Summary
وكان غير المستوعبة للقاذورات المونولاير PEG سيلاني من أقطاب ITO عنونة فردية على الزجاج بواسطة تطبيق التخفيض المحتملة. الكهروكيميائية تجريد الربط بين طبقة من سيلاني microelectrodes ITO يسمح للالتصاق الخلايا لتأخذ مكان بطريقة محددة مكانيا ، مع الأنماط الخلوية المقابلة بشكل وثيق لأنماط الكهربائي.
Abstract
القدرة على ممارسة تحكم دقيق المكانية والزمانية على سطح الخلية التفاعلات شرطا مسبقا هاما لتجميع متعددة الخلايا يبني بوصفه يحاكي في المختبر من أنسجة الأم. في هذه الدراسة ، تم استخدام تقنيات الحفر والطباعة الحجرية التصويرية الرطب الى افتعال عنونة فردية الإنديوم أكسيد القصدير (ITO) الأقطاب الكهربائية على ركائز الزجاج. تم تعديل ركائز زجاجية تحتوي microelectrodes ITO مع بولي (جلايكول الإثيلين) (PEG) سيلاني لجعلها خلية البروتين ومقاوم. تم التحقق من وجود جزيئات PEG عازلة على سطح القطب بواسطة voltammetry دوري فيري سيانيد البوتاسيوم يعمل كناقل مراسل الأكسدة. الأهم ، وتطبيق التخفيض المحتملة الناجمة الامتزاز طبقة الربط ، مما أدى إلى تجديد سطح القطب موصل ومظهر من قمم نموذجية الأكسدة فيري سيانيد. تطبيق التخفيض المحتمل أيضا أن يقابل التحول من خصائص القطب ITO من خلية غير لاصقة لاصقة الخلية. الكهروكيميائية تجريد الربط بين طبقة من سيلاني microelectrodes ITO يسمح للالتصاق الخلايا لتأخذ مكان بطريقة محددة مكانيا ، مع الأنماط الخلوية المقابلة بشكل وثيق لأنماط الكهربائي. وقد تجلى Micropatterning من أنواع الخلايا على عدة ركائز هذه. في المستقبل ، فإن السيطرة على خصائص biointerfacial التي يوفرها هذا الأسلوب يسمح للمهندس microenvironments الخلوية من خلال تجميع أنواع الخلايا ثلاثة أو أكثر في التكوين الهندسي الدقيق على ركيزة شفافة بصريا.
Protocol
الجزء الأول : الزخرفه من الأقطاب
- وقد تم طلاء وتنظيف شرائح المجففة ITO الزجاج المطلي مع مقاومة للضوء إيجابي
- وكان يخبز على السطح عند 100 درجة مئوية لإزالة المذيبات من مقاومة
- بعد الخبز ، وكان يتعرض للأشعة فوق البنفسجية السطحية من خلال استخدام قناع الضوئية الرئيسية كانون أليجنر
- أزيلت في المناطق التي تعرضت الى حل المطور
- وكان من الصعب خبز السطح لإزالة أي حل المطور المتبقية
- وكان محفورا في المناطق ITO لا تحميها الزخرفة مقاوم الضوء بعيدا في حامض ضوئي
- تمت إزالة ما تبقى من مقاومة للضوء sonicating في الأسيتون لتشكيل أقطاب ITO
الجزء الثاني : تعديل السطح
- يتم تنظيفها أقطاب تعديل في غرفة البلازما والربط مع تعديل 2 ٪ سيلاني في التولوين. ويتم من الحضانة لمدة 2 ساعة ، يليه 2 ساعة من الخبز.
ملاحظة : تتم هذه العملية في حقيبة مليئة النيتروجين القفازات لتجنب وجود الرطوبة ، والربط سيلاني هو رد الفعل تجاهها.
الجزء الثالث : الكيمياء الكهربائية
- وترد أسلاك الصلب إلى منصات الكهربائي.
- يتم وضع الأقطاب سيلاني PEG تعديل في خلية الكهروكيميائية لتنفيذ تجارب كهربائية.
- وجردت PEG سيلاني من مناطق مترابطة باستخدام نظام الكهربائي في ثلاثة PBS.
الجزء الرابع : الخلية الزخرفة
- يتم تحضين الليفية مع ركائز جردت مؤخرا. على الحضانة ، وهذه الخلايا نعلق على المناطق سيلاني PEG تجريد ، ولكن الخلايا لا ربط أي مكان آخر على سطح الأرض.
- يتم تحضين خلايا منقوشة في وسائل الإعلام الجديدة وتصور باستخدام المجهر.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
في هذا الفيديو ، لقد أثبتنا في الزخرفة على الخلية شفافة بصريا أقطاب الإنديوم أكسيد القصدير. بعد افتعال الأقطاب ITO باستخدام ضوئيه ، تم تعديلها مع أحادي الطبقة من الخلايا مقاوم PEG سيلاني. وكان هذا المستوعبة المونولاير الكهربائية باستخدام تبديل سطح مقاوم من خلية إلى خلية لاصقة. وقد تبين من الزخرفة الليفية 3T3 الفئران في شريط فيديو له. لدينا أيضا الزخرفة خلايا الكبد والخلايا الأولية ، والخلايا النجمية باستخدام التقنية نفسها. بالإضافة إلى ذلك ، من خلال جعل الفرد أقطاب متعددة ، يمكننا توسيع نطاق هذه التقنية لتجميع أنواع خلايا متعددة. علاوة على ذلك ، من خلال التحكم في هندسة وتصميم ، ويمكن أن تكون الخلايا مكانيا وزمانيا معزولة على السطح.
تقنيات الحفر والطباعة التصويرية الرطب هي عمليات microfabrication القياسية. وقد درس الكيمياء الكهربائية على نطاق واسع على السطوح الذهب ولكن ليس كثيرا على ITO. وبصرف النظر عن الموصلية ، ITO يوفر أيضا الاستفادة من الشفافية. باستخدام ITO ، يمكن تصور نماذج بسيطة باستخدام مجهر مقلوب. ويمكن استخدام هذه التقنية المقدمة في هذا الفيديو لتجميع أي نوع من الخلايا على السطح في نمط هندسي دقيق.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Materials
| Name | Type | Company | Catalog Number | Comments |
| Indium Tin Oxide | Other | Delta Technologies | CB 40IN | |
| PEG silane | Reagent | Gelest Inc. | SIM6492.66 | |
| Hydrochloric Acid | Reagent | Sigma-Aldrich | 320331 | |
| Nitric Acid | Reagent | Sigma-Aldrich | 258121 | |
| Ethanol | Reagent | Sigma-Aldrich | 459836 | |
| Acetone | Reagent | Sigma-Aldrich | 650501 | |
| Toluene | Reagent | Sigma-Aldrich | 34866 | |
| Media | Reagent | Invitrogen | ||
| Collagen | Reagent | Sigma-Aldrich | C3867 | |
| 3T3 murine Fibroblasts | Cell Line | ATCC |
References
- Lee, J. Y., Jones, C., Zern, M. A., Revzin, A. Analysis of Local Tissue-Specific Gene Expression in Cellular Micropatterns. Analytical Chemistry. 78, 8305-8312 (2006).
