Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Bioengineering
Click here for the English version

Bioengineering

Utvide Nanopatterned Underlag Bruke Stitch Technique for Nanotopographical Modulation av Cell Behavior

Published: December 8, 2016 doi: 10.3791/54840
Automatic Translation
1, 2, 1
1Department of Chemical and Biomedical Engineering, West Virginia University, 2Department of Biomedical Engineering, Columbia University

Protocol

1. Replication av PDMS Molds fra en EBL Mold

  1. Dikte silisium mold 29
    1. Spin belegge 200 ul polymetylmetakrylat (PMMA) oppløsning på en 1 x 1 cm silisium (Si) substrat ved 2500 opm i 1 min for å danne en tynn film.
    2. Bake PMMA-filmen på Si-substratet ved 180 ° C i 2 min.
    3. Skriv utformet nanopattern på PMMA-filmen ved hjelp av en fokusert elektronstråle i et område dose på 300 mikrochipen / cm2.
    4. Utvikle PMMA nanopattern i utvikler for 80 sek.
    5. Deponere PMMA nanopattern med et nikkelsjikt på 50 nm i tykkelse ved bruk av en E-stråle-fordamper ved en utgangsspenning på 10 kV, emisjonsstrøm på 0,5 mA og en avsetningshastighet på 0,5 Å / sek.
    6. Løft av PMMA del i 20 ml fjerner ved 80 ° C i 20 min.
    7. Reaktiv ione-ets (RIE) den nanopattern til Si-substratet for å få en Si støpeform av den ønskede dybde.
      MERK: Gass blanding av tetraafluoromethane (CF4) / oksygen (O2) (90% / 10%) med et induktivt koblet plasma (ICP) effekt på 400 W og RIE effekt på 150 W anvendes for å etse Si-substrat til en dybde på 560 nm.
  2. Silanize Si mugg
    1. Sett et glass dekkglass og Si mugg i en 100 mm PS petriskål og overføre dem i et glass eksikkator ligger i en avtrekkshette.
    2. Falle 10 ul 1H, 1H, 2H, 2H-Perfluorooctyltrichlorosilane på dekkglass.
      Forsiktig: 1H, 1H, 2H, 2H-Perfluorooctyltrichlorosilane kan forårsake hud korrosjon og alvorlig øyeskade. Bruk egnet personlig verneutstyr (PVU).
    3. Dekk petriskål delvis.
    4. Hold eksikator under vakuum i 5 timer i et avtrekk for å fullføre silanisering av Si formen.
  3. Forbered PDMS prepolymer
    1. Vei opp 10 g PDMS-harpiks og 1,05 g herdemiddel i en disponibel veie båt.
    2. Bland PDMS prepolymer grundig ved hjelp av en plast skje.
    3. Avgasse PDMS forpolymer i et plast eksikator under vakuum i omtrent 20 min til en klar blanding observeres.
  4. Replikere PDMS muggsopp
    1. Sett HSTTanBeTiandlet Si mugg i en 60 mm petriskål.
    2. Hell PDMS prepolymer på Si mold i petriskål.
    3. Sett petriskål i en plasteksikkator og Degas i ca 10 min til alle boblene forsvinner.
    4. Overfør petriskål til en kokeplate og herde PDMS forpolymer ved 70 ° C i 4 timer.
    5. Skrelle av PDMS mold fra Si mold nøye ved hjelp av pinsett.
      MERK: PDMS muggsopp kan oppbevares ved omgivelsesbetingelser i opptil en uke. Etter herding er det noen ikke-tverrbundne harpiks PDMS-molekyler og rest herder i PDMS formene 30. De lavmolekylære molekyler vil gradvis diffundere ut og samle seg på overflaten over tid. Dette påvirker de topografiske og mekaniske egenskaper av PDMS overflaten 31. diffusjon er ikke vesentlig i løpet av en uke.

