Summary
يصف هذا البروتوكول على طريقة التصنيع الدقيق تتلاءم مع الزخرفة الخلية على شافي 2. يتم طباعة المعرفة مسبقا تصميم parylene-C photolithographically على شافي 2 رقائق. بعد الحضانة مع المصل (أو حل التنشيط الأخرى) الالتزام الخلايا على وجه التحديد (وتنمو وفقا لمطابقة) الكامنة parylene-C، في حين يجري صدت من قبل شافي 2 المناطق.
Abstract
منصات الزخرفة خلية دعم أهداف البحث واسعة النطاق، مثل بناء المعرفة مسبقا الشبكات العصبية في المختبر واستكشاف بعض الجوانب المركزية في الفيزيولوجيا الخلوية. الجمع بين الزخرفة بسهولة مع خلية متعدد الكهربائي صالحة (الاتفاقات البيئية المتعددة الأطراف) والقائمة على السيليكون "مختبر على رقاقة" التكنولوجيات، لا بد من بروتوكول التصنيع الدقيق متوافق. نحن تصف طريقة التي تستخدم ترسب البوليمر parylene-C على شافي 2 رقائق. ضوئيه تمكن الزخرفة دقيقة وموثوق بها من parylene-C في القرار على مستوى ميكرون. التنشيط اللاحقة عن طريق الغمر في المصل الجنين البقري (أو الحل تفعيل محددة أخرى) النتائج في الركيزة التي الخلايا المستزرعة الالتزام، أو صد من قبل، أو parylene شافي 2 المناطق التوالي. وقد سمحت هذه التقنية الزخرفة من مجموعة واسعة من أنواع الخلايا (بما في ذلك الخلايا الأولية الفئران الحصين، كلوة الجنين البشري 293 خط الخلية، مثل الخلايا العصبية البشرية سرطانة مسخيةخط الخلية، والخلايا الحبيبية للدماغ الفئران الأولية، والخلايا الجذعية مثل المستمدة دبقي الإنسان الأساسية). ومن المثير للاهتمام، ولكن، ومنصة ليست عالمية، مما يعكس أهمية خلية محددة جزيئات الالتصاق. وتكلف هذه العملية الزخرفة الخلية فعالة وموثوق بها، والأهم يمكن إدراجها في التصنيع الدقيق القياسية (تصنيع الرقائق) البروتوكولات، مما يمهد الطريق لدمج التكنولوجيا الدقيقة.
Introduction
فهم الآليات التي تملي التصاق الخلية والزخرفة على المواد الاصطناعية المهم لتطبيقات مثل هندسة الأنسجة، واكتشاف المخدرات، وتصنيع أجهزة الاستشعار 1-3. تتوفر العديد من التقنيات المتطورة و، كل ميزة أخذ العوامل البيولوجية والكيميائية، والفيزيائية التي تؤثر على عدد لا يحصى التصاق الخلية.
هنا، نحن تصف تقنية خلية الزخرفة التي تستخدم العمليات التي وضعت في البداية لأغراض تصنيع الإلكترونيات الدقيقة. على هذا النحو، النظام الأساسي هو وضع جيد لتمكين التكامل المصب التكنولوجيات الدقيقة، مثل الاتفاقات البيئية المتعددة الأطراف، إلى منصة الزخرفة.
