PDMS изготовление устройств и модификации поверхности

Меня зовут Кен Котц. Я являюсь постдоком здесь, в Ресурсном центре Bio MAs, связанном с Массачусетской больницей общего профиля. Мой основной исследовательский проект связан с выделением нейтрофилов с помощью иммуноаффинного захвата с микрофлюидными структурами.

Мы используем это устройство в пяти различных больницах по всей стране для выделения РНК для последующего геномного анализа. По сути, то, что у вас есть, это мастер фоторезиста SU eight поверх кремния. Мы собираемся залить двухкомпонентный эластомер A-P-D-M-S поверх этого мастера, и PDMS сформирует форму.

Вынимаем мастер-форму из футляра и помещаем ее в чашку Петри. Мастер закреплен лентой на дне чашки Петри. На весах отвешиваем смесь PDMS, отвердителя и базовой смолы.

Соотношение составляет одну часть отвердителя на 10 частей смолы. Как правило, для наших устройств, которые были вырезаны, мы взвешиваем от 20 до 30 граммов смолы и от двух до трех граммов отвердителя соответственно. После заливки отвердителя и смолы в маленькую лодку для сыворотки, мы используем стандартную пластиковую вилку, чтобы смешать их вместе.

Вы должны убедиться, что энергично перемешиваете и складываете смесь друг на друга, чтобы отвердитель равномерно распределился внутри смолы. Как правило, мы отслеживаем, насколько хорошо они были смешаны. Глядя на количество пузырьков воздуха, мы пытаемся получить равномерное распределение мелких пузырьков воздуха по всему эластомеру.

Затем мы заливаем PDMS поверх мастера SU eight, который находится в чашке Петри. Мы помещаем мастер с PDMS поверх него в вакуумную банку для колокола и вакуумируем камеру, чтобы дегазировать воздух, который мы в нее смешали. Как правило, процесс дегазации занимает от 30 минут до одного часа.

После дегазации мы извлекаем устройства из вакуумной камеры и помещаем их в печь при температуре от 65 до 80 градусов С. Минимальное время отверждения при этих температурах составляет от трех до шести часов. В нашей лаборатории мы обычно оставляем устройства в духовке на ночь.

Как правило, мы используем хирургический стальной нож под номером 11. Делаем прямые надрезы вниз примерно в полусантиметре от края силиконового мастера, а по краю мастера делаем большой диск. Мы снимаем форму PDMS с мастера и помещаем feature стороной вверх в чистую чашку Петри.

Мы вынимаем освобожденную форму из чашки Петри и помещаем ее на режущую поверхность с помощью либо ножа, либо ножа, установленного на линейной рельсе. Разрезаем устройства, которые содержатся на пресс-форме. Затем каждое секционное устройство помещается обратно в чашку Петри для дальнейшей обработки.

Как правило, для сопряжения наших устройств с жидкостями мы проделываем отверстия в устройстве PDMS. Устройство, которое мы используем для пробивания отверстий, представляет собой стандартный трехфрезерный шприц. На кончике трехмельницного шприца находится тупой наконечник иглы из нержавеющей стали.

Внутри иглы из нержавеющей стали находится проволока, которая соответствует внутреннему диаметру иглы. Этот провод прикреплен к поршню шприца Потянув назад за поршень и втянув эту иглу, вы можете пробить отверстие или пробить пробку в PDMS. Переверните устройство PDMS и извлеките его, нажав на поршень.

Секрет пробивных устройств заключается в том, чтобы держать поршень как можно вертикальнее и вообще не вращать пробивное устройство. Когда вы пробиваете PDMS, вы поднимаете все устройство, все устройство PDMS вверх с помощью пинцета, переворачиваете его и выталкиваете пробку, нажимая на поршень. Вы берете пробку пинцетом и утилизируете ее.

Затем вы снова втягиваете поршень, переворачиваете устройство обратно вниз и вытаскиваете режущее устройство. Вы повторяете это до тех пор, пока не пробьюте все отверстия. Поэтому для процесса склеивания мы приклеиваем наши устройства PDMS к стеклянным предметным стеклам.

Для наших устройств мы собираемся необратимо склеивать или ковалентно прикреплять PDMS к стеклянным предметным стеклам. Это достигается путем помещения их в плазменный ашер и воздействия на них активной кислородной плазмы. Таким образом, шаги для этого заключаются в том, чтобы взять устройство PDMS и поместить его на лоток плазменного Asher.

Благодаря тому, что прибор направлен вверх, вы можете использовать любое стандартное предметное стекло микроскопа. Мы используем немного увеличенное полуторадюймовое предметное стекло микроскопа, чтобы оно поместилось в нашем приборе. Вы можете использовать их прямо из упаковки.