2. Søm av PDMS Former inn i en stor, Single Mold

  1. Forbered flere PDMS muggsopp ved å gjenta trinn 1.4.
    MERK: veie like mye PDMS blanding hver gang for å få PDMS former av samme tykkelse.
  2. Bestemme retningen på anisotrope PDMS nanopatterns som nanogratings under en optisk mikroskop og merke det på baksiden av PDMS muggsopp med en tusj.
    MERK: Det er ikke nødvendig å markere orientering isotrop nanotopography som nanopillars.
  3. Rengjør et Si substrat med etanol i et avtrekksskap og tørk det med trykkluft.
  4. Klipp av de umønstrede områdene hver PDMS formen med en kniv.
    MERK: For PDMS muggsopp som vil bli plassert i periferien av den sydd mold, bør bare umønstrede områdene i kontakt med andre trimmes av.
  5. Plasser trimmet PDMS mold med nanopattern forsiden ned påspeilet siden av Si-substrat og deretter justere andre støpeformer nær, men ikke berører den omgivende støpeformen (e).
  6. Forbered en PDMS klebende lag
    1. Avgitt 1 g avgasset PDMS forpolymer (PDMS harpiks og herdemiddel-forhold: 10: 1,05) på et rent glass-slide (7,5 cm x 2,5 cm) for å danne et 0,5 mm tykt lag.
    2. Bake PDMS lag ved 100 ° C på en varmeplate i 3-5 min. Bruk en nål til å berøre laget og sørge for at laget er delvis, men ikke helt kurert.
      MERK: Delvis herdede PDMS kan ikke flyte som uherdet PDMS forpolymer, men det er klebrig, sammenlignet med herdede PDMS.
  7. Plasser PDMS lag på baksiden av innrettede PDMS muggsopp og raskt å invertere denne enhet og overføre den til kokeplaten.
  8. Påføre en trykkraft (5 kPa) ved hjelp av en metallblokk på toppen av sammenstillingen for å sikre en god kontakt mellom PDMS klebemiddellaget og baksiden av PDMS støpeformer, og herde den PDMS klebesjikt ved 100 ° C i 1 time. <br /> MERK: justere plasseringen av metallblokk for å unngå tilt av forsamlingen forsiktig.
  9. Fjern metallblokk og skrelle av singelen, sydd PDMS mold fra Si underlaget.

3. Generering av en Master Mold på PS Underlag

Merk: sydd PDMS mugg immobilisert på en glass-slide kan brukes til å generere en hoved forme på en PS plate eller et PS tynn film, hvorfra arbeids nanopatterned substrater kan fremstilles.

