Waiting
Login processing...

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

Developmental Biology

رقيقة اللدائن السيليكون المركبة الفيلم لخلية ثقافة وتطبيقات الجلد: التصنيع وتوصيف

Published: July 3, 2018 doi: 10.3791/57573
Automatic Translation
*1,2, *1,2, 1,3, 1, 1,2, 1
1INM - Leibniz Institute for New Materials, 2Department of Materials Science and Engineering, Saarland University, 3University of Applied Sciences Kaiserslautern
* These authors contributed equally

Summary

ويرد على بروتوكول لعملية التصنيع من مركب البوليمر رقيقة هياكل حيازة مختلف الشباب بواقي أو سمك. ويتم إنتاج الأفلام لدراسات ثقافة الخلية متقدم أو كمواد لاصقة الجلد.

Abstract

في هذا البروتوكول، نقدم الأساليب اختﻻق الأفلام المركب الاستومر رقيقة للتطبيقات ثقافة الخلية المتقدمة ولتطوير مواد لاصقة الجلد. اثنين-(dimethyl siloxanes) بولي مختلفة (PDMS ولاصق البشرة الناعمة (وزارة الصحة))، قد استخدمت لعمق التحقيق في الآثار البيولوجية والخصائص لاصقة. الأفلام المركبة تتكون من طبقة دعم مرنة وطلاء أعلى لاصقة. كل الطبقات صنعت بتقنية التطبيق بليد الطبيب. في هذا التحقيق، حقق لاصق سلوك الأفلام المركبة كدالة لسمك طبقة أو اختلاف من معامل للشباب من الطبقة العليا. تم تغيير معامل للشباب PDMS باختلاف القاعدة لنسبة خلط كروسلينكير. وباﻹضافة إلى ذلك، كانت متنوعة سمك أفلام أفريقيا جنوبي الصحراء من حوالي 16 ميكرومتر إلى حوالي 320 ميكرومتر. المسح الضوئي المجهر الإلكتروني (SEM) واستخدمت المجهر الضوئي لقياسات سمك. خصائص لاصقة من الأفلام الاستومر تعتمد بشدة على سمك الفيلم، معامل للشباب للبوليمرات والخصائص السطحية. ولذلك، تم التحقيق الالتصاق الطبيعي من هذه الأفلام على ركائز الزجاج العارضة أسطح ناعمة وخشنة. سحب قبالة الإجهاد والعمل للانفصال التي تعتمد على نسبة خلط اللدائن السيليكون.

بالإضافة إلى ذلك، كانت متنوعة سمك الجلد لينة لاصقة توضع على أعلى طبقة مساندة داعمة من أجل إنتاج بقع للجلد التطبيقات. وأجريت سيتوتوكسيسيتي والانتشار والالتصاق الخلوي الخلايا الليفية مورين L929 على أفلام PDMS (خلط نسبة 10:1) وأفلام أفريقيا جنوب الصحراء الكبرى (خلط نسبة 50: 50). أظهرت هنا، للمرة الأولى، المقارنة جنبا إلى جنب للأغشية الرقيقة المركبة المصنوعة من البوليمرات على حد سواء، وتقدم التحقيق في خصائصها البيولوجية-ومادة لاصقة.

Introduction

وترد في هذا البروتوكول، طرق مفصلة لصناعة الأفلام الاستومر رقيقة. وقد استخدمت تقنية شفرة الطبيب متاحة على نطاق واسع لإنتاج الأفلام المركب رقيقة. وقد أجريت تقنية التصنيع على رقائق بوليثيلينتيريفتالاتي (PET)، مما يتيح إنتاج اللاحقة من هذه الأفلام على نطاق واسع. التركيز من هذا البروتوكول هو تقييم إمكانية تكرار نتائج، دقة التصنيع لطبقات مختلفة من الأفلام المركبة وتحديد الخصائص البيولوجية والالتصاق على تصحيح المركب النهائي. Poly-(dimethylsiloxane) الاستومر السيليكون (PDMS) يستخدم على نطاق واسع في التكنولوجيا الطبية الحيوية، بما في ذلك إنتاج المواد اللاصقة الجلدية والتطبيقات ميكروفلويديكس والبحوث الإضافية الحقول1،2،3 ،4. ، فئة فرعية أخرى من PDMS، يسمى "لينة الجلد اللاصقة" (اتفاقات الخدمات الخاصة) في الآونة الأخيرة أدخلت، وخاصة للبشرة لطيف الربط والترابط والشطب.