واجهة بين غشاء الخلية ومادة المجاورة هي ثنائية الاتجاه ومعقدة. في الجسم الحي، والبروتينات المصفوفة خارج الخلية توفير بنية وقوة وتأثير على سلوك الخلية عن طريق التفاعل مع مستقبلات التصاق الخلية. وبالمثل، الخلايا في الخامسitro التفاعل مع ركائز الاصطناعية عبر طبقات امتصاص البروتينات 4 بينما التأثيرات الفيزيائية والكيميائية أيضا تعدل التصاق. على سبيل المثال، سطح البوليمر يمكن تقديم المزيد "قابل للبلل" (ماء) عن طريق الأيونات أو الأشعة فوق البنفسجية التشعيع، أو الحفر عن طريق العلاج مع حمض أو هيدروكسيد 5. أساليب الزخرفة التي أنشئت لخلية الاستفادة من هذه وغيرها من الوسطاء التصاق الخلية. وتشمل الأمثلة الطباعة النافثة للحبر 6، 7 microcontact ختم، الشلل الجسدي 8، 9 على microfluidics، في الوقت الحقيقي التلاعب 10، وانتقائية الزخرفة التجمع الجزيئي (SMAP) 11. كل له فوائد وقيود محددة. سائق أساسي في عملنا، ومع ذلك، هو دمج الزخرفة الخلية مع أنظمة ميكانيكية إلكترونية صغيرة (ممس).
ممس الرجوع إلى الأجهزة الميكانيكية الصغيرة جدا مدفوعا الكهرباء. هذا يتداخل مع المقياس النانوي ما يعادلها، nanoelectromechنظم anical. أصبح هذا المفهوم العملي الوحيد عندما استراتيجيات تمكين أشباه الموصلات تلفيق عقده في microscale. ودون قصد وجدت تقنيات التصنيع الدقيق وضعت أصلا للإلكترونيات أشباه الموصلات مفيدة لاستخدامات أخرى مثل الكهربية الخلوية، على سبيل المثال. ومن الأهداف الرئيسية المصب هو الجمع بين هذه التكنولوجيات الدقيقة مع عملية الزخرفة الخلية عالية الدقة (تشكيل الجهاز bioMEMS). عدة تقنيات الخلية الزخرفة الموجودة وموثوق بها وإلا والعملية تتعارض مع هذه الفكرة. على سبيل المثال، والمحاذاة دقيقة من أي الالكترونيات الدقيقة جزءا لا يتجزأ من أجهزة الاستشعار أو أمر أساسي لفعاليتها ولكن من الصعب للغاية تحقيق باستخدام تقنية مثل microcontact ختم.
للتحايل على هذه المشكلة، ونحن نعمل على منصة الزخرفة شافي 2 المستندة يستخدم المطبوعة photolithographically parylene-C. ضوئيه ينطوي على نقل الميزات الهندسية منقناع لركيزة عبر الإضاءة فوق البنفسجية. تم تصميم قناع باستخدام البرنامج المناسب التصميم بمساعدة الكمبيوتر. على طبق من زجاج، طبقة رقيقة من الكروم غير الشفافة يمثل نمط هندسي المطلوب (قرار ميزة من 1-2 ملم هو ممكن). وهي مغلفة الركيزة لتكون منقوشة مع طبقة رقيقة من مقاومة للضوء (البوليمر حساسة للأشعة فوق البنفسجية). ثم يتم محاذاة البوليمر المغلفة وتقديمهم في اتصال وثيق مع القناع. يتم تطبيق مصدر الأشعة فوق البنفسجية بحيث مناطق غير محمية والمشع وبالتالي تصبح قابلة للذوبان وقابل للنقل في الخطوة القادمة التنمية، وترك التمثيل parylene-C من النمط قناع وراء. هذه العملية نشأت خلال تطوير أجهزة أشباه الموصلات. على هذا النحو، وكثيرا ما تستخدم رقائق السليكون باعتبارها الركيزة. ترسب الطباعة التصويرية من parylene-C على شافي 2 هو بالتالي عملية بسيطة وموثوق بها التي تأخذ عادة مكان في مرافق غرف الأبحاث الدقيقة.
في حين parylene ديهالعديد من الخصائص الهندسة الحيوية مرغوب فيه (خامل كيميائيا، غير قابلة للتحلل الحيوي)، وهو عامل تقييد استخدامه مباشرة في الزخرفة الخلية الفقراء بالفطرة الإلتصاق الخلية، يعزى في جزء منه إلى للا مائية المتطرفة. ومع ذلك، فقد سبق استخدامها parylene-C بشكل غير مباشر عن الزخرفة الخلية، على سبيل المثال باعتبارها قشر بعيدا قالب الخلوية 12،13. وهذا النهج محدودة بسبب ضعف القرار، ويتطلب خطوات متعددة. عملية وصفها هنا بدلا من ذلك يستخدم خطوة حفر الحامض، تليها الحضانة المصل، لضمان أن المناطق parylene-C تصبح خلية لاصق، من خلال مزيج من خفض للا مائية ومصل البروتين ملزمة.
