комнатной температуры. Аккуратно поверните лист полистирола выпустить ААО плесень.
5. стерилизация и гидрофильные изменения градиента Nanopattern плит
- Поместите пластины для nanopattern на квадратный блюдо. Залить 100 мл 70% спирта этилового и подвергать ультрафиолетового света за 30 мин.
- Сухой nanopattern плиты с азотом. Передача nanopattern пластины на плазменный генератор кислорода.
- Эвакуировать камеры, пока он не достигнет 1.33 ПА. Затем, придать кислорода в размере 30 см3/мин применяются радио частоты мощностью 60 W. поддерживать кислорода плазмы 90 s.
Примечание: Рекомендуется использовать плазмы лечение nanopattern пластины в течение 14 дней.
- Прикрепите пластину nanopattern в нижней части клетки культуры блюдо с помощью капли толуола.
- Печать образцов в чехле и стерилизовать с низкотемпературный плазменный стерилизатор.
6. выращивание hECFCs
Примечание: Проведение всех процедур центрифугирования при температуре 4 ° C, если не указано иное.
- Прежде чем изолировать периферической крови мононуклеаров (получения), инкубировать коллаген покрытием 12-ну культуры блюдо при 37 ° C в течение 1 ч.
- Вымойте 12-ну культуры блюдо, используя 1 × стерильные фосфатный буфер (PBS).
- Соберите 50 мл крови человека с помощью трубки ингибитор гепарина.
- Положите 6 мл раствора полисахарид гидрофильной в 15 мл и добавить 8 мл крови в гидрофильной полисахарид решение.
Примечание: Медленно Пипетка крови в гидрофильной полисахарид раствор.
- Центрифуга трубку 1020 x g за 20 мин до Пелле клетки.
- Урожай слоя непрозрачные клеток и передачи новой трубки 15 мл.
- Добавить 10% плода бычьим сывороточным (ФБС)-содержится PBS и центрифуги трубку 1020 x g за 10 мин до Пелле клетки.
- Удалить супернатант и добавить буфера lysis клеток красной крови. Держите на льду на 5 мин.
- Добавить 10% содержащихся FBS PBS и центрифуги трубку 1020 x g за 5 мин до Пелле клетки.
- Удалить супернатант и добавить 10% содержащихся FBS PBS. Центрифуга трубку 1020 x g за 5 мин до Пелле клетки.
- Удалить супернатант и добавьте 1 mL эндотелиальных клеток расширения среды в дополнение с 10% FBS. Семя 8.0 × 106 клеток на хорошо для каждого блюдо коллаген покрытием.
- Изменение культуры среднего каждый день в течение 1 недели. Затем измените питательной среды каждые 2 дня.
Примечание: hECFCs можно найти после культуры день 10-14. hECFCs Показать типичные булыжник как морфология и формируют колонии, которую можно наблюдать в фазово-контрастной микроскопии. Иммунофлюоресценции окрашивание сосудистого эндотелия Кадгерины (CD144) и фактор Виллебранда (vWF) может также проводиться для характеризации hECFCs после дальнейшего расширения клеток.
- Чтобы культивировать hECFCs, используйте эндотелиальных клеток расширения среднего дополнена 5% FBS и пенициллин/стрептавидина при 37 ° C в атмосфере увлажненные, содержащих 5% CO2. Замените носитель один раз в день.
- После индукции hECFC растут клетки проход 7 для дальнейших экспериментов.
7. Мобильный посева и культура на градиент Nanopattern пластины
Примечание: Шаг 7 описывает культуры hECFCs на плите градиента nanopattern, но также могут использоваться другие источники клеток.
- Слой градиента nanopattern плиты с 1 мл 0,1% раствора белка покрытие в PBS 10 мин при комнатной температуре.
Примечание: 0,1% белка покрытие не распространяется на nanopillar функции.
- Сделайте hECFCs подвеска от культуры блюдо, стандартный метод расщепления ячейки с помощью трипсина.