  1. Generer en mester mold på en PS plate
    1. Forbered en PS plate
      1. Tørk PS pellets i en vakuumovn ved 80 ° C i to dager.
      2. Forvarm en pressemaskin ved 230 ° C.
      3. Montere en aluminiumsplate, en polytetrafluoretylen (PTFE) plater, og aluminiumavstands i en rekkefølge fra bunn til topp.
      4. Last 3,5 g PS-pellets i aluminium avstandsstykke med en kvadratisk åpning på 3 cm (L) x 3 cm (B) x 0,3 cm (H).
        MERK: spacer er ca 0.1 cm tykkere enn de PDMS formene, og således den endelige nanopatterned PS substratet er ca 0,1 cm tykk.
      5. Plasser en annen PTFE ark og deretter en annen aluminiumsplate på aluminium spacer.
      6. Plasser montering i pressen maskinen.
      7. Varm opp PS pelletene ved 230 ° C i 30 minutter.
      8. Anvende en kompresjonstrykk (0,1 MPa) på sammenstillingen i 5 min.
      9. Slipp trykket og bruk deretter en kompresjonstrykk på 0,5 MPa på forsamlingen.
      10. Gjenta trinn 3.1.1.9 med en trykkøkning på 0,5 MPa til det ønskelige trykk på 1,5 MPa er oppnådd.
      11. Slå av varmeapparatet fra pressmaskinen og kjøle den ned under 70 ° C ved et konstant trykk på 1,5 MPa.
      12. Ta enheten ut og lagre PS plate i en vakuumovn ved 80 ° C for å hindre at fuktighet kommer inn i PS plate.
    2. Nanoimprint sydd PDMS mold i PS plate
      1. Plasser PS plate i en aluminiumavstandssatt på en 3-tommers Si wafer.
        Merk: De indre dimensjoner av avstandsholderen er de samme som de av PS plate slik at PS plate passer rett i avstandsstykket.
      2. Varm opp PS plate på en varmeplate ved 250 ° C i 30 minutter.
      3. Sett sydd PDMS formen med nanopatterns forsiden ned på det smeltede PS plate.
        NB: Den ene siden av PDMS støpeformen er satt i kontakt med overflaten av den PS plate første og en annen side senkes gradvis i kontakt med den PS overflate for å unngå dannelsen av luftbobler i grenseflaten.
        Forsiktig: Overflaten på kokeplaten er varm. Bruk thermogloves under nanoimprinting prosessen.
      4. Plasser en aluminiumsplate på glasset lysbilde av sydd PDMS mold.
      5. Anvende en kompresjonstrykk (12,5 kPa) ved hjelp av blokker av metall på aluminiumplaten og vente på 3 min.
        MERK: Pass på at aluminiumsplate ikke er tippet.
      6. Løft og erstatte metallblokk fra aluminiumsplate og jegncrease trykk trykk til 25 kPa.
      7. Gjenta trinn 3.1.2.6 med trykket øket til 50 kPa.
        MERK: Dette trinnet er å fjerne luft fanget mellom PDMS mugg og PS plate.
      8. Opprettholde temperaturen på kokeplaten mellom 240 og 250 ° C under konsistent trykk på 50 kPa i 15 minutter.
      9. Slå av kokeplaten og kjøle ned hele oppsettet.
        MERK: En vifte kan brukes til å fremskynde kjøleprosessen.
      10. Fjern blokker av metall etter at temperaturen er under 50 ° C, og nøye skrelle av sydd PDMS mold fra PS plate.
        MERK: PS Substratet har den omvendte nanopatterns og kan brukes som en master-form for å fremstille arbeids PDMS substrater.
  2. Generer en mester mold på en PS tynn film
    1. Forbered en PS tynn film
      1. Løs opp 1 g PS i 10 ml toluen i en avtrekkshette.
        Forsiktig: Toluen kan forårsake hud irritation og alvorlige øyeskader, og kan forårsake organskader ved langvarig eller gjentatt eksponering. Bruk egnet personlig verneutstyr.
      2. Spin-coat 1 ml PS oppløsning på en to-i wafer ved 2500 opm i 1 min for å danne ~ en mikrometer tykk PS tynn film.
      3. Fordamp toluen fra filmen ved å sette PS film på Si platen i et avtrekksskap i 3 dager.
      4. Anneal PS tynn film i en vakuumovn ved 80 ° C over natten.
    2. Nanoimprint PDMS mold på en PS tynn film
      1. Sett sydd PDMS formen med nanotopography forsiden ned på PS tynn film, som er satt på en kokeplate.
      2. Anvende et kompresjonstrykk på 12 kPa på den PDMS formen ved hjelp av blokker av metall på glass-siden av PDMS formen.
      3. Øke temperaturen på varmeplaten til 180 ° C og opprettholder den i 15 min.
        Forsiktig: Det smeltede PS film kan fungere som et smøremiddel. Vær oppmerksom for å hindre at blokker av metall glir av.
      4. Slå av kokeplatenog kjøle ned hele oppsettet.
        MERK: En vifte kan brukes til å fremskynde kjøleprosessen.
      5. Fjern blokker av metall etter at temperaturen synker under 50 ° C, og nøye skrelle av sydd PDMS mold fra PS film.
        MERK: nanopatterned PS film vil tjene som en mester mugg å produsere arbeider PDMS underlag.

4. Nanotopographical Modulation av Cell Behavior

Merk: Menneske epitelceller dyrkes på de representative nanotopographies å demonstrere nanotopographical modulering av celle spredning.