والنتيجة النهائية هي بناء تتألف من اثنين من ركائز مختلفة والتي، بعد تفعيل البيولوجية، تظهر خصائص خلوي لاصقة أو خلوي للاشمئزاز منها، ويمثل منصة فعالة كلام بسرعة خلية بذلك. الأهم من ذلك، ليست هناك حاجة لإدخال AG البيولوجيةالوالدان في مرفق غرف الأبحاث باعتبارها ركائز منقوشة يمكن تخزينها إلى أجل غير مسمى قبل استخدامها (وعندها يتم تنشيطها باستخدام مصل بقري جنيني أو حل التنشيط أخرى).
وبالتالي هذا المنبر الزخرفة parylene-C/SiO 2 هو مرشح جيد لتشكيل ائتلاف مع مكونات ممس، وعمليات التصنيع بحيث تعكس عن كثب تلك المستخدمة لتصنيع الإلكترونيات الدقيقة.
Protocol
1. تصنيع أنماط Parylene على شافي 2: عملية تدفق (انظر الشكل 1)
- التصميم المطلوب التكوين parylene-C باستخدام حزمة برامج محرر تخطيط، وقادرة على القراءة / الكتابة CIF (نموذج متوسط معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا) أو GDS-II (قاعدة بيانات الجرافيك النظام الثاني) الملفات. CIF وGDS-II هي صناعة صيغ الملفات القياسية لتصميم الدوائر المتكاملة الفني.
- اللجنة قناع الصورة إلى منشأة تصنيع الالكترونيات الدقيقة المناسبة، أو جعل في المنزل في حالة وجود مرافق.
- أكسدة رقاقة السيليكون في فرن الأفقي في الغلاف الجوي (H 2 1.88 حركة تحرير السودان وحركة تحرير السودان 1.25 O 2) في 950 درجة مئوية لمدة 40 دقيقة لإنتاج 200 نانومتر شافي 2 طبقة (تأكيد سمك مع بقعة صغيرة الطيفية الإنعكاس).
- رئيس الرقاقة تتأكسد مع التصاق المروج سيلاني. الآن إيداع parylene-C في 22 ° C بمعدل 1.298 نانومتر / ملغ من ديمر باستخدام نظام ترسب فراغ صممت خصيصا لإيداع parylene. A 100وقد استخدم نانومتر سميكة parylene-C طلاء لجميع الأمثلة هو مبين أدناه.
- hexamethyldisilazane إيداع المقبل (HMDS) التصاق المروج على الرقاقة المغلفة parylene باستخدام الصور مقاومة نظام الطلاء مناسبة.
- الآن تدور الرقاقة عند 4،000 دورة في الدقيقة لمدة 30 ثانية في حين تطبيق إيجابية الصور مقاومة (مما أدى إلى سماكة النظرية من 1 ميكرون)، وذلك باستخدام نفس نظام طلاء مقاوم الضوء على النحو الوارد أعلاه.
- لينة خبز الرقاقة لمدة 60 ثانية في 90 درجة مئوية.
- إدراج كل من رقاقة وقناع الصورة premanufactured إلى اليجنر قناع.
- فضح الرقاقة مقاومة للضوء المغلفة مع تمثيل السلبية للأشعة فوق البنفسجية من التكوين المطلوب parylene-C.
- خبز رقاقة يتعرض لمدة 60 ثانية في 110 درجة مئوية.
- إزالة كافة الصور تتعرض مقاومة من خلال تطوير رقاقة في محلول المطور المناسبة.
