Waiting
Login processing...

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

Bioengineering

Expanderande Nanopatterned Substrat Använda Stitch Teknik för Nanotopographical Modulering av cellbeteende

Published: December 8, 2016 doi: 10.3791/54840

Protocol

1. replikering PDMS formar från en EBL Mold

  1. Fabricera kiselform 29
    1. Spin coat 200 pl polymetylmetakrylat (PMMA) lösning på ett substrat 1 × 1 cm kisel (Si) vid 2500 rpm under 1 min för att bilda en tunn film.
    2. Baka PMMA filmen på Si-substratet vid 180 ° C under 2 min.
    3. Skriv utformade nanopattern på PMMA filmen med hjälp av en fokuserad elektronstråle vid en dos av 300 iC / cm2 område.
    4. Utveckla PMMA nanopattern i utvecklare för 80 sek.
    5. Deponera PMMA nanopattern med ett nickelskikt av 50 nm i tjocklek med användning av en E-stråle indunstare vid en utspänning på 10 kV, emissionsström av 0,5 mA och en förångningshastighet på 0,5 Å / sek.
    6. Lyft av PMMA delen i 20 ml remover vid 80 ° C under 20 min.
    7. Reaktiv jonetsning (RIE) den nanopattern in i Si-substratet för att få en Si form med önskat djup.
      OBS: Gas blandning av tetRafluoromethane (CF 4) / syre (O 2) (90% / 10%) vid en induktivt kopplad plasma (ICP) driva av 400 W och RIE effekt av 150 W används för att etsa Si-substratet till ett djup av 560 nm.
  2. Silaniseras Si mögel
    1. Sätt ett täckglas och Si mögel i en 100 mm PS petriskål och överföra dem i ett glas exsickator ligger i ett dragskåp.
    2. Drop 10 l 1H, 1H, 2H, 2H-Perfluorooctyltrichlorosilane på täckglas.
      Varning: 1H, 1H, 2H, 2H-Perfluorooctyltrichlorosilane kan orsaka frätskador på huden och allvarliga ögonskador. Bär lämplig personlig skyddsutrustning (PPE).
    3. Täck petriskål delvis.
    4. Hålla torkapparat under vakuum under 5 h i ett dragskåp för att slutföra silanisering av Si formen.
  3. Förbereda PDMS prepolymer
    1. Väg 10 g PDMS harts och 1,05 g härdare i en engångsvägnings båt.
    2. Blanda PDMS prepolymer noggrant med hjälp av en plastsked.
    3. Avlufta den PDMS-prepolymeren i en plast exsickator under vakuum under ca 20 min tills en klar blandning iakttages.
  4. Replikera PDMS formar
    1. Sätt silaniserad Si mögel i en 60 mm petriskål.
    2. Häll PDMS-prepolymeren på Si mögel i petriskål.
    3. Placera petriskålen i en plast exsickator och avgasa under ca 10 min tills alla bubblor försvinner.
    4. Överför petriskål till en värmeplatta och härda PDMS-prepolymeren vid 70 ° C under 4 h.
    5. Dra av PDMS mögel från Si formen försiktigt med pincett.
      OBS: PDMS formar kan lagras vid omgivande betingelser under upp till en vecka. Efter härdning, det finns några icke-tvärbundna PDMS hartsmolekylerna och resterande härdare i PDMS formar 30. De lågmolekylära molekyler kommer gradvis diffundera ut och ansamlas vid ytan med tiden. Detta påverkar de topografiska och mekaniska egenskaperna hos PDMS ytan 31. diffusion är inte signifikant inom en vecka.