  1. Cast PDMS arbeidsunderlag fra master mold generert fra enten Trinn 3,1 eller 3,2 avhengig av programmet.
  2. Ved hjelp av en hul stål bue slag, kutt nanopatterned PDMS substrater til plater for å passe til den konfigurasjonen av et bestemt multi-brønn plate (for eksempel 24-brønns plate).
  3. Bruk pinsett til å plassere PDMS plater i brønnene ofa multi-brønn plate.
  4. Sterilisere PDMS substrater ved hjelp av 70% etanol og deretter UV-eksponering, hver i 30 min.
  5. Vask PDMS-substrater med 1x steril fosfatbufret saltløsning (PBS) tre ganger.
  6. Smør PDMS-substrater med ekstracellulære matriks-protein (dvs. 20 ug / ml fibronektin) i 30 minutter ved romtemperatur.
  7. Skyll PDMS substrater tre ganger med sterilt PBS, hver i 5 min.
  8. Suspendere human lunge-cancercelle A549 i Dulbeccos modifiserte Eagle-medium med 10% føtalt bovint serum og telle cellene ved bruk av et hemocytometer.
  9. Plate cellene ved en seeding densitet på 2000 celler / cm2 på PDMS underlag og kulturen dem ved 37 ° C i en fuktet atmosfære inneholdende 5% CO2 i en dag.
  10. Vask cellene med PBS tre ganger.
  11. Fiksere cellene i en blanding av 4% paraformaldehyd og 2% glutaraldehyd i PBS i fire timer og dehydrere celler ved hjelp av en CO 2 kritisk point tørketrommel for skanning elektronisk mikroskopisk observasjon 29.
    Forsiktig: Paraformaldehyde og glutaraldehyd kan forårsake alvorlige hudforbrenninger og øyeskader. Operere i en kjemisk hette og bruke egnet personlig verneutstyr.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Sømmen teknikken kan generere et stort område av nanopatterned substrater med høy nøyaktighet. Figur 1a og 1b viser stort område av nanopatterns overføres fra sydd PDMS formen for å PS plate og PS tynn film på et Si-substrat, respektivt. Sammenligningen mellom den opprinnelige EBL skrevne formen (figur 1c), og de endelige PDMS arbeids substrat (figur 1d) bekrefter at peilelinjal skrevne nanopatterns kan trofast overføres til arbeids substratet. Nanotopography av ulike geometri og dimensjoner kan benyttes for å modulere celleadferd. Som vist i figur 2 med A549, en adenocarcinomic basal epitelisk cellelinje som modell-celler, kan de anisotrope nanogratings langstrakte cellene langs nanograting retning i forhold til den multipolare morfologi som A549-celler vises på isotrope nanopillars.

nt "fo: keep-together.within-page =" 1 "> Figur 1
Figur 1. Generering av et stort område av nanopatterned substrater ved hjelp av sting teknikk. (A, b) med optiske bilder av nanopatterns overført til PS plate og PS tynn film, henholdsvis. Pilene indikerer at polymeren høyning i mellomrommene av de stiplede PDMS formene. (C, d) SEM bilder av de nanopatterns på EBL mugg og slutt PDMS arbeids substrat, respektivt. Skalaen barer er en mikrometer. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figur 2
Figur 2. Nanotopographical modulerte celle spredning av A549-celler. (a) nanogratings på 500 nm i linjebredde, 500 nm i mellomrommet og 560 nm i høyde og (b) nanopillars på 500 nm i diameter, 450 nm i kant-til-kant-avstand mellom og 560 nm i høyden hhv. Skalaen barer er 10 mikrometer. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Vi presenterer en enkel, rimelig, men likevel allsidig metode for å generere et stort område av nanopatterned underlaget. Trofast utvide svært definerte nanopatterns, bør stor oppmerksomhet rettes mot flere kritiske trinn. Den første er å trimme flere PDMS muggsopp. Umønstrede områder av PDMS formene må fjernes. I tillegg bør sideveggene i formene skjæres vertikalt så perfekt som mulig for å minimalisere gapet mellom støpeformene. Kollektivt, kan den delen av umønstrede områder i den endelige søm formen reduseres. For det andre må den nanopatterned overflaten av disse PDMS formene som skal innrettes uten forvrengning på silikonsubstratet. Fordi PDMS nanostrukturer er tilbøyelige til å deformere, er det viktig å plassere de nanopatterned flatene mot et speil side av silikonsubstratet forsiktig og jevnt (ikke klemmer luft mellom PDMS formen og silisium overflate). PDMS former vil bli justert så nær som mulig, men ikke berøre neighboring støpeformer for ytterligere å minimalisere umønstret del av den endelige søm formen. Ellers vil rørt nanostrukturer deformeres under nanoimprinting. For det tredje kan tykkelsen av PDMS formene varierer fra parti til parti, og således er det viktig å gjøre tykkelsen uniform i tillegg til å gjøre tykkelsen av hver støpeform uniform ved å nivellere den lille Si formen perfekt før PDMS støping. Selv om variasjon i tykkelse på tvers av PDMS formene kan kompenseres ved å justere tykkelsen av PDMS forpolymer (lim) laget støpes på en glassplate, kan et tykt lag prepolymer være problematisk. Prepolymeren kan trekkes gjennom mellomrommene mellom PDMS former seg etter mønstret overflate av kapillærkraft, og følgelig skade nanopatterns. Tykkelsen variasjon kan minimeres ved å forberede den samme mengden av PDMS blanding når avstøpning fra EBL mold. Som et resultat, kan en tynn PDMS forpolymer lag anvendes. Alternativt delvis herding prepolymer-lag vil øke dets viskositet, og således redusere dets høyning og til slutt eliminere den mulige skade av nanopatterned overflater.