- حفر قبالة parylene دون وقاية. استخدام نظام البلازما الأكسجين حفر (عند ضغط 50 غرفة mTorr، 49 SCCM O 2، 100 W RF الطاقة في 13.56 ميغاهيرتز، ومعدل حفر 100 نيوتن متر / دقيقة) لكشف شافي الأساسية 2.
- الزهر الرقاقة باستخدام منشار تقطيع المناسب (سرعة الدوران 30،000 دورة في الدقيقة، وسرعة تغذية 7 ملم / ثانية).
- شطف رقائق في H 2 O منزوع الأيونات وضربة الجافة مع النيتروجين.
- متجر رقائق (أجل غير مسمى) في صناديق الغبار الحرة حتى المطلوبة.
2. رقاقة تنظيف والتنشيط: بروتوكول
- إزالة مقاوم الضوء المتبقية من رقائق بغسل في الأسيتون لمدة 10 ثانية.
- شطف في منزوع الأيونات H 2 O 3X المقطر.
- تشكل حمض سمكة البيرانا الطازجة (نسبة 5:03 من 30٪ بيروكسيد الهيدروجين وحامض الكبريتيك 98٪).
تنبيه: تحضير حمض سمكة البيرانا مع عناية كبيرة. وهو مؤكسد قوي جدا، هو الحمضية بقوة، وخلط بيروكسيد الهيدروجين مع حمض الكبريتيك هو تفاعل طارد للحرارة. تنفيذ هذه المرحلة في غطاء الدخان حامض. 2 دقيقة تسمح لتمرير بعد خلط الحمض سمكة البيرانا ولكن استخدام في غضون 20 دقيقة. - رقائق نظيفة وحفر عن طريق الغمر في بيحمض ranha لمدة 10 دقيقة.
- شطف رقائق 3x أخرى في H 2 O منزوع الأيونات ونقل إلى طبق الثقافة العقيمة.
- الآن تفعيل رقائق لتنميط الخلية. على سبيل المثال، إضافة اثنين من رقائق لكل بئر إلى لوحة 6 جيدا ثم إضافة 2 مل من مصل بقري جنيني وذلك لتزج تماما عن رقائق البطاطس. تنفيذ هذا، وجميع مراحل زراعة الخلايا اللاحقة، تحت ظروف معقمة في تدفق الصفحي هود زراعة الأنسجة.
- احتضان رقائق في مصل الدم ل3-12 ساعة عند 37 درجة مئوية.
ملاحظة: الخطوات 2،4-2،7 يجب أن يتم تنفيذ بالتسلسل وبدون تأخير بين الخطوات. إذا تأخر تفعيل المصل بواسطة ≥ 24 ساعة بعد البيرانا المعاملة، هو ضعف الزخرفة الخلية نتيجة لانخفاض النفور من خلية شافي 2 المناطق.
الحلول البديلة التي تحتوي على تنشيط بروتينات معينة التصاق الخلايا يمكن استخدامها في مكان مصل بقري جنيني. مثل هذه الحلول تغيير خصائص خلية التصاق اثنين من ركائز المتناقضة (انظر نتائج ممثلة لمثال).3. طلي خطوط الخليوي على رقاقة: بروتوكول
- إزالة رقائق من حل تفعيل ويغسل مرة واحدة لمدة 10 ثانية في محلول الملح المتوازن هانك.
- وضع رقاقة في ثقافة جيدا واختيار نوع من الخلايا لوحة وتعليق في وسائل الإعلام نموها المعتادة. الأمثل كثافة الطلاء الخلية يعتمد على كل نوع من الخلايا ونمط هندسي من parylene-C على رقاقة. A كثافة 5 × 10 4 خلية / مل هو نقطة انطلاق معقولة.
- تم تصميم التصوير إلى الدافع الأساسي لتنميط الخلية ولكن يمكن بسهولة أن تقييم سلوك الخلية الحية باستخدام مجهر تشريح وكاميرا رقمية مع عدسة تتابع مناسبة.