Мы предпочитаем обрабатывать их в растворе пираньи. Это очищает от любых органических загрязнений, которые могут находиться на поверхности предметного стекла. После того как вы поместите устройство и предметное стекло на верхнюю часть лотка для плазменного Asher, вы вставляете лоток в плазменный Asher и подвергаете его воздействию активной кислородной плазмы.

После завершения программы плазменного Ашера, мы открываем камеру и снимаем пластину с нашими приборами на столешницу. С помощью пинцета мы осторожно поднимаем вверх устройство PDMS, стараясь не касаться пальцами склеивающих поверхностей. Мы переворачиваем склеивающую сторону на стекло, на предметное стекло, а затем убеждаемся, что между PDMS и предметным стеклом нет пузырьков воздуха.

Мы помещаем устройство PDMS, прикрепленное к стеклу, на горячую плиту при температуре от 65 до 75 градусов Цельсия на 10 минут, чтобы достичь лучшей химической связи. Итак, в этой части, в этом разделе, мы собираемся химически модифицировать поверхности PDMS в стекле после склеивания в чистой комнате, у нас остается поверхность PMS, на которой есть реактивные группы OL. Нам нужно, чтобы эта реакционноспособная поверхность была гидрофильной и в конечном итоге диффундировала в основную массу PMS.

Таким образом, химия поверхности лучше всего выполняется сразу после плазменной обработки, мы будем использовать 5%-ный раствор капсулы. Это три me capto, propyl, trimeth oxy. Это 5% раствор по объему, и в основном мы вводим его во входное отверстие и убеждаемся, что вы полностью заполняете устройство без пузырьков воздуха.

Если есть пузырьки воздуха, вы выталкиваете их пинцетом. После того, как вы ввели сланец, вы оставляете его на 15-30 минут. При комнатной температуре, как правило, мы вводим второй объем сланца через 10 минут после начала реакции.

Итак, после того, как цилиндр вступит в реакцию в течение примерно получаса, мы промываем все устройства тремя-четырьмя объемами чистого этанола. После промывки устройств мы поднимаем устройства и помещаем их на горячую плиту, которая установлена на сто градусов Цельсия, и мы в основном позволяем этанолу, который там находится, испариться. Это помогает встать на колени на поверхность силения.

Как только устройство высохнет, его можно хранить в высушенном виде в течение нескольких месяцев или можно, вы можете взять устройство и сразу же приступить к следующему шагу. После того, как устройства отверждаются, они отверждаются с теперь уже синусоидальным покрытием как на стекле, так и на поверхности PDMS. Синус — это каптосинус с тиоловой группой, которая будет реагировать с нашим гетеробифункциональным сшивающим агентом, которым является GMBS.

Он разбавлен чистым этанолом. Он реагирует с водой, поэтому вам нужно быть осторожным, чтобы не подвергать его воздействию водных условий. Мы вводим его в устройства и удаляем любые пузырьки воздуха с помощью пинцета, как я делаю здесь, чтобы убедиться, что все поверхности связаны с этой молекулой.

Мы накрываем его и даем ему отреагировать в течение получаса. После того, как GMBS отреагирует в течение получаса, мы собираемся промыть устройства деионизированной водой, чтобы удалить любые следы этанола, которые находятся в устройстве. А затем мы протечем через neu travain, который является белком, связывающим биотин.

Затем neu travain предварительно разбавляют до концентрации 10 микрограммов на мил. Если в устройство случайно попадет воздух, его необходимо будет повторно промыть этанолом, чтобы эффективно удалить все влажные частицы этанола, устройство лучше всплывет и позволит удалить любые пузырьки воздуха, которые случайно попали в устройство. И после того, как устройства были промыты ионизированной водой, мы, как правило, заполняем устройство двумя-четырьмя объемами разбавленного раствора нейтрального доказательства T-travain.

Натт травейн вступает в реакцию с GMBS, который обездвижен на поверхность с помощью любых основных средств на натт травейне. Этот процесс может происходить при комнатной температуре в течение одного часа. Обычно я помещаю устройства в холодную комнату при температуре четыре градуса Цельсия на ночь.

Однако, прежде чем мы добавим антитело, мы хотим вымыть любой, любой Аден, который не связан в растворе. И мы делаем это путем пропускания через 1% раствор BSA, разведенный в PBS. Поскольку эти чипы будут использоваться для последующего геномного анализа, все решения, которые мы используем, не содержат РНК.

Как правило, мы промываем устройство четырьмя-пятью томами раствора 1% BSA. И после этого мы добавляем наши антитела. Антителами для этого эксперимента являются CD 66 B и антитела, специфичные к гранулоцитам в цельной крови.

Мы используем концентрацию от 10 до 25 микрограммов на мил и вводим антитела. Мы введем по 200 микролитров антител в каждое устройство. Мы сделаем два впрыска по сто микролитров, по одному в каждый порт устройства.

Как правило, мы вводим сто микролитров в один порт, а затем ждем 30 минут и вводим еще сто микролитров в противоположный порт.