Sømmen teknikk er begrenset av elastomer natur av PDMS. Selv myklitografi har blitt brukt til å gjenskape funksjonen størrelser så små som 2 nm 32 og i prinsippet kan nå en oppløsning på mindre enn 0,5 nm 18, kan nanoskala PDMS funksjoner ikke bli kopiert feilfritt når størrelsesforholdet mellom høyde og bredde er for høy (> 2) eller for lav (<0,2). De nanofeatures kan kollapse når størrelsesforholdet er for høy, eller resultere i utilstrekkelig lindring når PDMS stempel av en <0,2 ratio brukes 33. Videre kan flere PDMS muggsopp ikke sydd sømløst på grunn av mellomrommene og ufullstendig trimming av PDMS muggsopp, og dermed er det umønstrede og forskjøvet områder (spesielt for kontinuerlig nanopatterns som nanogratings). Gitt den lille prosentandel av hoppetområdet over det totale areal, gir sting teknikken fortsatt en enkel og rimelig måte å produsere et stort område av nanopatterned underlag. I tillegg, når den sydde formen nanoimprinted til polymersubstratet, kan smeltede polymeren strømmer inn i mellomrommet, hvilket resulterer i en ujevn overflate (Figur 1a). Den ujevne overflaten gjør det utfordrende å samle inn prøver for mobilnettet eller molekylærbiologiske analyser. I microfluidic programmer høyningen fører også til en ufullstendig forsegling når mikro er forseglet mot mønstrede underlaget. Den ujevne overflate problem kan lett løses ved å påføre polymertynnfilm teknikk for å minimalisere heve gjennom tuning av filmtykkelsen (figur 1b).

Selv om sting teknikken trenger en definert mester mold for utvidelse, er det enkelt og rimelig sammenlignet med andre teknikker som step-og-flash litografi og en rull-til-rull nanoimprinting lithogragrafi. Sømmen teknikken krever bare kokeplater og en måte å utøve kompresjonskrefter under søm og nanoimprinting prosesser, men ikke dyrt utstyr. Videre kan sting prosessen utføres i et rent miljø, men ikke nødvendigvis i et renrom.

Sømmen teknikken er også allsidig. I tillegg til å utvide en identisk nanopattern til et stort område, kan sting teknikken brukes for formene består av mikro- og / eller nanoskala funksjoner i ulike former, dimensjoner og arrangementer. Til denne forbindelse, kan en combinatory bibliotek av mikro- / nanotopographies bygges for å gi høy gjennomstrømning plattform for å undersøke celle-topografi interaksjoner. Denne enkle, rimelige og allsidige sting teknikken kan potensielt bli utvidet til å lage mikro / nanoskala enheter med hybridkomponentene.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
JEOL field emission SEM JEOL JSM-7600F EBL
E-beam evaporator Kurt J. Lesker Model: LAB 18 e-beam evaporator nickel deposition
Trion Minilock III ICP/RIE Trion technology Model: Minilock-phantom III
Press machine PHI Hydraulic Press Molde: SQ-230H
Spin coater Laurell Technologies Modle: WS-400A-6NPP-LITE
CO2 critical dryer Tousimis Modle: Autosamdri-815
Silicon wafer University Wafer 1080
Aluminum plates McMaster-carr 9057K123
Teflon sheets McMaster-carr 8711K92
100 mm Petri dish FALCON 353003
60 mm Petri dish FALCON 353004
Glass coverslip Fisher Scientific 12-542-B
Glass slide Fisher Scientific 12-550-34
Disposable weighing boats Fisher Scientific 13-735-743
Glass desiccator Fisher Scientific 02-913-360
Plastic desiccator Bel-Art Products F42025-000
Hotplate Fisher Scientific 1110049SH
Tweezer Ted Pella, inc. 5726
Blade Fisher Scientific S17302
Metal blocks McMaster-carr
Punch Brettuns Village Leather Craft Supplies Arch punch
Poly(methyl methacrylate) MicroChem 495 PMMA A4
PDMS Dow Corning Sylgard 184 kit
Polystyrene Dow Chemical Styron 685D
1H,1H,2H,2H-perfluorooctylmethyldichlorosilane Oakwood Chemical 7142
Developer MicroChem MIBK/IPA at 1: 3 ratio
Remover MicroChem Remover PG
Ethanol Fisher Scientific BP2818500
Toluene Fisher Scientific T324-500
Phosphate buffered saline Sigma Aldrich D8537
Dulbecco’s modified eagle medium Sigma Aldrich D5796
Fetal bovine serum Atlanta Biologicals S11550
Paraformaldehyde Electron Microsopy Science 15712-S
Glutaraldehyde  Fisher Chemical G151-1
Fibronectin Corning 356008
A549 cells ATCC ATCC CCL-185