هي اتفاقات سيليكون اللدائن الفينيل فونكتيوناليزيد، تختلف البوليمرات مماثلة بسبب غياب يعزز والسليكا5. مماثلة إلى أخرى PDMS، منطقة أفريقيا جنوب الصحراء في معامل يونغ يمكن تكييفها في طائفة واسعة من تحوير كروسلينكير تركيز أو علاج الساعة6،،من78. هذا التغير في معامل يونغ من اللدائن السيليكون يؤثر على خصائص المواد اللاصقة إلى حد كبير، وله أيضا آثار عميقة على خلايا بدائية وحقيقية النواة المستزرعة على السطح9،10 , 11-على المستوى الخلوي البيولوجية، فإنه يظهر، أن الخلايا حقيقية النواة الاستجابة على مستوى توصيل الإشارة وير مرونة المصفوفة أو سمك السطح9،10،12 ،،من1314. ولذلك، توجد مصالح واسعة في خلية ثقافة تطبيقات البوليمرات مع الخصائص الميكانيكية الانضباطي. الأهم من ذلك، لا توفر الطاقة السطحية منخفضة جوهريا من اللدائن السيليكون على أساس الظروف المثلى للثقافة خلية من الخلايا حقيقية النواة. علاج البلازما الأكسجين تقنية تستخدم على نطاق واسع لزيادة PDMS منخفضة السطح الطاقة مؤقتاً، مما يؤدي إلى تعزيز قوتها سحب قبالة، انخفض سطح امتزاز الجزيئات، بينما في موازاة تعزيز مرفق، نشر و انتشار خلايا حقيقية النواة15،16،،من1718.

بالإضافة إلى خصائص المواد، يؤثر إلى حد كبير طبوغرافيا سطح الالتصاق الخلوي والتفاعل لاصقة بين اثنين المواد19،،،من2021،22. خشونة السطح وقد آثار عدة على تكوين الاتصال بين اثنين من السطوح: الحد منطقة الاتصال، عالية تخزين الطاقة المرنة المحيطة أسبيريتيس، فضلا عن التأثير على نشر الكراك يمكن تغيير قوة لاصقة23، 24. التصاق الصمغ لجلد الإنسان حقل تطبيق ناشئة، مثل الجرح الضمادات أو التثبيت من أقطاب ECG أو سائر الأجهزة الإلكترونية يمكن ارتداؤها25،،من2627، 28. لقياس أداء لاصقة المتمتعة بالحكم الذاتي-المواد اللاصقة بالنسبة لتضاريس السطح، يمكن استخدام ركائز الزجاج بدرجات متفاوتة من الخشونة في الالتصاق الطبيعي قياسات8،21. هنا، تم اختيار اثنين من ركائز الزجاج للتحقيق في خصائص لاصقة من أفلام البوليمر. وقد اتسمت الأفلام الأولى، والمركب مع طبقة دعم PDMS في نسبة خلط أجزاء الوزن 10 إلى 1 تغطيها PDMS مع نسبة خلط مختلفة. في خطوة ثانية أعدت طبقة لاصقة في منطقة أفريقيا جنوب الصحراء مع المبالغ وزنا متساويا لكل من مكونات ومع اختلاف سمك الفيلم على رأس فيلم PDMS داعمة.

Protocol

تحذير: الرجاء مراجعة صحائف بيانات السلامة المادية ذات الصلة (MSDS) قبل الاستخدام. بعض المواد الكيميائية المستخدمة في هذا البروتوكول هي المهيجات، حادة السمية أو المسببة للسرطان. الرجاء استخدام جميع ممارسات السلامة المناسبة عند التعامل مع هذه المواد الكيميائية. ويشمل ذلك استخدام الهندسة (الكيميائية مجلس الوزراء) والشخصية معدات واقية (سلامة النظارات والقفازات ومعطف مختبر، كامل طول السراويل وأحذية أغلقت تو). أجزاء الإجراءات التالية تنطوي على ثقافة خط الخلية الحيوانية. ولذلك، يرجى اتباع لوائح السلامة الأحيائية المحددة. النفايات الكيميائية والبيولوجية يجب التخلص منها طبقاً للقواعد الوطنية والمؤسسية المحددة والتوصيات.