Representative Results
ويتضح عملية الطباعة بصفائح معدة ضوئيا من الزخرفة شافي 2 مع parylene-C في الشكل 1. مرة واحدة على استعداد، وتفعيل رقائق في مصل بقري جنيني تمكن مجموعة واسعة من أنواع الخلايا لتكون منقوشة في الثقافة. وقد منقوشة مجموعتنا بنجاح خلايا قرن آمون الفئران الأولية 14-16، خط HEK 293 خلية 17، والعصبية التي تشبه الخلايا سرطانة مسخية الإنسان (HNT) خط الخلية 18، والخلايا الحبيبية للدماغ الفئران الأولية، والخلايا الجذعية مثل المستمدة دبقي الإنسان الأساسية.
ويوضح الشكل 3 الزخرفة قوية من كلوة الجنين البشري 293 الخلايا على نمط parylene تتكون من العقد دائرية مع 'عبر الشعر' التمديدات. وكان تفعيل الشريحة في هذا المثال مع مصل بقري جنيني. على النقيض من ذلك، يوضح الشكل (4) القدرة على زيادة منصة الزخرفة باستخدام الحلول البديلة التنشيط. باستخدام محلول من ألبومين المصل البقري (3 ملغ / مل) و فبرونيكتين (1 ميكروغرام / مل) في HBSS، وقد تم مقلوب الزخرفة المبدأ السابق.
ويوضح الشكل 5 نوع مختلفة من الخلايا (خط المستمدة الإنسان الأولية مثل خلية جذعية مستمدة من دبقي الدرجة العالية). هنا، هندسة الآثار نمط سلوك الخلية الأساسية، مع نمط هو مبين في الشكل 4A تعزيز النمو عملية الخلايا جنبا إلى جنب رقيقة parylene-C المسارات كما هو موضح في الشكلين 4B و 4C.
بعض أنواع الخلايا لا نمط عند استخدام بروتوكول تفعيل الجنين مصل بقري المعمول بها. الشكل 6 يوضح 3T3 الخلايا L1 متزايدة لنقطة التقاء مع عدم وجود الفرق خلوي مثير للفتنة أو خلوي لاصقة ملحوظ بين parylene-C وشافي 2 المناطق.
pload/50929/50929fig1.jpg "/>
الشكل 1. تدفق بياني يوضح عملية تصنيع أنماط parylene-C على شافي 2.
الشكل 2. مخطط تدفق توضح التغيرات في زاوية الاتصال لمنقوشة parylene-C وشافي 2 المجالات خلال خطوات تفعيل الشريحة.
الرقم 3. . المحتضنة لمدة 3 ساعة في مصل بقري جنيني وبعد ذلك كانت الخلايا رقائق التصوير الخلية الحية من كلوة الجنين البشري 293 الخلايا المستزرعة على parylene-C/SiO 2 بعد ثلاثة أيام في المختبرمطلي في التعليق بتركيز 5 × 10 4 خلية / مل. Parylene-C تعزز التصاق الخلية بينما العارية شافي 2 يصد الخلايا. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم.
الشكل 4. التصوير الخلية الحية من كلوة الجنين البشري 293 الخلايا المستزرعة على parylene-C/SiO 2 بعد ثلاثة أيام في المختبر رقائق تفعيلها لمدة 3 ساعة في مختلف الحلول التنشيط على نحو رشيد: A: مصل بقري جنيني، B: vitronectin (1 ميكروغرام / مل) في HBSS، C: ألبومين المصل البقري (3 ملغ / مل) + vitronectin (1 ميكروغرام / مل) في HBSS، D: ألبومين المصل البقري (3 ملغ / مل) + فبرونيكتين (156؛ ز / مل) في HBSS. كانت الخلايا مطلي في التعليق على كثافة 5 × 10 4 خلية / مل. نلاحظ كيف أدى معاملة مختلفة للرقاقة في عكس العقيدة الزخرفة السابقة، مع شافي 2 لاصق الآن وparylene-C مثير للاشمئزاز. Parylene-C عقدة قطرها 250 ميكرون، وتكييفها من هيوز وآخرون 17 الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم.
الرقم 5. الصور المناعي للخلايا الجذعية مثل المستمدة دبقي الإنسان الأولية نمت على أنماط مختلفة من parylene-C على شافي 2 ج: التخطيطي يوضح تصميم شبكي parylene هو مبين في B و C B:. الإسفار صورة مجهرية من الخلايا الثابتة (بعد 4 أيام في المختبر) الملون لييفي الدبقية الحمضية البروتين (GFAP) C: صورة مجهرية ضوء الخلايا الحية على الشريحة نفسها D: الإسفار الصورة توضح الخلايا GFAP الملون على parylene مختلفة . تصميم E: الانعكاس صورة العقدة وتحدث تصميم parylene تصويرها في D الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم.
الرقم 6. التصوير الخلية الحية من خلايا 3T3 L1 مثقف على parylene-C/SiO 2 بعد أربعة أيام في المختبر. رقائق تفعيلها لمدة 3 ساعة في مصل بقري جنيني بعد ثكانت مطلية الخلايا hich في التعليق (3 × 10 4 خلية / مل). في هذه الحالة، ومنصة لا تمكن الزخرفة، مع الخلايا تصبح متكدسة بالتساوي على parylene-C وشافي 2 المناطق. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم.
Discussion
الغمر من رقائق في حمض سمكة البيرانا لا يخدم فقط لإزالة أي المواد العضوية المتبقية ولكن أيضا يحفر السطوح الركيزة. هذا هو المفتاح لتمكين التنشيط الفعال مع مصل بقري جنيني. عدم القيام بذلك يمنع خلايا الزخرفة وعميقا يغير سلوك الخلية على رقاقة. ليس هناك شرط لتعقيم رقائق بعد التنظيف مع حمض سمكة البيرانا. في الواقع التعقيم بواسطة الأشعة فوق البنفسجية التعرض وقد تبين لتقويض الزخرفة خلية في الأزياء تعتمد على الجرعة 13. يجب توخي الحذر ليغسل كل مقاوم الضوء المتبقية بعد عملية الطباعة بصفائح معدة ضوئيا. استمرار مقاومة للضوء يمكن أن تكون بمثابة طبقة لاصقة خلوي غير المرغوب فيها التي يتجاوز الزخرفة التي تمليها parylene-C/SiO 2 الهندسة. الأسيتون فعالة عند استخدام عملية الطباعة التصويرية المذكورة أعلاه ومع الكواشف محددة. ومع ذلك، وأنواع أخرى من مقاومة للضوء قد تتطلب المذيبات المختلفة.
لتقييم تأثير ونجاح احالإقليم الشمالي خطوات التصنيع، ويمكن قياس زاوية الاتصال من اثنين من ركائز المتناقضة. ويوضح الشكل (2) والتعديلات التي تحدث أثناء عملية التنشيط رقاقة. فمن المرجح، مع ذلك، أنه لاصقة معينة ومكونات البروتين مثير للاشمئزاز في مصل الدم في نهاية المطاف تمكين رقاقة نقوش parylene لممارسة خصائص خلوي لاصقة أو خلوي للاشمئزاز منها لها.
جميع النتائج ممثل تستخدم رقائق بسمك parylene من 100 نانومتر، على الرغم من أننا قد منقوشة بنجاح باستخدام كل سمكا وأرق طبقات parylene. الأهم من ذلك، هذه التقنية الحفر الطباعة التصويرية يسمح سيطرة أكبر بكثير ثلاثية الأبعاد من التكوين parylene من ذلك يتضح هنا. على سبيل المثال، باستخدام مزيج من photomasks، فمن الممكن لخلق مناطق parylene من سمك مختلطة. هذا يفتح الطريق أمام إنشاء مزارع الخلايا مع تعريف تضاريس ثلاثية الأبعاد، تتجاوز مجرد إملاء من مناطق التصاق الخلية / repulسيون، ويحتمل أن تقدم وسيلة لدمج قنوات ميكروفلويديك في بناء.
كما هو مبين، ولكن هذا ليس الزخرفة منصة فعالة عالميا عبر أنواع الخلايا. خطوط مختلفة من الخلايا، مع لمحات متنوعة التصاق الخلية الجزيء، وتتصرف بشكل مختلف لا يثير الدهشة عندما مثقف على هذه المنصة. نحن لم تتعرف بعد على المكونات الرئيسية في المصل، ولا مستقبلات خلايا الغشاء مجانية، والتي تدعم هذه المنصة خلية الزخرفة. القيام بذلك في المستقبل وعود لتوسيع فائدته وخصوصية. على سبيل المثال، "غير الزخرفة 'خط خلية يمكن تعديلها وراثيا في التعبير عن جزيء التصاق المطلوبة وذلك تشجيع الزخرفة.
Disclosures
الكتاب تعلن أي المصالح المالية المتنافسة.
Acknowledgments
وأيد هذا العمل من قبل ويلكوم ترست الدكتوراه السريرية الزمالة (ECAT).
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Layout editor software package | CleWin 5.0 from WieWeb | Capable of reading/writing CIF or GDS-II files. Used to create parylene design for photo mask manufacture. http://www.wieweb.com/ns6/index.html | |
| Bespoke photo mask | Compugraphics International Ltd, Glenrothes, Scotland | Either fabricate in-house of facilities exist or commission. www.compugraphics-photomasks.com | |
| 3 in Silicon wafers | Siltronix, Archamps, France | http://www.siltronix.com | |
| Atmospheric horizontal furnace | Sandvik | For oxidizing silicon wafer. http://www.mrlind.com | |
| Small spot spectroscopic reflectometer | Nanometrics | To measure depth of silicon dioxide layer. www.nanometrics.com/ | |
| Silane adhesion promoter | Merck Chemicals | 1076730050 | Preapplied to wafer to encourage parylene deposition. www.merck-chemicals.de/ |
| Parylene-C | Ultra Electronics | www.ultra-cems.com | |
| SCS Labcoter 2 deposition Unit, Model PDS2010 | SCS Equipment, Surrye, UK | Model PDS2010 | www.scscoatings.com/ |
| Hexamethyldisilazane (HMDS) adhesion promoter | SpiChem | www.2spi.com | |
| Automated track system for dispensing photoresist on wafers; 3 in photo-resist track | SVG (silicon Valley Group) | Automated track system for dispensing photoresist on wafers. A prime oven bakes the wafer and dispenses the adhesion promoter, HMDS. A combination spinner dispenses photoresist. Prebake oven cures the resist. | |
| Photo-resist | Rohm & Haas | SPR350-1.2 positive photo-resist | www.rohmhaas.com/ |
| MA/BA8 photo-mask aligner | Suss Microtech | www.suss.com | |
| Microchem MF-26A developer | Microchem | Removes exposed regions of photoresist. www.microchem.com | |
| JLS RIE80 plasma etch system | JLS Designs | Removes exposed regions of parylene. www.jlsdesigns.co.uk |
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| DISCO DAD 680 Wafer dicing saw | DISCO Corporation, Japan | www.disco.co.jp | |
| Acetone | Fisher Scientific | A929-4 | To wash off residual photoresist. |
| 30% Hydrogen Peroxide | Sigma-Aldrich | H1009 | www.sigmaaldrich.com |
| 98% Sulfuric Acid | Sigma-Aldrich | 435589 | www.sigmaaldrich.com |
| Fetal Bovine Serum | Gibco-Invitrogen | 10437 | Standard chip activation. www.invitrogen.com |
| Hank's Balanced Salt Solution | Gibco-Invitrogen | 14170 | www.invitrogen.com |
References
- Zhi, Z. L., et al. A Versatile Gold Surface Approach for Fabrication and Interrogation of Glycoarrays. ChemBioChem. 9, 1568-1575 (2009).