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Silva, G. A., et al. Selective differentiation of neural progenitor cells by high-epitope density nanofibers. Science. 303 (5662), 1352-1355 (2004).
  2. Yim, E. K. F., Pang, S. W., Leong, K. W. Synthetic Nanostructures Inducing Differentiation of Human Mesenchymal Stem Cells into Neuronal Lineage. Exp. Cell Res. 313 (9), 1820-1829 (2007).
  3. Dalby, M. J., et al. The Control of Human Mesenchymal Cell Differentiation Using Nanoscale Symmetry and Disorder. Nat. Mater. 6 (12), 997-1003 (2007).
  4. Oh, S., et al. Stem Cell Fate Dictated Solely by Altered Nanotube Dimension. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 106 (7), 2130-2135 (2009).
  5. Brunetti, V., et al. Neurons Sense Nanoscale Roughness with Nanometer Sensitivity. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 107 (14), 6264-6269 (2010).
  6. McMurray, R., et al. Nanoscale Surfaces for the Long-term Maintenance of Mesenchymal Stem Cell Phenotype and Multipotency. Nat. Mater. 10 (8), 637-644 (2011).
  7. Yim, E. K. F., et al. Nanopattern-induced changes in morphology and motility of smooth muscle cells. Biomaterials. 26 (26), 5405-5413 (2005).
  8. Gerecht, S., et al. The Effect of Actin Disrupting Agents on Contact Guidance of Human Embryonic Stem Cells. Biomaterials. 28 (28), 4068-4077 (2007).
  9. Bettinger, C. J., Zhang, Z., Gerecht, S., Borenstein, J. T., Langer, R. Enhancement of in vitro Capillary Tube Formation by Substrate Nanotopography. Adv. Mater. 20 (1), 99-103 (2008).
  10. Thakar, R. G., Ho, F., Huang, N. F., Liepmann, D., Li, S. Regulation of vascular smooth muscle cells by micropatterning. Biochem. Biophys. Res. Commun. 307 (4), 883-890 (2003).
  11. Lee, M. R., et al. Direct differentiation of human embryonic stem cells into selective neurons on nanoscale ridge/groove pattern arrays. Biomaterials. 31 (15), 4360-4366 (2010).
  12. Moe, A. A. K., et al. Microarray with micro- and nano-topographies enables identification of the optimal topography for directing the differentiation of primary murine neural progenitor cells. Small. 8 (19), 3050-3061 (2012).
  13. Dang, J. M., Leong, K. W. Myogenic induction of aligned mesenchymal stem cell sheets by culture on thermally responsive electrospun nanofibers. Adv. Mater. 19 (19), 2775-2779 (2007).
  14. Dasgupta, N., et al. Thermal co-reduction approach to vary size of silver nanoparticle: its microbial and cellular toxicology. Environ. Sci. Pollut. Res. 23 (5), 4149-4163 (2016).
  15. Ranjan, S., et al. Microwave-irradiation-assisted hybrid chemical approach for titanium dioxide nanoparticle synthesis: microbial and cytotoxicological evaluation. Environ. Sci. Pollut. Res. 23 (12), 12287-12302 (2016).
  16. Deckman, H. W., Dunsmuir, J. H. Natural lithography. Appl. Phys. Lett. 41 (4), 377-379 (1982).
  17. Dalby, M. J., Riehle, M. O., Johnstone, H., Affrossman, S., Curtis, A. S. G. In vitro Reaction of Endothelial Cells to Polymer Demixed Nanotopography. Biomaterials. 23 (14), 2945-2954 (2002).
  18. Gates, B. D., et al. New approaches to nanofabrication: molding, printing, and other techniques. Chem. Rev. 105 (4), 1171-1196 (2005).
