Abstract
Organiske forureninger adsorberet på overfladen af titandioxid (TiO2) kan nedbrydes ved fotokatalyse under ultraviolet (UV) lys. Her beskriver vi en ny protokol anvender TiO2 fotokatalyse lokalt ændrer celle affinitet substratoverfladen. Til dette forsøg, en tynd TiO2 film blev Katodeforstøvningscoatet på et dækglas, og TiO 2 overfladen blev efterfølgende modificeret med en organosilan monolag afledt af octadecyltrichlorsilan (OTS), som inhiberer celleadhæsion. Prøven blev nedsænket i et celledyrkningsmedium, og fokuseret UV-lys blev bestrålet til et ottekantet region. Når en neuronal cellelinje PC12-celler blev udpladet på prøven, celler klæbet kun på UV-bestrålet område. Vi viser endvidere, at denne overflademodifikation kan også udføres in situ, dvs., selv når cellerne vokser på substratet. Korrekt modifikation af overfladen kræves en ekstracellulær matrix protein collagen til stede i mediet på tidspunktet for UV-bestråling. Teknikken præsenteres her kan potentielt anvendes i mønstergivende flere celletyper til konstruktion cokultur eller til vilkårligt manipulere celler under kultur.
Introduction
Halvlederlitografi processer og dets derivater - såsom fotolitografi 1,2, elektron-litografi 3-6, og mikrokontakt-printing 7-10 - er nu blevet en etableret redskab i cellebiologi til at vokse levende celler i en defineret position og geometri. Den mønsterdannelse Fremgangsmåden er baseret på anvendelsen af mikrofabrikerede substrater, der består af mikro-ø-celle permissiv belægning på en ikke-permissiv baggrund. Sådant substrat tjener som skabelon til mønster cellerne. Disse teknologier har givet os de nye metoder til at ingeniør celler og deres funktion på en enkelt- og multi-cellulært niveau, at udtrække de iboende egenskaber celler, og øge omsætningen af cellebaserede lægemiddel-screening 11.
Graden-of-frihed i celle mønster vil i høj grad øge hvis skabelonen mønster geometri kan ændres på stedet, dvs mens celler dyrkes på sverflade. De konventionelle fremgangsmåder til mønsterdannelse kan ikke anvendes direkte her, idet de behandler prøver i atmosfæren eller i vakuum. Er blevet foreslået derfor forskellige nye overflade modifikation, som er baseret fx på fotoreaktive forbindelser 12,13 eller laser ablation 5,14, bare for at nævne nogle få. De foreslåede metoder er blevet pænt gennemgået af Robertus et al. 15, og for nylig af Choi et al. 16 og af Nakanishi 17.
Her i denne artikel beskriver vi en ny protokol in-situ overfladebehandling, der udnytter fotokatalytisk nedbrydning af organiske molekyler på en titaniumdioxid (TiO2) overflade 18,19. I denne fremgangsmåde indsættes et TiO 2 film mellem glassubstratet og den organiske film, grænseflader cellerne, og den organiske film nedbrydes in situ ved lokalt at bestråle ultraviolet (UV)lys til et område af interesse (λ <388 nm). Vi viser, at den nye protokol kan bruges til at oprette micropatterns af ekstracellulære matrix proteiner og levende celler både ex situ og in situ. TiO 2 er biokompatibel, kemisk stabil og optisk transparente, i hvilken forbindelse gør det egnet til at indføre i celle-kultur eksperimenter. Denne protokol giver en materialevidenskab-baserede alternativ til at modificere celle-kultur stilladser i celle-kultur miljø.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
1. Fremstilling af TiO2 -belagt dækglas
- Antal dækglassene ved hjælp af en diamant Ridsenål. Dette hjælper ikke kun at holde styr på hver dækglas, men også for at sikre, at den rigtige side af prøven vender opad. Rengør dækglassene, først under rindende Hedeselskabet 2 O, derefter ved at nedsænke dem i Piranha-opløsning (H 2 SO 4: H 2 O 2 = 4: 1). Efter 10 minutter, skyl dækglassene grundigt, 8 gange i Hedeselskabet 2 O. Tør dækglassene under N2-strøm.