2. Stitching av PDMS formar i en stor, Single Mold

  1. Förbered flera PDMS formar genom att upprepa steg 1,4.
    OBS: Väg samma mängd PDMS blandning varje gång för att få PDMS formar av samma tjocklek.
  2. Bestämma orienteringen av anisotropa PDMS nanopatterns såsom nanogratings under ett optiskt mikroskop och markera det på baksidan av PDMS formar med en markeringspenna.
    OBS: Det är inte nödvändigt att markera orientering isotropiska nanotopography såsom nanopillars.
  3. Rengöra en Si-substrat med etanol i ett dragskåp och torka den med tryckluft.
  4. Trimma bort de omönstrade områden i varje PDMS mögel med ett blad.
    OBS: För PDMS formar som kommer att ställas på periferin av sydda mögel, bör endast de omönstrade områden i kontakt med andra kapas.
  5. Placera trimmade PDMS formen med nanopattern sidan nedåt påspegeln sidan av Si-substrat och sedan rikta andra formar nära men inte vidrör den omgivande formen (s).
  6. Förbered en PDMS adhesivskikt
    1. Cast 1 g avgasad PDMS prepolymer (PDMS harts och härdare förhållande: 10: 1,05) på en ren glasskiva (7,5 cm x 2,5 cm) för att bilda en 0,5 mm tjockt skikt.
    2. Baka PDMS skiktet vid 100 ° C på en värmeplatta i 3-5 min. Använda en nål för att beröra skiktet och säkerställa att skiktet är partiellt men inte helt härdat.
      OBS: Delvis härdade PDMS kan inte flöda som ohärdad PDMS prepolymer, men det är klibbigt jämfört med härdade PDMS.
  7. Placera PDMS skiktet på baksidan av inriktade PDMS formar och snabbt vända denna enhet och överföra den till plattan.
  8. Applicera en tryckkraft (5 kPa) med användning av ett metallblock på toppen av aggregatet för att säkerställa en god kontakt mellan PDMS adhesiva skiktet och baksidan av PDMS formar, och bota PDMS bindemedelsskiktet vid 100 ° C under 1 h. <Br /> OBS: Justera noggrant positionen för metallblocket för att undvika lutningen hos aggregatet.
  9. Ta bort metallblocket och dra bort den enda, sydd PDMS mögel från Si-substratet.

3. Framställning av en Master Mold på PS substrat

Obs: Den hopsatta PDMS mögel immobiliserad på ett objektglas kan användas för att generera en master mögel på en PS-plattan eller en PS tunn film, från vilken arbets nanopatterned substrat kan framställas.

