Парные шарик и магнит массив для литья Microwells с переменной геометрией вогнутый

Общая цель этого метода заключается в изготовлении вогнутых сферических микролунок с использованием самоблокирующихся металлических шариков, управляемых магнитной силой. Здравствуйте, меня зовут Ги Хун Ли, и я работаю ассистентом преподавателя в Университете Чунг-Анг. В нашей лаборатории мы заинтересованы в изготовлении различных микромасштабных устройств и платформ для улучшения наших исследований в области разработки биоинструментов, их культуры и новых микроструктур

Одним из наших исследовательских интересов является разработка новых микроустройств и методологий для работы в трехмерной среде. Мы называем это культурой. Культура очень полезна для понимания трехмерной реакции, потому что она больше похожа на реальную ткань, чем обычная двумерная планарная культура.

Было опробовано несколько методов производства спреда, таких как в колбе или трубках, в бочковой сетке и микроволновой печи. Среди этих методов, вогнутый микрометод является очень мощным инструментом для получения трех D-продуктов. Любой шаг микропосуды – это мониторинг и возможность контроля сферических размеров и распределения.

Здесь мы предлагаем наш метод изготовления вогнутых микроизделий с бусиной и массивом маленьких магнитов. Используя эту технику, 100 вогнутых микроизделий могут быть изготовлены с помощью механизма магнитной силы, помогающей бисеру. Аугментации находятся в несопоставимых процессах в каждой вогнутой и не имеют повторяющихся пропозиционных шкал.

Для начала с помощью ротационного гравера с ЧПУ были изготовлены алюминиевые пластины размером 230 на 30 сквозных отверстий. Место предусмотрите направляющий рулон для бусин, как будет показано в следующих разделах. Россыпь просверливали сверлами разного диаметра, а пластина с меньшим отверстием помещалась на дно.

Внешние углы также просверливаются для того, чтобы выровнять пластины. Затем две пластины выравниваются, укладываются и фиксируются вместе, вставляя N трех болтов в отверстия для лимена, и крепятся гайками. Как упоминалось ранее, для производителя важно разместить пластину с меньшим отверстием на дне, чтобы бусины могли быть закреплены внутри направляющих лунок.

Следующим шагом является подготовка массива неодимовых магнитов размером 30 на 30. Мы начинаем с ручной изоляции магнитов и располагаем их в массив два на два. Затем выравниваем их в более крупный массив с помощью пинцета.

Для того, чтобы создать правильную магнитную матрицу, каждый магнит должен иметь полярность, противоположную полярности своего соседа. Кроме того, чтобы предотвратить поломку или рассеивание массива, алюминиевая пластина прикреплена к нижней части магнитного массива с помощью двустороннего скотча. Теперь мы готовы собрать каждую изготовленную нами деталь в форму для микролунок.

Магнитная решетка аккуратно крепится к нижней пластине с помощью обычного скотча. Важно, чтобы магнитная решетка была прикреплена магнитами вниз. После того, как алюминиевая пластина и магнитный массив правильно упорядочены, стальные бусины помещаются на пластину в сборе.

В нашей бумаге используются два стальных бусины диаметром 600 микрон. Наш процесс выравнивания очень прост. Насыпаем на сборку достаточное количество бусин и соскабливаем их с помощью акриловой пластины.

Магнит на дне улавливает шарики, которые попадают в отверстия алюминиевой пластины, а излишки, которые не застряли в отверстиях, удаляются в процессе соскабливания. Излишки бусин удаляются с помощью другого магнита. Когда бусины правильно застряли внутри направляющих лунок, приступаем к снятию верхней пластины.

Во время этого процесса бывают случаи, когда бусины выпадают и смещаются. В этом случае вручную вставьте бусину обратно в отверстие с помощью пинцета. Теперь вогнутая микролунка формы готова.

Переместите платформу в другую чашку Петри и приготовьтесь к следующему шагу. Мы готовим PDMS, следуя инструкциям производителя, смешивая мономер PDMS и отвердитель в соотношении 10 к одному. Чтобы удалить пузырьки воздуха, попавшие в смесь PDMS, мы дегазируем смесь, помещая ее в эксикатор примерно на один час.

Когда это сделано, мы берем дегазированную смесь PDMS и заливаем ее на вогнутую микролуночную форму и снова дегазируем ее. Затем выпекаем смесь PDMS на горячей плите при температуре 80 градусов Цельсия в течение двух часов, чтобы образовался встроенный поддон PDMS. Дальнейший процесс необходимо проводить с особой тщательностью.

Чтобы облегчить процесс удаления, метанол засыпается на дополнительный лоток, а периферийный дополнительный лоток PDMS удаляется последовательно. Следует отметить, что производитель должен убедиться в том, что метанол хорошо проникает в зазоры, чтобы обеспечить чистое удаление. Затем вспомогательный лоток PDMS отсоединяется от алюминиевой пластины, что облегчает обрезку краев, прежде чем отклеивать поддон

Наконец, мы вынимаем бусины из подлотка PDMS. Перед снятием мы растягиваем и пролетаем поддон в течение некоторого времени, чтобы ослабить связи между бусинами и подлоном PDMS. Фактическое снятие бусин очень легко и может быть выполнено с помощью большого магнита.

Изготовление вогнутых микролунок завершено, и микролунки готовы к культивированию клеток. Чтобы проверить, подходит ли наша платформа PDMS для культивирования клеток, мы провели следующие процедуры. Во-первых, мы использовали пробойник для биопсии диаметром 14 миллиметров, чтобы разрезать вогнутый микролуночный шаблон подлотка PDMS.

После стерилизации поддона PDMS мы помещаем его в 24-луночную пластину. Затем мы покрываем всю подложку PDMS четырехпроцентным плуроновым раствором F-127 на ночь, чтобы предотвратить прилипание клеток к поверхности микролунки. В процессе нанесения покрытия любые пузырьки воздуха, попавшие в микролунки, должны быть удалены либо с помощью пипетирования, либо с помощью ультразвукового очистителя.

Убедившись, что пузырьков воздуха не осталось, мы засеваем один миллилитр раствора клеточной среды, который будет содержать примерно два миллиона клеток, в подлоток PDMS. Затем аспирируйте среду с помощью пипетки объемом 1000 микролитров, чтобы удалить лишние клетки, которые не попали в микролунки, и все готово для того, чтобы клетки попали в инкубатор. Выпуклая форма с микролункой была успешно изготовлена, коммерческие стальные шарики были захвачены в массиве сквозных отверстий 30 на 30.

Бусины крепко держались без какого-либо газа между бусинами и соответствующими сквозными отверстиями. Форма изготовленной вогнутой микролунки является вогнутой полусферической с диаметром 600 микрон, что соответствует форме стального валика. Поперечный разрез вогнутой микролунки показывает, что расстояние от соседней микролунки составляло один миллиметр, что было таким же, как и у сквозных скважин.

Стволовые клетки, полученные из жировой ткани, культивировали в вогнутых микролунках. Мы засеяли два миллиона ячеек на массиве вогнутых микролунок диаметром 14 мм. Через 24 часа клетки агрегировались в сфероиды.

Средний диаметр сфероидов, сформированных в массиве микролунок, составил 185,68 мкм. На третий день клетки стали более агрегированными, но средний диаметр сфероидов упал до 147 микрон. Следуя этой процедуре, 100 вогнутых сферических микролунок могут быть изготовлены нашим экономичным и относительно простым методом.