- Sæt TiO2 mål i radiofrekvens (RF) sputtering system. Sæt dækglas på en prøve indehaver af sputtering udstyr med en polyimid tape. Anbring prøveholderen i forstøvningskammeret. Evakuere kammeret, indtil trykket når 2,0 × 10 -4 Pa.
- Indføre argongas ind i kammeret og indstil deposition trykket til 4,0 mTorr. Mens du holder lukkeren lukket, gradvist øgeRF magt til 70 W.
- Åbne lukkeren og sputter i 15 minutter til opnåelse af en film med en tykkelse på 120-150 nm (figur 1: Trin A). Vækstrate på filmen skal udledes for hver maskine.
2. Overfladebehandlinger med Cell-afvisende Film
- Hydrofilisere TiO 2 overfladen ved behandling af prøven med O 2 plasma efter anvisningerne fra producenten af plasmareaktoren. Vi behandler prøven i 5 minutter ved 200 W med O 2 flow på 100 sccm. Fordyb prøven i Hedeselskabet 2 O og bekræft, at overfladen er super-hydrofil. Tør overfladen grundigt under N2-strøm.
- Forberede 1 mM octadecyltrichlorsilan (OTS) ved tilsætning af 39,6 pi OTS til 100 ml toluen. Nedsænk prøven i opløsningen i 1 time ved stuetemperatur. Gennemføre dette trin inde i en N2 -filled handskeposen (Figur 1: Trin B).
- For at fjerne fysisorberet molekyler, sonicate prøven i toluen, acetone, ethanol og Hedeselskabet 2 O i 5 minutter hver, i den rækkefølge. Skyl prøven fire gange i frisk Hedeselskabet 2 O og tør overfladen under N2-strøm. Overfladen skal være hydrofob med en kontakt vinkel på 100-110 °.
3. Ex-situ Surface mønster
- Arbejde i en laminar flow hætte, trække flere ridser med en diamant Ridsenål på overfladen. Mærkerne hjælpe med at holde styr på de forarbejdede regioner, og også bringe mikroskoper i fokus. Steriliser OTS-coatede TiO 2 ved at nedsænke prøven i 70% ethanol i 5 minutter. Derefter skylles prøven to gange i steriliseret Hedeselskabet 2 O.
- Prøven anbringes i en 35-mm skål, og tilsæt 2 ml PC12 vækstmedium (se trin 4.2). Inkuber i over 3 timer i en CO2-inkubator (37 ° C). Denne procedure er at lade serumalbuminer absorbere på overfladen. Adsorberede albuminer hæmme efterfølgende adsorption af andre proteins og celler (Figur 1: Trin C).
- Mens vi venter, konfigurere omvendt fluorescens mikroskop.
- Tænd bue lampe, indsætte UV-filter terningen, og indstil objektiv til 20X.
- Mål lysintensitet I (W cm-2) under anvendelse af en UV-intensitet meter, og beregne bestrålingstid t (i sekunder) for en dosis på d (i J cm -2) som: T = d / I.
For eksempel, for at bestråle ved en dosis på 200 J cm-2 ved hjælp af en lyskilde på 600 mW cm-2, er 333 sek bestråling påkrævet. - Brug en fasemikrometer og luk feltblændet at indstille størrelsen af området, der skal bestråles, f.eks 200 um.
- Efter 3 timers inkubering, supplere mediet med 200 pi 3,0 mg ml -1 type IV-kollagen (Col-IV; slutkoncentration 300 ug ml-1).
- Overfør 35-mm skål til mikroskopet scenen. Find bunden mArk, fokusere mikroskopet på prøveoverfladen, og bestråle UV-lys i en dosis på 200 J cm-2 (Figur 1: Trin D). Arealet af UV-bestråling kan ændres enten ved at justere åbningen af feltblændet eller ved at erstatte feltblændet med en metal maske af voldgiftskendelse geometri.
- Erstatte mediet med en frisk vækstmedium (uden Col-IV), og prøven sted tilbage i inkubatoren.