  19. Yin, Y., Lu, Y., Gates, B., Xia, Y. Template-Assisted Self-Assembly: A Practical Route to Complex Aggregates of Monodispersed Colloids with Well-Defined Sizes, Shapes, and Structures. J. Am. Chem. Soc. 123 (36), 8718-8729 (2001).
  20. Tada, Y., et al. Directed Self-Assembly of Diblock Copolymer Thin Films on Chemically-Patterned Substrates for Defect-Free Nano-Patterning. Macromolecules. 41 (23), 9267-9276 (2008).
  21. Cheng, J. Y., Rettner, C. T., Sanders, D. P., Kim, H. C., Hinsberg, W. D. Dense self-assembly on sparse chemical patterns: rectifying and multiplying lithographic patterns using block copolymers. Adv. Mater. 20 (16), 3155-3158 (2008).
  22. Colburn, M., et al. Step and flash imprint lithography: a new approach to high-resolution patterning. Proc. SPIE. 3676 ((Pt. 1, Emerging Lithographic Technologies III)), 379-389 (1999).
  23. Ahn, S. H., Guo, L. J. High-speed roll-to-roll nanoimprint lithography on flexible plastic substrates. Adv. Mater. 20 (11), 2044-2049 (2008).
  24. Vieu, C., et al. Electron beam lithography: resolution limits and applications. Appl. Surf. Sci. 164, 111-117 (2000).
  25. Nagase, T., Gamo, K., Kubota, T., Mashiko, S. Direct fabrication of nano-gap electrodes by focused ion beam etching. Thin Solid Films. 499 (1-2), 279-284 (2006).
  26. Juodkazis, S., et al. Two-photon lithography of nanorods in SU-8 photoresist. Nanotechnology. 16 (6), 846 (2005).
  27. Yang, Y., Leong, K. W. Nanoscale surfacing for regenerative medicine. Wiley Interdiscip. Rev. Nanomed. Nanobiotechnol. 2 (5), 478-495 (2010).
  28. Yang, Y., Kulangara, K., Sia, J., Wang, L., Leong, K. W. Engineering of a Microfluidic Cell Culture Platform Embedded with Nanoscale Features. Lab Chip. 11 (9), 1638-1646 (2011).
  29. Wang, K., et al. Nanotopographical modulation of cell function through nuclear deformation. Acs Appl. Mater. Inter. 8 (8), 5082-5092 (2016).
  30. Lee, J. N., Park, C., Whitesides, G. M. Solvent Compatibility of Poly(dimethylsiloxane)-Based Microfluidic Devices. Anal. Chem. 75 (23), 6544-6554 (2003).
  31. Yang, Y., Kulangara, K., Lam, R. T. S., Dharmawan, R., Leong, K. W. Effects of Topographical and Mechanical Property Alterations Induced by Oxygen Plasma Modification on Stem Cell Behavior. ACS Nano. 6 (10), 8591-8598 (2012).
  32. Hua, F., et al. Polymer Imprint Lithography with Molecular-Scale Resolution. Nano Lett. 4 (12), 2467-2471 (2004).
  33. Delamarche, E., Schmid, H., Michel, B., Biebuyck, H. Stability of molded polydimethylsiloxane microstructures. Adv. Mater. 9 (9), 741-746 (1997).

Tags

Bioteknologi Nanopattern maske teknikk elektronstråle litografi myk litografi nanoimprinting litografi cellemodulering polydimethylsiloxane polystyren
Utvide Nanopatterned Underlag Bruke Stitch Technique for Nanotopographical Modulation av Cell Behavior
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Wang, K., Leong, K. W., Yang, Y.… More

Wang, K., Leong, K. W., Yang, Y. Expanding Nanopatterned Substrates Using Stitch Technique for Nanotopographical Modulation of Cell Behavior. J. Vis. Exp. (118), e54840, doi:10.3791/54840 (2016).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter