Summary
Non-עכירות monolayer PEG silane היה desorbed מ למיעון בנפרד אלקטרודות איטו על זכוכית על ידי יישום של פוטנציאל רדוקטיבי. אלקטרוכימי של שכבת הפשטת PEG-silane מ microelectrodes איטו מותר הידבקות התא להיערך בצורה מוגדרת מרחבית, עם דפוסי הסלולר המקביל הדוק דפוסי אלקטרודה.
Abstract
היכולת לשלוט במרחב ובזמן מדויק על פני קרום התא אינטראקציות היא תנאי חשוב כדי הרכבה של רב הסלולר בונה מנה כמו מחקה במבחנה של רקמות הילידים. במחקר זה, photolithography וטכניקות תחריט רטוב שימשו לפברק למיעון בנפרד תחמוצת אינדיום בדיל (איטו) אלקטרודות על מצעים זכוכית. מצעים זכוכית המכיל microelectrodes איטו שונו עם פולי (אתילן גליקול) (PEG) silane כדי להפוך אותם חלבונים בתא התנגדות. נוכחות של בידוד מולקולות PEG על פני האלקטרודה אומתה על ידי voltammetry מחזורית העסקת אשלגן ferricyanide כמו מולקולה כתב חיזור. חשוב לציין, את יישום הפוטנציאל רדוקטיבי גרם desorption של שכבת PEG, וכתוצאה מכך התחדשות של משטח אלקטרודה מוליך המראה של טיפוסי פסגות חמזור ferricyanide. יישום הפוטנציאל רדוקטיבי גם בקנה אחד עם מיתוג של נכסים איטו אלקטרודה מתא שאינו דבק דבק תאים. אלקטרוכימי של שכבת הפשטת PEG-silane מ microelectrodes איטו מותר הידבקות התא להיערך בצורה מוגדרת מרחבית, עם דפוסי הסלולר המקביל הדוק דפוסי אלקטרודה. Micropatterning של סוגי תאים שונים הודגם על מצעים אלו. בעתיד, את השליטה על מאפייני biointerfacial המוענקת על ידי שיטה זו תאפשר מהנדס microenvironments הסלולר באמצעות הרכבה של שלושה או יותר סוגי תאים לתוך תצורת גיאומטרי מדויק על מצע שקוף אופטית.
Protocol
אני חלק: דפוסים של האלקטרודות
- נקו מיובש שקופיות איטו זכוכית מצופה היו מצופים photoresist חיובי
- השטח היה אפוי על 100 ° C כדי להסיר ממיסים מן להתנגד
- לאחר האפייה, פני השטח נחשף לאור אולטרה סגול דרך photomask באמצעות מסכת Canon Aligner
- אזורים חשופים הוסרו פתרון מפתח
- השטח היה אפוי קשה להסיר כל פתרון מפתח הנותרים
- אזורים איטו לא מוגן על ידי דפוסים photoresist נחרתו משם etchant חומצה
- Photoresist נותרת הוסר על ידי sonicating ב אצטון כדי ליצור את האלקטרודות איטו
חלק שני: שינוי פני השטח
- אלקטרודות השתנה מנקים בתא פלזמה שונה עם PEG 2% silane ב טולואן. הדגירה מתבצעת למשך 2 שעות, ואחריו 2 שעות של אפייה.
הערה: תהליך זה מתבצע בתוך שקית כפפה מלא חנקן כדי למנוע נוכחות של לחות, כמו PEG silane הוא מגיב אליה.
חלק שלישי: אלקטרוכימיה
- חוטי פלדה מחוברים רפידות אלקטרודה.
- האלקטרודות silane PEG שונה ממוקמים בתא אלקטרוכימי לבצע ניסויים אלקטרוכימיים.
- PEG silane מאזורים ביניהם הוא פשט באמצעות מערכת תלת אלקטרודה PBS.
חלק רביעי: דפוסים Cell
- Fibroblasts מודגרת עם מצעים חשוף לאחרונה. לאחר דגירה, תאים אלה לצרף את האזורים silane PEG חשוף, אך התאים לא להיקשר בכל מקום אחר על פני השטח.
- תאים Patterned מודגרת בתקשורת טריים דמיינו באמצעות מיקרוסקופ.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
בסרטון הזה, אנחנו הדגימו את דפוסים תא שקוף אופטית על פח אלקטרודות תחמוצת אינדיום. לאחר בודה את האלקטרודות איטו באמצעות photolithography, הם שונו עם monolayer תא התנגדות של PEG silane. Monolayer זה היה desorbed באמצעות מיתוג אלקטרוכימיה את פני השטח של התא מתנגד דבק תאים. דפוסים של fibroblasts Murine 3T3 הוכח וידאו שלו. יש לנו גם hepatocytes דפוסים, תאים ראשוניים, ותאי stellate שימוש באותה טכניקה. בנוסף, על ידי ביצוע אלקטרודות בודדים מרובים, אנו יכולים להרחיב זה טכניקה להרכיב סוגי תאים רבים. יתר על כן, על ידי שליטה על הגיאומטריה של העיצוב, התאים יכולים להיות מרחבית ומבודדים temporally על פני השטח.
Photolithography ורטוב טכניקות תחריט הם תהליכים microfabrication סטנדרטי. אלקטרוכימיה נחקרה באופן נרחב על משטחים זהב, אך לא כל כך הרבה איטו. מלבד המוליכות, איטו מספק גם יתרון של שקיפות. באמצעות איטו, הדגימות ניתן דמיינו באמצעות מיקרוסקופ פשוט הפוכה. הטכניקה המוצגת וידאו זה יכול להיות מועסק להרכיב כל סוג התא על פני השטח בדגם גיאומטרי מדויק.
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).