4. Cellekultur
- Rutinemæssig kultur af PC12-celler udføres på en collagen-coatede plastskål.
- At belægge en 60 mm cellekultur fad med Col-IV, først fugte overfladen med Hedeselskabet 2 O og suge alle Hedeselskabet 2 O.
- Forbered 300 pg ml -1 Col-IV ved at fortynde den oprindelige løsning (3 mg ml -1) 10x med Hedeselskabet 2 O.
- Tilsæt 200 pi 300 ug ml -1 Col-IV pr 60 mm skål. Lad opløsningen spredes gennem overfladen.
- Tør tHan skål i en laminær strømning i ca. 1 time.
- Skyl overfladen to gange med 4 ml Dulbeccos phosphatbufret saltvand (D-PBS). Når du ikke umiddelbart bruge den coatede parabol, skylles fadet en gang med 4 ml Hedeselskabet 2 O. Efter opsugning Hedeselskabet 2 O, gemme fadet i inkubatoren. Prøv ikke at holde det opbevares i mere end to uger.
- PC12-celler dyrkes i et vækstmedium, der består af: Dulbeccos modificerede Eagles medium (lav glucose) + 10% føtalt bovint serum + 5% hesteserum + 1% penicillin-streptomycin-opløsning. Inkubér cellerne i en CO2-inkubator (37 ° C, 5% CO 2), og erstatte halvdelen af mediet hver anden dag. Passage celler, før de når sammenløb.
- Aspirer vækstmedium og der tilsættes 2 ml PBS + (D-PBS + 10 mg ml -1 bovint serumalbumin (BSA) + 10 mM EDTA) forvarmet til 37 ° C. Der inkuberes i 5 minutter ved 37 ° C. Bank forsigtigt på fadet for at frigøre alle ceLLS.
- Saml celler i en 15 ml konisk rør. Skyl skålen med 3 ml frisk D-PBS, opvarmet til 37 ° C.
- Centrifugeres røret ved 150 x g i 4 min.
- Aspirer supernatanten, og der tilsættes 1 ml af vækstmediet.
- Til rutinemæssig kultur, opdele cellerne 1: 3 til 1: 5.
- Til plade celler på UV-modificerede OTS / TiO2 prøve, tæller celledensitet og tilføj 3,0 × 10 5 celler i en 35 mm skål (figur 1: Trin E). Inkubér fadet i befugtet inkubator (37 ° C, 5% CO2) i 1-2 dage. Både naive og nervevækstfaktor (NGF) -differentiated PC12-celler kan anvendes til mønsterdannelse eksperimenter. For NGF differentiering, 100 ng mr1 af 7S-NGF sættes til vækstmediet flere dage før udpladning af celler på prøven. NGF-differentiering synes at øge adhesibility af PC12-celler og gør håndtering lettere, især i in situ mønsterdannelse experiments.
5. I-situ Surface mønsterdannelse
- Efter 1-2 dages dyrkning på ex situ modificeret overflade, bekræfter, at cellerne fastgørelse og vokser kun på UV-bestrålet region. Oprettet mikroskopet, som beskrevet i trin 3.4.
- Overfør prøven til et nyt 35-mm vævskulturskål indeholdende vækstmedium, 100 ng ml-1 NGF (i tilfælde af anvendelse af NGF-differentierede celler) og 100 ug ml -1 Col-IV.
- Sæt fadet på mikroskopet scenen. Find den passende position, og bestråle UV-lys i en dosis på 200 J cm-2 (Figur 1: Trin F, G). Den nyoprettede eftergivende region er angivet med en stjerne i figur 1: Trin G.
- Forsøge at udfylde behandling af en enkelt prøve inden for 30 min. Efter bestråling overføre prøven tilbage i medium uden Col-IV.
- Vær meget forsigtig, når du bærer fadet med cultured celler og overføre prøven fra parabol til parabol at forhindre afmontere de mønstrede celler.