- Разбавления суспензии клеток для достижения желаемого слияния. Семена hECFCs на градиент nanopattern пластины и плоские управления (например, 1.0 × 104 клетки/см2).
Примечание: Когда hECFCs посеян на 1.0 × 104 клетки/см2 на градиент nanopattern пластины, confluency клетки обычно достигает 70-80% после 2 дней.
- Культура клетки на плоской или градиент nanopattern пластины на 2 дня в инкубаторе.
8. наблюдение и анализ
- Сканирующий электронный микроскоп (SEM) изображений
- Исправьте hECFCs, культивируемых на плоской или градиент nanopattern пластины с глютаральдегид 2,5% при температуре 4 ° C для ночлега.
- Лечить 1% осмия тетраоксид за 1 ч при комнатной температуре. Стирайте образцы с PBS.
- Обезвоживает образцы с этилового спирта от низкой к высокой концентрации (50%, 70%, 80%, 90% и 100%), за 10 мин на каждом шагу.
- Лечить Гексаметилдисилазан (ГМДО) для 15 мин при комнатной температуре. После этого стирать образцы с свежим HMDS и оставить образцы под зонт по крайней мере за 1 день до остаточного HMDS испаряется полностью.
- С покрытия образцы платины распыления нанесения покрытий на 5 мин и изучить образцы с SEM.
- Передачи изображения микроскопа (ТЕА)
- Исправьте hECFCs, культивируемых на плоской или градиент nanopattern пластины с 2% параформальдегида и 2,5% глютаральдегид смеси в PBS на 4 ° C для ночлега.
- Выполнять после фиксации с использованием 1% осмия тетраоксид и обезвоживания проб с помощью метода в 8.1.3.
- Внедрите образцы в эпоксидной смолы. Сделать 60 Нм толщиной разделы из блоков и поместите на сетке ТЕА.
- Пятно раздел со смесью уранила ацетат 10 мг в 100 мл метилового спирта и 0,1 мг цитрата свинца в 100 мл дистиллированной воды. Получите изображения с ТЕА.
- Флуоресценции пятнать
- Исправьте hECFCs, культивируемых на плоской или градиент nanopattern пластины с параформальдегида 4% при комнатной температуре в течение 15 мин.
- Разрушения и блокировать образцы с 5% козьего сыворотки и 0,1% octylphenol ethoxylate в PBS (PBST) при комнатной температуре за 30 мин.
- Проинкубируйте образцы с антинародным vinculin основное антитело (1: 500 в PBST) при комнатной температуре 2 h. полоскания образцов три раза с PBST.
- Проинкубируйте образцы с флуоресцентным конъюгированных Фаллоидин (1:1, 000 в PBST), конъюгированных флуоресценции вторичное антитело (1:1, 000 в PBST) при комнатной температуре 2 h. полоскания образцов три раза с PBST.
- Проинкубируйте образцы с 4', 6-diamidino-2-phenylindole (DAPI, 1:1,000 в PBST) при комнатной температуре в течение 5 мин.
- Падение 10 мкл среднего монтажа на поверхности градиента nanopattern. Место coverslip на носителе монтажа.
- Переверните образца на сцене образец и получить изображения с помощью микроскопа конфокальный флуоресценции.
- Анализ изображений
- Передавать захваченных изображений hECFCs системы анализа изображений.
- Выберите случайное поле Фаллоидин окрашивание изображения. Отрегулировать порог и создайте двоичный образ, в котором клетки отличаются от фона.
- Нарисуйте контуры вокруг клетки, чтобы измерить ячейку площади и периметра и вручную пересчитать filopodia в клетку.
- Выберите случайное поле vinculin окрашивание изображения. Отрегулировать порог и создайте двоичный образ областей фокуса адгезии.
Примечание: Настройка порога изображения надлежащим образом избежать искусственных над - или под - filling областей фокуса адгезии.
- Подсчитать количество координационных адгезии каждой ячейки.