  1. Generera en mästare mögel på en PS-plattan
    1. Förbered en PS-plattan
      1. Torka de PS pellets i en vakuumugn vid 80 ° C under två dagar.
      2. Värm en pressmaskin vid 230 ° C.
      3. Montera en aluminiumplatta, en polytetrafluoreten (PTFE) arket och aluminiumdistansorganet i en ordning från botten till toppen.
      4. Belastning 3,5 g PS pellets i aluminium spacer med en kvadratisk öppning av 3 cm (L) x 3 cm (B) × 0,3 cm (H).
        OBS: Distans är ca 0.1 cm tjockare än PDMS formarna, och därmed den slutliga nanopatterned PS substratet är ca 0,1 cm tjock.
      5. Placera en annan PTFE-ark och sedan en annan aluminiumplåt på aluminiumdistans.
      6. Placera enheten i pressmaskinen.
      7. Förvärma PS pellets vid 230 ° C under 30 min.
      8. Applicera en tryckkraft (0,1 MPa) på monterings under 5 min.
      9. Släpp trycket och sedan återanvända en tryckkraft av 0,5 MPa på aggregatet.
      10. Upprepa steg 3.1.1.9 med en tryckökning av 0,5 MPa tills den önskvärda tryck av 1,5 MPa nås.
      11. Stänga av värmaren i pressmaskinen och kyla ner under 70 ° C vid ett konstant tryck av 1,5 MPa.
      12. Ta enheten ut och lagra PS-plattan i en vakuumugn vid 80 ° C för att förhindra fukt från att åter komma in i PS-plattan.
    2. Nanoimprint den sydda PDMS mögel i PS-plattan
      1. Placera PS-plattan i en aluminiumdistansligger på en 3-tums Si wafer.
        OBS: De inre dimensionerna hos distansorganet är desamma som de för den PS-plattan så att PS-plattan passar rätt i distansorganet.
      2. Hetta upp PS-plattan på en värmeplatta vid 250 ° C under 30 min.
      3. Sätt sytt PDMS formen med nanopatterns sidan nedåt på den smälta PS-plattan.
        ANMÄRKNING: En sida av PDMS formen sätts i kontakt med ytan på PS-plattan först och en annan sida sänkes gradvis i kontakt med PS yta för att undvika bildning av luftbubblor vid gränsytan.
        Försiktighet: Ytan på kokplattan är varm. Bära thermogloves under nanoimprinting processen.
      4. Placera en aluminiumplåt på objektglaset av sydda PDMS mögel.
      5. Applicera en tryckkraft (12,5 kPa) med användning av metallblock på aluminiumplåten och vänta på 3 min.
        OBS: Se till att aluminiumplåten inte lutas.
      6. Lyft och ersätta metallblocket från aluminiumplåten och jagöka skärpan b tryckkraft till 25 kPa.
      7. Upprepa steg 3.1.2.6 med trycket ökade till 50 kPa.
        OBS: Detta steg är att ta bort luften mellan PDMS mögel och PS-plattan.
      8. Bibehålla temperaturen hos värmeplattan mellan 240 och 250 ° C under konstant tryck av 50 kPa under 15 min.
      9. Stäng av kokzonen och kyla ner hela installationen.
        OBS: En fläkt kan användas för att påskynda kylningsprocessen.
      10. Ta bort metallblocken efter temperaturen är under 50 ° C, och försiktigt dra av sydd PDMS mögel från PS-plattan.
        OBS: PS substratet har de omvända nanopatterns och kan användas som en master mold att producera arbets PDMS substrat.
  2. Generera en master mögel på en PS tunn film
    1. Förbered en PS tunn film
      1. Lös upp 1 g PS i 10 ml toluen i ett dragskåp.
        Varning: Toluen kan ge torr hud irritation och allvarliga ögonskador, och kan orsaka organskador genom lång eller upprepad exponering. Bära lämplig skyddsutrustning.
      2. Spin-kappa en ml PS lösningen på en 2-i skivan vid 2500 rpm under 1 min för att bilda ~ 1 mikrometer tjock PS tunn film.
      3. Avdunsta toluen från filmen genom att ställa in PS filmen på Si wafer i ett dragskåp i 3 dagar.
      4. Glödga PS tunna filmen i en vakuumugn vid 80 ° C över natten.
    2. Nanoimprint PDMS mögel på en PS tunn film
      1. Sätt sytt PDMS formen med nanotopography sidan nedåt på PS tunn film som ligger på en värmeplatta.
      2. Applicera en sammanpressande tryck av 12 kPa på PDMS formen genom användning av metallblock på glassidan av PDMS mögel.
      3. Öka temperaturen hos värmeplattan till 180 ° C och bibehålla den i 15 min.
        Varning: Den smälta PS film kan fungera som ett smörjmedel. Var uppmärksam på att förhindra metallblocken glider av.
      4. Stäng av plattanoch kyla ner hela installationen.
        OBS: En fläkt kan användas för att påskynda kylningsprocessen.
      5. Ta bort metallblocken efter det att temperaturen sjunker under 50 ° C, och försiktigt dra av sydd PDMS mögel från PS-film.
        OBS! Nanopatterned PS film kommer att fungera som en master mögel att producera arbets PDMS substrat.

4. Nanotopographical Modulering av cellbeteende

Notera: Mänskliga epitelceller odlas på de representativa nanotopographies att demonstrera nanotopographical modulering av cellspridning.

  1. Kasta PDMS arbets substrat från huvud formen genereras från antingen steg 3,1 eller 3,2 beroende på användningsområde.
  2. Med hjälp av en ihålig stål bågstans, klippa nanopatterned PDMS substrat i skivor för att passa konfigurationen av en specifik platta med flera brunnar (t.ex. 24-brunnar).
  3. Använd pincett för att placera PDMS-skivor i brunnarna ofa platta med flera brunnar.
  4. Sterilisera PDMS substrat genom användning av 70% etanol och därefter UV-exponering, var och en under 30 min.
  5. Tvätta PDMS substrat med 1x steril fosfatbuffrad saltlösning (PBS) tre gånger.
  6. Belägga PDMS substrat med extracellulärt matrisprotein (dvs 20 ^ g / ml fibronektin) under 30 min vid rumstemperatur.
  7. Skölj PDMS substraten tre gånger med steril PBS, vardera under 5 min.
  8. Suspendera humana lungcancercellen A549 i Dulbeccos modifierade eagle-medium med 10% fetalt bovint serum och räkna cellerna med hjälp av en hemocytometer.
  9. Platta cellerna vid en såddtäthet av 2.000 celler / cm 2 på PDMS substrat och kultur dem vid 37 ° C i en fuktig atmosfär innehållande 5% CO2 under en dag.
  10. Tvätta cellerna med PBS tre gånger.
  11. Fixera cellerna i en blandning av 4% paraformaldehyd och 2% glutaraldehyd i PBS under fyra timmar och dehydratisera celler med användning av en CO2-kritisk point torktumlare för svepelektron mikroskopisk observation 29.
    Varning: Paraformaldehyd och glutaraldehyd kan orsaka allvarliga frätskador på hud och ögon. Verka i en kemisk huva och bära lämplig skyddsutrustning.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Stygnteknik kan generera ett stort område av nanopatterned substrat med hög trohet. Figur 1a och 1b visar det stora området av nanopatterns förts från den sydda PDMS formen till PS-plattan och PS tunn film på ett Si-substrat, respektive. Jämförelsen mellan den ursprungliga EBL-skrivna formen (Figur 1c) och de slutliga PDMS arbetar substrat (figur 1d) bekräftar att EBL-skriftliga nanopatterns kan troget överföras till arbets substratet. Nanotopography av olika geometri och dimensioner kan användas för att modulera cellbeteende. Såsom visas i figur 2 med A549, en adenocarcinomic basala epitelial cellinje som modellceller, kan de anisotropa nanogratings elongate cellerna längs nanograting riktningen jämfört med multipolär morfologi att A549-celler visas på de isotropa nanopillars.

nt "fo: keep-together.within-page =" 1 "> Figur 1
Figur 1. Generering av ett stort område av nanopatterned substrat med användning av stygn teknik. (A, b) Optiska bilder av de nanopatterns förts till PS-plattan och PS tunn film, respektive. Pilarna indikerar polymer höjning i mellanrummen i den sammanfogade PDMS formar. (C, d) SEM-bilder av de nanopatterns på EBL mögel och slutliga PDMS arbetar substratet, respektive. Skal barer är 1 pm. Klicka här för att se en större version av denna siffra.

figur 2
Figur 2. Nanotopographical modulerad cellspridning av A549-celler. (a) nanogratings av 500 nm i linjebredd, 500 nm i avstånd och 560 nm i längd och (b) nanopillars av 500 nm i diameter, 450 nm i kant-till-kantavstånd och 560 nm i höjd , respektive. Skal barer är 10 mikrometer. Klicka här för att se en större version av denna siffra.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Vi presenterar en enkel, prisvärd, men mångsidig metod för att generera ett stort område av nanopatterned substrat. Att troget expandera starkt definierade nanopatterns bör stor uppmärksamhet ägnas åt flera viktiga steg. Den första är att trimma flera PDMS formar. Omönstrade delar av PDMS formar måste tas bort. Dessutom bör sidoväggarna hos formarna skäras vertikalt så perfekt som möjligt för att minimera gapen mellan formarna. Tillsammans kan den del av omönstrade områden i den slutliga stygn formen minskas. För det andra nanopatterned ytan av dessa PDMS formar måste anpassas utan distorsion på kiselsubstratet. Eftersom de PDMS nanostrukturer är benägna att deformeras, är det viktigt att placera de nanopatterned ytor mot en spegel sidan av kiselsubstratet försiktigt och jämnt (undvik att låta någon luft mellan PDMS mögel och kiselytan). PDMS formar kommer att anpassas så nära som möjligt, men inte vidröra neighboring formar för att ytterligare minimera omönstrad del av den slutliga stygn mögel. Annars kommer de rörde nanostrukturer deformeras under nanoimprinting. För det tredje kan tjockleken på PDMS formar variera från parti till parti, och därför är det viktigt att göra jämnhets förutom att göra tjockleken på varje form enhetlig genom utjämning den lilla Si formen perfekt innan PDMS gjutning. Även om variationen i tjocklek över de PDMS formarna kan kompenseras genom att justera tjockleken av PDMS-prepolymeren (lim) skikt gjutas på ett objektglas, kunde ett tjockt prepolymer skiktet vara problematisk. Prepolymeren kan dras genom mellanrummen mellan PDMS formar sig den mönstrade ytan genom kapillärkraften, och följaktligen skada nanopatterns. Tjockleksvariationen kan minimeras genom att framställa samma mängd PDMS blandningen vid gjutning från EBL formen. Som ett resultat, kan användas ett tunt PDMS prepolymer skiktet. Alternativt partiell härdning av prepolymer lager kommer att öka dess viskositet, och därmed minska dess höjning och slutligen eliminera eventuella skador av nanopatterned ytor.

Stygn teknik begränsas av elastomeriska naturen hos PDMS. Även om mjuk litografi har tillämpats för att replikera funktionen storlekar så små som 2 nm 32 och i princip kan nå en upplösning på mindre än 0,5 nm 18, kan de nanoskala PDMS funktioner som inte replikeras felfritt när förhållandet mellan höjden aspekt att bredden är alltför hög (> 2) eller för låg (<0,2). De nanofeatures kan kollapsa när bildförhållandet är alltför hög, eller resultera i otillräcklig lättnad när PDMS stämpel en <0,2 förhållande används 33. Dessutom kan flera PDMS formar inte sys sömlöst på grund av mellanrummen och ofullständig trimning av PDMS formar, och därför finns det omönstrade och dåligt anpassade områden (i synnerhet för kontinuerliga nanopatterns såsom nanogratings). Med tanke på den lilla andel av DEFECTEDområde över den totala ytan, ger stygn tekniken fortfarande ett enkelt och prisvärt sätt att producera ett stort område av nanopatterned substrat. Dessutom, när den sydda formen nanoimprinted in i polymersubstratet, kan smält polymer att strömma in i mellanrummet, vilket resulterar i en ojämn yta (Figur 1a). Den ojämna ytan gör det svårt att samla in prover för cellulära eller molekylärbiologiska analyser. I mikroflödes applikationer, höjningen orsakar också en ofullständig tätning när mikro tätas mot det mönstrade substratet. Den ojämna ytan problem kan lätt lösas genom att applicera polymertunnfilmsteknik för att minimera den höjning genom avstämning av filmtjockleken (fig 1b).

Även stygntekniken behöver en definierad huvudform för expansion, är det enkelt och prisvärt jämfört med andra tekniker såsom steg-och-flash litografi och en rulle-till-rulle nanoimprinting lithography. Stygn teknik kräver endast kokplattor och ett sätt att utöva tryckkrafter under sömmar och nanoimprinting processer, men inte dyr utrustning. Dessutom kan stygn förfarandet utföras i en ren miljö, men inte nödvändigtvis i ett renrum.

Stygn teknik är också mångsidig. Förutom att expandera en identisk nanopattern till ett stort område, kan stygn teknik kunna användas för formarna består av mikro- och / eller nanoskala funktioner i olika former, dimensioner och arrangemang. I detta avseende kan en kombinationsbibliotek av mikro- / nanotopographies byggas för att ge hög genomströmning plattform för att undersöka cell topografi interaktioner. Denna enkla, prisvärda och mångsidig stygn teknik kan eventuellt utökas för att skapa mikro / nanoskala enheter med hybridkomponenter.

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

Bioteknik Nanopattern stygn teknik elektronstrålelitografi mjuk litografi nanoimprinting litografi cellmodulering polydimetylsiloxan polystyren
Expanderande Nanopatterned Substrat Använda Stitch Teknik för Nanotopographical Modulering av cellbeteende
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