Figur 1. Skematisk illustration af den samlede proces. Se tekst for detaljer. Klik her for at se en større version af dette tal.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Figur 2A viser et tværsnit scanningselektronmikroskopi (SEM) billede af katodeforstøvet TiO 2 film. Fra observation blev tykkelsen af filmen anslået til ca. 150 nm. Mærkbar her er fladhed af det deponerede TiO 2 film. Yderligere analyse ved atomic force mikroskopi (AFM) viste, at roden middelværdi square (RMS) ruhed af overfladen var 0,2 nm (figur 2B).
Når TiO 2 overfladen er modificeret med OTS og derefter nedsænket i et serumholdigt vækstmedium, serumalbuminer adsorberes OTS overflade og hæmme efterfølgende protein adsorption og celleadhæsion 18,20. Efterfølgende når det drejer UV-lys udstråles til overfladen, er reaktive oxygenarter (ROS) dannet ved TiO 2 overfladen 21, som nedbrydes OTS selv-samlet monolag (SAM) på TiO 2 og tag SAM og adsorberede albumins fra overfladen. Dette gør det bestrålede område hydrofile og eftergivende til protein adsorption. Direkte interaktion af ROS med albuminer kan forekomme samtidigt, men nedbrydningen af OTS bør være det vigtigste reaktion, da OTS SAM grænseflade albumin og TiO2. I den nuværende protokol, er et ekstracellulært matrixprotein Col-IV suppleres mediet under bestrålingen og Col-IV adsorberer fortrinsvis for UV-bestrålede område, hvor albuminer fjernes (figur 3A). Andre proteiner såsom fibronectin kan mønstret i den samme protokol (figur 3B), hvilket indikerer alsidigheden af denne fremgangsmåde.
Serumalbuminer, som også er til stede i mediet på tidspunktet for UV-bestråling, bør også adsorberes det bestrålede område, men resultaterne tyder på, at beløbet ikke er høj som på den intakte OTS SAM. For at bekræfte dette, undersøgte vi forskellen i affiniteten af BSAfor UV-bestrålet og intakte OTS SAM ved fluorescensmikroskopi af farvestof-mærket BSA. Til dette eksperiment var fokuseret UV-lys bestrålet til OTS / TiO2 prøve, der ikke er nedsænket i serumholdigt medium, og derefter blev prøven nedsænket i en opløsning af fluorescein- mærket BSA. Figur 3C viser adsorption mønster af BSA. Lysere fluorescens i det intakte OTS SAM region end UV-bestrålet område indikerer, at mængden af adsorberet BSA er højere i den intakte region. Mekanismen af præferentiel adsorption kan forstås af forskellen i hydrofobicitet af de to regioner. Mængden af BSA adsorption vides at være højere på hydrofobe overflader 22 og den intakte OTS SAM region er mere hydrofobe end UV-bestrålet område 18.
Mønstret for Col-IV således skabte tjener som et stillads for celleadhæsion. Figur 4A viser NGF-opdelte PC12-celler dyrket på en n ex situ mønstret region i 1 dag. Dernæst blev UV-lys bestrålet til siden af en micropattern, og cellerne blev dyrket i yderligere 5 dage. Som vist i figur 4B-D, celler yderligere migreret til den modificerede region, hvilket indikerer, at cellen affinitet af overfladen med succes er blevet ændret i celle-kultur miljø.
Figur 2. Karakterisering af TiO 2 film. (A) Tværsnitsundersøgelse SEM billede af prøven. (B) AFM billede af TiO2 overflade. Klik her for at se en større version af dette tal.
OAD / 53045 / 53045fig3highres.jpg "width =" 700 "/>
Figur 3. Ikke-selektive adsorption af proteiner onto UV-bestrålet region. (A) fluoresceinmærket collagen (200 um ottekantede mønsteret) og (B) rhodamin-mærket fibronectin (100 um kvadratisk mønster). Differentieret adsorption af disse proteiner afhængig af fraværet af albuminer, der blokerer proteinadsorption (C). Bemærk, at i (C), blev OTS SAM ikke nedsænkes i serumholdigt medium før anvendelse af fluorescein-mærket BSA. Scale barer, 100 um (A) og 50 pm (B, C). Klik her for at se en større version af dette tal.
Figur 4. Ex-situ og in situ-mønsterdannelse af PC12-celler. (A) Adhæsion af PC12-celler på en ex-situ mønstrede område. Punkteret ottekant angiver stedet for in-situ UV-bestråling. (B - D) Migration af PC12-celler til in situ mønstrede område på 2 dage (B), 3 dage (C) og 5 dage (D) efter bestråling. Scale bar, 200 pm. Modificeret med tilladelse fra Yamamoto et al. 18. Klik her for at se en større version af dette tal.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
I vores nuværende protokol blev TiO2 film dannet af RF-magnetronforstøvning. Vi går ind for denne metode til deponering, da det giver os mulighed for reproducerbart udarbejde en fotokatalytisk TiO2 film med en sub-nm ruhed. Selvom sputterbelægning processer er velkendte for materialer forskere og elektroniske ingeniører, kan det ikke være helt tilgængelig for biologer. I så fald ville spin-coated TiO2 film være et alternativ valg 23. Ved denne fremgangsmåde er TiO 2 nanopartikler opløst i et opløsningsmiddel spredt ud på en substratoverflade ved hjælp af centrifugalkraft. Specialudstyr kræves, er et spin coater, som er meget billigere end en sputtering system. Vi har anvendt for os selv en spin-coated TiO 2 nanopartikel film og har bekræftet, at filmen også kan anvendes til at udføre lignende forsøg (data ikke vist). Overfladen af spin-coatede TiO2 film er forholdsvis groft med et effektivt ruhed af flere tis for nm, og det tager nogle praksis til ensartet overtrækning af substratet reproducerbart, især når der er behov for flere spin-coating til opnåelse af tykke film. Alligevel kan metoden være den første kandidat til biologer.
Indtil videre har vi udnyttet denne metode i mønsterdannelse ikke kun PC12-celler, men også en human pancreascancer cellelinie AsPC-1 og primære neuroner opnået fra embryoniske rotte hippocampus 19. Adhesibility af AsPC-1 celler er meget stærkere end for PC12 celler eller hippocampusneuroner samt tilskud af stilladser molekyler, såsom collagen, ikke var nødvendige i mønstring dem. Vi har endnu bemærke, at ikke-specifik vedhæftning af cellerne til ubestrålet regionen blev lejlighedsvis observeret, hvilket sandsynligvis skyldes fejl i OTS SAM.
Mønster primære neuroner var meget mere udfordrende, da deres adhesibility er svag. Faktisk det kritiske trin af den igangværende proces ligger i den korrekte adsorptionaf stilladser molekyler. En simpel tilskud af collagen eller laminin var utilstrækkelig til at øge affiniteten af den modificerede region for neuronerne. Konventionel kultur af neuroner fra hippocampus er afhængig af positivt ladet peptid poly-lysin til at coate overfladen af dækglasset 24. I denne sammenhæng er at inducere selektiv binding af poly-lysin til UV-bestrålede område ønsket, men var umuligt, da poly-lysin adsorberet på den intakte OTS SAM regionen såvel. Vi forsøgte andre overfladebelægninger, såsom polyethylenglycol-silan SAM og perfluor-silan SAM'er, at finde, at ingen af disse var anti-fouling til poly-lysin. For at løse dette problem, for ganske nylig viste vi, at en cross-linking-molekyle kan anvendes til at fremkalde aktiv adsorption af stilladset molekyler på UV-bestrålet område 19. En sådan udvælgelse af stilladser molekyler og optimering af koncentrationen bør udføres for hvert forsøg.
UV-bestråling dosisbør også optimeres, da det kraftigt påvirker mængden af protein adsorption. I vores tilfælde blev fluorescensintensitet måling anvendes til at udlede en optimal UV-dosis på 200 J cm -2 18. Værdien vil sandsynligvis variere eksperimentelle parametre såsom tykkelse og krystalliniteten af TiO 2 film.
Blandt de forskellige teknikker til in situ overflademodifikation hidtil udviklede, den største fordel ved den foreliggende fremgangsmåde er, at det ikke kræver organisk syntese af specialiserede molekyler til overfladen forarbejdning. Metoden præsenteres her er i princippet kompatible med organiske film fremstillet ud fra stort bibliotek af kommercielt tilgængelige polymerer, peptider og SAM forstadier. Det er også gunstigt i en vis forstand, at overfladen-modifikation proces kan udføres under anvendelse af konventionelt laboratorieudstyr, såsom et bredt felt fluorescensmikroskop udstyret med en kviksølvbuelampe, som blev vist her. Brugen UV-laser som lyskilde, subcellulær opløsning ned til ~ 3 um kan opnås (data ikke vist).
Nogle begrænsninger i den nuværende metode omfatter irreversibilitet af overfladen ændring, har brug for at supplere stilladser molekyler i mediet, og generering af ROS. Den her beskrevne proces er anvendelig til ikke-tolerante for eftergivende konvertering af overfladen, men konverteringen er envejs og kan ikke vendes. Til forsøg, der kræver vending omdannelse af celle affinitet, skal overvejes andre metoder 15. Desuden er vores proces kræver stilladser molekyler, såsom collagen, der skal bad påføres cellekulturmediet. Da befolkningen i præ-mønstrede celler uundgåeligt ville blive udsat for molekylerne, kan dette begrænse nogle ansøgning af denne proces. Photocatalyzed af ROS, såsom hydroxylgrupper, med en UV-bestrålet område kan være giftige til nærliggende celler, men i det mindste denne effekt var ikkeobserveret i vores eksperimenter. Selv hvis det bliver fremtrædende til andre anvendelser, bør dette problem løses ved at supplere oxygen scavengers i vækstmedium. Da oxygenfangende molekyler ikke ville være placeret mellem TiO2 og ikke-tolerante molekyler på sin overflade, forventes de at eliminere overdreven ROS uden at påvirke mønsterdannelsesprocessen kinetik.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Glass coverslip | Warner Instruments | CS-15R15 | 15 mm diameter, #1.5 thickness |
| Diamond scriber | Ogura Jewel Industry | D-Point Pen | |
| RF sputtering system | ANELVA | SPC350 | |
| TiO2 sputtering target | Kojundo Chemical Lab | Titanium (IV) oxide, target | Purity, 99.9% |
| Plasma reactor | Yamato | PR301 | |
| n-octadecyltrichlorosilane (OTS) | Aldrich | 104817 | |
| Toluene | Wako | 204-01866 | |
| Tissue-culture dish (35 mm) | Greiner | 627160 | |
| Tissue-culture dish (60 mm) | BD Falcon | 353002 | |
| Type-IV collagen | Nitta Gelatin | Cellmatrix Type IV | |
| D-PBS | Gibco | 14190-144 | |
| Dulbecco's modified Eagle's medium (DMEM) | Gibco | 11885-084 | |
| Fetal bovine serum | Gibco | 12483-020 | Heat-inactivate and pass through a 0.22 μm filter before use |
| Horse serum | Gibco | 26050-088 | Pass through a 0.22 μm filter before use |
| Penicillin-streptomycin (100x) | Nacalai tesque | 26253-84 | |
| 7S nerve growth factor (NGF) | Alomone Labs | N-130 | |
| Bovine serum albumin (BSA) | Sigma | A2153 | |
| EDTA | Dojindo | N001 | Stock solution in 0.5 M |
| TiO2 nanoparticle | Tayca | TKD-701 |
References
- Hughes, M. A., Brennan, P. M., Bunting, A. S., Shipston, M. J., Murray, A. F. Cell Patterning on Photolithographically Defined Parylene-C: SiO2 Substrates. J. Vis. Exp. (85), e50929 (2014).
- Kleinfeld, D., Kahler, K. H., Hockberger, P. E. Controlled Outgrowth of Dissociated Neurons on Patterned Substrates. J. Neurosci. 8, 4098-4120 (1988).
- Pensen, D., Heinz, W. F., Werbin, J. L., Hoh, J. H., Haviland, D. B. Electron Beam Patterning of Fibronectin Nanodots that Support Focal Adhesion Formation. Soft Matter. 3, 1280-1284 (2007).
- Tanii, T., et al. Application of Organosilane Monolayer Template to Quantitative Evaluation of Cancer Cell Adhesive Ability. Jpn. J. Appl. Phys. 50, 06GL01 (2011).
- Yamamoto, H., et al. In-Situ Guidance of Individual Neuronal Processes by Wet Femtosecond Laser Processing of Self-Assembled Monolayers. Appl. Phys. Lett. 99, 163701-1610 (2011).
- Yamamoto, H., et al. Differential Neurite Outgrowth is Required for Axon Specification by Cultured Hippocampal Neurons. J. Neurochem. 123, 904-910 (2012).
- Shen, K., Qi, J., Kam, L. C. Microcontact Printing of Proteins for Cell Biology. J. Vis. Exp. (22), e1065 (2008).
- Johnson, D. M., LaFranzo, N. A., Maurer, J. A. Creating Two-Dimensional Patterned Substrates for Protein and Cell Confinement. J. Vis. Exp. (55), e3164 (2011).
- Singhvi, R., et al. Engineering Cell Shape and Function. Science. 264, 696-698 (1126).
- Chen, C. S., Mrksich, M., Huang, S., Whitesides, G. M., Ingber, D. E. Geometric Control of Cell Life and Death. Science. 276, 1425-1428 (1997).
- Degot, S., et al. Improved Visualization and Quantitative Analysis of Drug Effects using Micropatterned Cells. J. Vis. Exp. (46), e2514 (2010).
- Nakanishi, J., et al. Photoactivation of a Substrate for Cell Adhesion under Standard Fluorescence Microscopes. J. Am. Chem. Soc. 126, 16314-16315 (2004).
- Kim, M., et al. Addressable Micropatterning of Multiple Proteins and Cells by Microscope Projection Photolithography Based on a Protein Friendly Photoresist. Langmuir. 26, 12112-12118 (2010).
- Deka, G., Okano, K., Kao, F. -J. Dynamic Photopatterning of Cells In Situ by Q-Switched Neodymium-Doped Yttrium Ortho-Vanadate. Laser. J. Biomed. Opt. 19, 011012 (2014).
- Robertus, J., Browne, W. R., Feringa, B. L. Dynamic Control over Cell Adhesive Properties using Molecular-Based Surface Engineering Strategies. Chem. Soc. Rev. 39, 354-378 (2010).
- Choi, I., Yeo, W. -S. Self-Assembled Monolayers with Dynamicity Stemming from (Bio)chemical Conversions: From Construction to Application. ChemPhysChem. 14, 55-69 (2013).
- Nakanishi, J. Switchable Substrates for Analyzing and Engineering Cellular Functions. Chem. Asian J. 9, 406-417 (2014).
- Yamamoto, H., et al. In Situ Modification of Cell-Culture Scaffolds by Photocatalytic Decomposition of Organosilane Monolayers. Biofabrication. 6, 035021 (2014).
- Sekine, K., Yamamoto, H., Kono, S., Ikeda, T., Kuroda, A., Tanii, T. Surface Modification of Cell Scaffold in Aqueous Solution using TiO2 Photocatalysis and Linker Protein L2 for Patterning Primary Neurons. e-J. Surf. Sci. Nanotech. 13, 213-218 (2015).
- Arima, Y., Iwata, H. Effects of Surface Functional Groups on Protein Adsorption and Subsequent Cell Adhesion using Self-Assembled Monolayers. J. Mater. Chem. 17, 4079-4087 (2007).
- Fujishima, A., Zhang, X., Tryk, D. A. TiO2 Photocatalysis and Related Surface Phenomena. Surf. Sci. Rep. 63, 515-582 (2008).
- Sigal, G. B., Mrksich, M., Whitesides, G. M. Effect of Surface Wettability on the Adsorption of Proteins and Detergents. J. Am. Chem. Soc. 120, 3464-3473 (1998).
- Zhang, X., et al. A Transparent and Photo-Patternable Superhydrophobic Film. Chem. Commun. 2007, 4949-4951 (1039).
- Kaech, S., Banker, G. Culturing Hippocampal Neurons. Nat. Protoc. 1, 2406-2415 (2006).