- Michelini, E., Roda, A. Staying alive: new perspectives on cell immobilization for biosensing purposes. Anal. Bioanal. Chem. 402 (5), 1785-1797 (2012).
- Franks, W., Tosatti, S., Heer, F., Seif, P., Textor, M., Hierlemann, A. Patterned cell adhesion by self-assembled structures for use with a CMOS cell-based biosensor. Biosens. Bioelectron. 22 (7), 1426-1433 (2007).
- Bacakova, L., Filova, E., Parizek, M., Ruml, T., Svorcik, V. Modulation of cell adhesion, proliferation and differentiation on materials designed for body implants. Biotechnol. Adv. 29 (6), 739-767 (2011).
- Bacakova, L., Svorcik, V. Cell colonization control by physical and chemical modification of materials. In: Cell growth process: new research. Kimura, D. , Nova Science Publishers Inc. New York. 5-56 (2008).
- Sanjana, N. A fast flexible ink-jet printing method for patterning dissociated neurons in culture. J. Neurosci. Methods. 136, 151-163 (2004).
- Brittain, S., Paul, K., Zhao, X. -M., Whitesides, G. Soft lithography and micro- fabrication. Phys. World. 11, 31-36 (1998).
- Maher, M., Pine, J., Wright, J., Tai, Y. C. The neurochip: a new multielectrode device for stimulating and recording from cultured neurons. J. Neurosci. Methods. 87 (1), 45-56 (1999).
- Martinoia, S., Bove, M., Tedesco, M., Margesin, B., Grattarola, M. A simple micro- fluidic system for patterning populations of neurons on silicon micro- machined substrates. J. Neurosci. Methods. 87 (1), 35-44 (1999).
- Zeck, G., Fromherz, P. Noninvasive neuroelectronic interfacing with synaptically connected snail neurons immobilized on a semiconductor chip. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 98 (18), 10457-10462 (2001).
- Michel, R., et al. Selective molecular assembly patterning: a new approach to micro- and nanochemical patterning of surfaces for biological applications. Langmuir. 18 (8), 3281-3287 (2002).
- Rajalingam, B., Selvarasah, S., Dokmeci, M., Khademhosseini, A. Generation of static and dynamic patterned cocultures using microfabricated parylene-C stencils. Lab Chip. 7, 1272-1279 (2007).
- Reusable, reversibly sealable parylene membranes for cell and protein patterning. J. Biomed. Mater. Res. A. Wright, D., Rajalingam, B., Karp, J., Selvarah, S., Ling, Y., Yeh, J., Langer, R., Dokmeci, M., Khademhosseini, A. 85 (2), 530-538 (2008).
- Delivopoulos, E., Murray, A. F., MacLeod, N. K., Curtis, J. C. Guided growth of neurons and glia using microfabricated patterns of parylene-C on a SiO2 background. Biomaterials. 30, 2048-2058 (2009).
- Delivopoulos, E., Murray, A. F., Curtis, J. C. Effects of parylene-C photooxidation on serum-assisted glial and neuronal patterning. J. Biomed. Mater. Res. A. 94, 47-58 (2010).
- Delivopoulos, E., Murray, A. F. Controlled adhesion and growth of long term glial and neuronal cultures on parylene-C. PLoS One. 6 (9), (2011).
- Hughes, M. A., Bunting, A., Cameron, K., Murray, A. F., Shipston, M. J. Modulating patterned adhesion and repulsion of HEK 293 cells on micro-engineered parylene-C/SiO2 substrates. J. Biomed. Mat. Res. Mater. A. 101 (2), 349-357 (2013).
- Unsworth, C. P., Graham, E. S., Delivopoulos, E., Dragunow, M., Murray, A. F. First human hNT neurons patterned on parylene-C/silicon dioxide substrates: Combining an accessible cell line and robust patterning technology for the study of the pathological adult human brain. J. Neurosci. Methods. 194, 154-157 (2010).