1-إعداد هياكل المركب المرنة رقيقة سيليكون

  1. إعداد البوليمرات
    1. لإعداد مجموعة 1.1 من PDMS بنسبة 10:1، مزيج 1.0 ز ألف مركب مع 0.1 غرام من مجمع باء
    2. ميكس ونتيجة البوليمرات السابقة في خلاط سرعة 2350 لفة في الدقيقة تحت فراغ لمدة 3 دقائق.
    3. تغيير نسب الشامل بين مجمع A و B المركب 45:1 و 70:1. إعداد منهم مشابهة للطريقة الموضحة في 1.1.2.
    4. إعداد ز 1 من لاصق البشرة الناعمة (وزارة الصحة) بنسبة 50/50. ولذلك المزيج ز 0.5 ألف مركبة وز 0.5 بمجمع كما هو موضح في 1.1.2.
  2. إعداد بولي-(vinyl alcohol) (PVA) مغلفة برقائق الحيوانات الأليفة
    1. تعد حلاً بولي 18% (w/w) في المياه عن طريق إضافة بولي إلى المياه ويخلط بين عشية وضحاها محرض مغناطيسية. تخزين هذا الحل في 4 درجات مئوية.
    2. تحضير الأغشية الرقيقة العارضة سمك 15 ميكرون فعالة مع الجهاز تطبيق شفرة الطبيب، باستخدام 100 ميكرومتر الفجوة النصل وسرعة لحوالي 2.0 mm/s.
    3. ضع الأفلام في فرن عند 95 درجة مئوية لمدة 15 دقيقة.
  3. إعداد الدعم طبقة PDMS 10:1 نسبة الاختلاط بتقنية شفرة الطبيب
    1. استخدام جهاز تطبيق شفرة طبيب المراقب تلقائياً للتحضير للأغشية الرقيقة.
    2. تنظيف إحباط الحيوانات الأليفة مع الايزوبروبانول 100% ووضعه على سطح منطقة التطبيق بليد الطبيب.
    3. ضع شفرة الطبيب على رأس إحباط وضبط السمك مع الصغير مسامير لتحديد المواقع. لتصنيع الطبقات الرطب، تطبيق سمك 60 ميكرون، 100 ميكرومتر، 200 ميكرومتر و 500 ميكرومتر.
    4. ملء البوليمر 10:1 PDMS إعدادها في الخطوة 1، 1 إلى خزان شفرة الطبيب بحقنه استخدام مفرد. تبدأ حركة النصل سرعة حوالي 2.0 mm/s.
    5. إزالة الفيلم الحيوانات الأليفة مع دهان 10:1 من الجهاز ووضعه في فرن ح 1 في 95 درجة مئوية، الموجود في غرفة العارضة الرطوبة بين 40% و 65%.
    6. تنظيف شفرة الطبيب بمناشف الورق والايزوبروبانول.
    7. كرر هذا الإجراء لكل سمك المطلوبة.
  4. إعداد الطبقة العليا من PDMS في نسب خلط مختلفة بتقنية شفرة الطبيب
    1. إزالة خطوط رقيقة على جانبي طول الفيلم الأساسي بدون مشرط أو شفرة حلاقة للسماح بالإيداع وينزلق النصل الطبيب على إحباط الحيوانات الأليفة.
    2. اتبع الخطوات 1.3.3 1-3-6 من البروتوكول. سمك الرطب طلبا للفيلم هو 160 ميكرون.
    3. كرر هذا الإجراء لإنتاج الأفلام المستقلة اثنين كل بنسبة خلط آخر من مكونات PDMS (45:1 و 70:1). تخزين الأفلام في درجة حرارة الغرفة (حوالي 22 درجة مئوية وفي رطوبة بين 40 و 65 في المائة) في أطباق بتري مربعة الحيلولة دون التلوث والغبار.
  5. إعداد أفلام المركب رقيقة نستعرض مختلف سمك طبقة 50: 50 منطقة أفريقيا جنوب الصحراء
    1. إعداد PDMS 10:1 الأفلام كدعم طبقة، كما هو موضح من قبل في الخطوة 1، 3.
    2. اتبع الخطوات البروتوكول 1.4.1 و 1.4.2 لإنتاج هذه الأفلام. استخدام منطقة أفريقيا جنوب الصحراء بنسبة 50: 50 خلط وتصنيع فيلم بسمك 40 ميكرون رطب.
    3. كرر هذا الإجراء لسمك الرطب إضافية من: 120 ميكرومتر، 300 ميكرومتر، 500 ميكرومتر.

2. قياسات التصاق العادي استخدام ركائز مع خشونة السطح المختلفة

  1. إعداد وتوصيف من ركائز الزجاج بخشونة السطح المختلفة
    1. استخدم اسطوانة زجاجية مع قطرها 2 مم كركيزة سلس.
    2. تصنيع المكوس 'الركيزة الخام' مع قطع زجاج قطعة بإبعاد حوالي 4 × 4 مم من شريحة زجاج متجمد. استخدام جهاز pad يد الماس جلخ للحصول على مساحة دائرية قطرها 3 مم تقريبا.
    3. إرفاق الزجاج لمخروط ألومنيوم مع الغراء الأشعة فوق البنفسجية وتسليط الضوء عليه في قاعة إنارة الأشعة فوق البنفسجية لمدة 3 دقائق.
    4. تحديد نصف قطر المساحة السطحية من الركازة مع مجهر ضوئي. حساب المساحة وفقا للصيغة A = πr2.
    5. تحديد خشونة معلمة R وارض (استناداً إلى: DIN EN ISO 4287، ASME B46.1) مع بروفيلوميتير قلم.
    6. إلصاق الركيزة في مرحلة بروفيلوميتير عينة وإحضار التلميح (الماس، القياسية: 2 ميكرومتر/60 °) اتصال مع العينة.
    7. سجل التشكيل الجانبي خشونة مع سرعة من 0.3 مم/ثانية وطولها 1 مم.
    8. لتحليل التضاريس السطحية، قياس مساحة الضبط 1 مم2 مع بروفيلوميتير قلم، تشغلها البرامج المرتبطة بها.
      ملاحظة: تشغيل جهاز كمبيوتر خارجي بروفيلوميتير. يتم إزاحة الحامل من 0.001 ملم في اتجاه y بعد التوصل إلى تشريد 1 مم في العاشر الاتجاه. مسجل. يتم استيراد الملف RS3 في "خريطة سورفكوم خبير البرمجيات" لإنشاء الصور الثلاثية الأبعاد.
  2. قياس الالتصاق الطبيعي من طبقات رقيقة مصنوعة من PDMS أو أفريقيا جنوب الصحراء الكبرى
    1. استخدام شفرة الحلاقة لقص الأفلام على إحباط الحيوانات الأليفة إلى قطع صغيرة تبلغ مساحتها حوالي 4.0 سم2 ومكان لهم في زجاج الشريحة مع الغراء الأشعة فوق البنفسجية. تضيء بالأشعة فوق البنفسجية خفيفة لمدة 3 دقائق.
    2. تحميل عينة البوليمرية على صاحب العينة.
    3. تنظيف الركازة السطحية بلطف مع الإيثانول والجافة مع غاز النيتروجين.
    4. إرفاق الركيزة الزجاج، التي شنت للمخروط الألومنيوم، إلى خلية التحميل.
    5. استخدام الجدول [تيلتبل] (جونيوميتير) إلى محاذاة الأسطح تحديداً بضبط زاوية الميل من الركازة يقترب الفيلم البوليمرية. للقيام بذلك، جلب الركيزة يدوياً على اتصال مع الفيلم. تغيير زاوية الميل حتى يتم الحصول على محاذاة موازية تماما كل الأسطح لبعضها البعض، تصور بصور الكاميرات،.
      ملاحظة: تحميل الخلية متصلاً بالجدول [تيلتبل]. موشور زجاج يقع أسفل العينة كما هو مبين في الشكل 4، السماح للتصور لمنطقة الاتصال مع اثنين من الكاميرات وتمكين المحاذاة للركيزة في الفيلم البوليمر.
    6. نقل الركازة على سطح البوليمر الفيلم حتى يتم التأكيد preload 13 كيلو باسكال ± 5 تحقق (الشكل 4).
    7. بدء تشغيل حزمة البرامج المبرمجة مخصصة مكتوب في ابفيف لمراقبة عقد معلمات القياس المطلوبة مثل الوقت والنهج/سحب سرعة. T عقد وقتعقد الثانية 1، والنهج وسرعة مفرزة هو 30 ميكرون/s و 10 ميكرون/ثانية على التوالي.
    8. إجراء قياسات الالتصاق على ثلاث عينات المصنعة مستقلة وفي ستة مواقع مختلفة على كل سطح الفيلم.
  3. تحليل البيانات وحساب العوامل الميكانيكية الأساسية: سحب قبالة الإجهاد والعمل للانفصال.
    1. حساب الضغط Equation 1 بتقسيم مسجل قوة بمنطقة الركيزةS.
      Equation 2
    2. تحديد سحب قبالة الإجهاد، التي توصف بأنها الحد الأقصى لقيمة الضغط العادي.
      Equation 3
    3. الحصول على Δs التشرد بطرح موضع بدء نظام الشدs0 من دا الموقف عينةنهاية الترابط وشطب أنجزت فيها. تحديد بدء نظام الشد ك s0 = 0.
      Equation 4
    4. تصحيح القيم المقاسة الموقف عينة بامتثال النظام ج وفقا للمعادلة التالية:
      Equation 5
    5. دمج منحنى الإجهاد-التشرد بين s0 وقنهاية لحساب أعمال الفصل.
      Equation 6
  4. حساب عوامل الميكانيكية الرئيسية باستخدام البرمجيات الحاسوبية الرياضية المنشأ.
    1. استيراد ملف.dat مسجل من قياس التصاق مفرد في جدول أصل. المعلمات التي تم تسجيلها هي القوة والوقت والموقف عينة. إدراج هذه المعايير في الأعمدة A (الوقت)، ب (الموقف عينة) وجيم (القوة).
    2. لتحديد قيمة فارغة، متوسط قيم القياس حوالي 20 فرقة قبل الاتصال بفيلم البوليمر. اسم هذا متوسط القيمة والإزاحة ولصقه في العمود D.
    3. حساب الخلفية تصحيح قوة و * طبقاً للمعادلة التالية
      Equation 7
      وتضاف هذه المعادلة، كما هو موضح أدناه، في العمود هاء
      Equation 8
    4. تحديد بدء نظام الشد كصفر التشرد, أي, s0 = 0. ولذلك، تحديد s0 وطرح عليه من التشريد في العمود B وحفظه في "العمود f:"
      Equation 9
    5. وعلاوة على ذلك، تصحيح الموقف عينة بامتثال الجهاز. يتم إجراء هذا التصحيح في العمود زاي إدراج المعادلة التالية في العمود زاي
      Equation 10
    6. حساب الضغط في العمود التالي ه. ولذلك، تقسيم القوة بمنطقة الركازة. إدراج المعادلة التالية
      Equation 11
      حيث A مساحة السطح من ركائز الزجاج في مم2 (تحدد في 2-1).
    7. حساب أعمال الانفصال عن قيم الإجهاد والتشرد. ولذلك، مؤامرة التشريد على طول المحور السيني والضغط على طول المحور الصادي. دمج هذا الرسم البياني من s0 إلى sنهاية حيث يتم تعريف sنهاية كالتشرد الذي إرجاع إجهاد الشد إلى الصفر، أي وقعت مفرزة كاملة. لإدراج الرسم البياني، اختر الدالة دمج. إضافة القيم المحسوبة في أعمدة وياء

3. وصف الأفلام بواسطة المسح الضوئي المجهر الضوئي والمجهر الإلكتروني (SEM)

  1. مجهر ضوئي
    1. مع شفرة حلاقة قص الفيلم البوليمر إلى قطع صغيرة (حوالي 0.25 سم2) وإرفاقها بحافة شريحة الزجاج. مكان الشريحة الزجاجية عمودياً الموجه تحت مجهر تستقيم وقياس سمك المقطع العرضي الفيلم.
      ملاحظة: استخدم هدفا X 20 (NA = 0.45، القرار النظري في 800 نيوتن متر من 1.1 ميكرون) لقياس قيم سمك الفيلم ≤ حوالي 20 ميكرومتر. فيلم استخدام سمك في النطاق من 20 ميكرومتر ما يصل إلى 50 ميكرومتر هدفا X 10 (نا = 0.30، القرار النظري في 800 نيوتن متر من 1.6 ميكرون) وبالنسبة لفيلم استخدام سمك ≥ 50 ميكرومتر هدفا X 5 (NA = 0.15، القرار النظري في 800 نيوتن متر من 3.3 ميكرون).
  2. التحقيق ووزارة شؤون المرأة
    1. قص إحباط الحيوانات الأليفة وإرفاق عينة من حوالي 2 سم2 على شريحة زجاجية ووضعه رأسياً إلى إليه لقط داخل ≤ حامل عينة 2 مم تحت السطح العلوي للحامل.
    2. حدد جهد تسارع من 10 كيلو فولت، والالكترون المستطار كاشف (بي إس دي) وظروف الفراغ منخفضة (60 السلطة الفلسطينية).
    3. ضبط التركيز، والتكبير، والسطوع والتباين من الصور.
    4. اختر وقت اكتساب صورة من 28 s مع دقة 1024 × 2048 بكسل.
    5. إزالة صاحب العينة من sem.

4-البيولوجية التحقيق

  1. خلية روتين الثقافة L929 الخلايا
    1. استخدام خط الخلية مورين تنتجها الخلايا الليفية L929 للتحقيق. الثقافة الخلايا في Rosewell الحديقة التذكارية المعهد (ربمي) 1640 متوسطة القاعدية، تستكمل مع 10% مصل بقرى الجنين والبنسلين والستربتوميسين أوند عند 37 درجة مئوية، 5% CO2 في T75 الخلية قوارير الثقافة. مرور الخلايا في مجموعة من حوالي 70% إلى 80%.
    2. خلية باساجينج، إزالة المتوسطة بالطموح ويغسل مع الكالسيوم والمغنيزيوم الفوسفات الحرة المخزن المؤقت (دببس--/--) لمدة 30 ق تحت الاندفاق الصفحي مجلس الوزراء. بعد ذلك احتضان الخلايا مع 2 مل أككوتاسي، حلاً إنزيم مع بروتيوليتيك وكولاجينوليتيك النشاط لمدة تصل إلى 5 دقائق في 37 درجة مئوية، وأول أكسيد الكربون 5%2.
    3. تحقق من المفرزة من الخلايا من سطح قارورة ثقافة الخليوي مع مجهر تباين المرحلة.
    4. إضافة مل 8 المحتوية على مصل المتوسطة في قارورة ونقل تعليق خلية لأنبوب رد فعل 15 مل.
    5. يأخذ عينة 10 ميليلتر من تعليق خلية وتخلط مع 10 ميليلتر تريبان الأزرق.
    6. تحديد رقم الهاتف الخلوي مع دائرة نويباور وحساب العدد الإجمالي للخلايا.
      تنبيه: تريبان الأزرق السامة، وللتشاور مع العظمية، اتباع الإجراءات الإلزامية المذكورة في مسدس، يرتدي لحماية السلامة الشخصية المناسبة والتعامل معها تحت خزانة كيميائية المطلوبة. جمع النفايات لترسيب النفايات الكيميائية.
      ملاحظة: يتم تلوين الخلايا إيجابية تريبان الأزرق الأزرق، مما يشير إلى الأغشية الخلوية غير سليمة.
    7. لتمرير القادم، خلية الثقافة 5 × 105 خلايا في جديدة معقمة قارورة الثقافة مع 10 مل متوسطة الجديدة. الظروف التجريبية، وثقافة 3 × 105 خلايا في لوحات جيدا 6 و 6 × 104 خلايا في كل بئر من لوحة جيدا 24، التي تتضمن العينات البوليمرية (الخطوة 4، 2 من البروتوكول).
  2. إعداد أفلام المركب لتجارب الثقافة الخلية.
    1. المكوس قطعة واحدة من الأفلام الأبعاد المطلوب تصنيعها في البروتوكول خطوة 1.4 و 1.5 من طبقة داعمة أليف مشرط ومكان مع ملاقط على السطح من الزجاج غطاء كشوف العارضة يبلغ قطرها من 12 مم. وضع العينات في الآبار 2 4 لوحة جيدا.
    2. لتحديد سيتوتوكسيسيتي وخلية العد، لا تقم بإزالة هذه الأفلام من إحباط الحيوانات الأليفة. قطع دائرية المناطق حوالي 9.4 سم2، المناسب بدقة في الآبار واحد من لوحة كذلك 6، من الأفلام ينتج في 1.4 و 1.5 ووضعها في آبار صفيحة ثقافة الخلية.
    3. تزج العينات البوليمر في منزوع ح2س ل ≥ 30 دقيقة.
      ملاحظة: قد يكون تعقيم العينات البوليمرية بالتعقيم. ولذلك، إزالة جميع البوليمر تحتوي على عينات من أطباق الثقافة الخلية ووضعها داخل كوب طبق بيتري. التعقيم في اﻷوتوكﻻف الساعة 2.05 بار لمدة 20 دقيقة عند درجة حرارة 121 درجة مئوية.
  3. المعالجة بالبلازما للبوليمرات
    1. وضع الأفلام التي ترد على إحباط الحيوانات الأليفة أو على كشوف غطاء الزجاج جولة (صنعت في 4.2.1) داخل قاعة رد فعل الجهاز البلازما.
    2. إغلاق الغطاء وإجلاء حتى يتم التوصل إلى ضغط 1.6 x 10-2 [مبر].
    3. إجراء المعالجة بالبلازما لمدة 3 دقائق.
    4. يحققوا في دائرة رد الفعل ووضع العينات في 24 جيدا أو 6 أطباق جيدا لإجراء المزيد من التحقيقات ثقافة الخلية.
    5. استخدام نموذج واحد لتحديد زاوية الاتصال المياه مع جونيوميتير. لذلك، نقل المحاقن قريبة من السطح البوليمرية، باستخدام المجموعة من البرامج ومكان قطره 3 ميليلتر الماء فوق السطح. حساب زاوية المياه الساكنة الاتصال مع برنامج جونيوميتير.
  4. تلوين والفحص المجهري
    1. إعداد الخلايا كما هو موضح في الخطوة 4.1.7 والثقافة لمد 3 في 37 درجة مئوية و 5% CO2.
    2. التقاط الصور المرحلة على النقيض من الخلايا المزروعة لمدة ثلاثة أيام على البكر-وتعامل البلازما الأفلام قبل وقت قصير من التثبيت.
    3. إعداد برنامج تلفزيوني بنسبة 0.2 في المائة تريتون-X-100. ببطء "الماصة؛" 200 ميليلتر من الحل الأسهم إلى 100 مل من برنامج تلفزيوني (برنامج تلفزيوني-T).
    4. تعد حلاً بارافورمالدهيد/برنامج تلفزيوني 4% (PFA/برنامج تلفزيوني-T).
      تنبيه: بارافورمالدهيد السامة، وللتشاور مع العظمية، اتباع الإجراءات الإلزامية المذكورة في مسدس وارتداء حماية السلامة الشخصية المناسبة والتعامل معها تحت خزانة كيميائية المطلوب.
    5. إعداد حل جيش صرب البوسنة/برنامج تلفزيوني-ر 5%.
    6. إزالة المتوسطة بتطلع تحت الصفيحة تدفق مجلس الوزراء. إضافة برنامج تلفزيوني للآبار لإزالة بقايا المتوسطة.
    7. نقل اللوحة إلى خزانة كيميائية ويحل محل برنامج تلفزيوني مع 400 ميليلتر من الحل PFA/برنامج تلفزيوني لمدة 25 دقيقة في درجة حرارة الغرفة.
    8. إزالة الحل PFA/برنامج تلفزيوني من آبار مفردة، أغسل بعناية مع برنامج تلفزيوني أربع مرات. انتظر 3 كحد أدنى بين كل خطوة الغسيل وجمع الحلول للتخلص من النفايات الكيميائية. استخدم اللوحة مباشرة، أو بتخزينها في 4 درجات مئوية.
    9. إضافة 5% ألبومين المصل البقري (BSA)/برنامج تلفزيوني-T للآبار واحتضان لمدة 60 دقيقة في RT لحظر مواقع الربط غير محدد.
    10. نضح الحل واستبدله مع فالويدين مترافق إلى أليكسا-488 (تمييع 1:160)/حل برنامج تلفزيوني-T وتستكمل مع 0.2% تريتون-X-100.
      تنبيه: فالويدين-488 السامة، وللتشاور مع العظمية، اتباع الإجراءات الإلزامية المذكورة في مسدس وارتداء حماية السلامة الشخصية المناسبة والتعامل معها تحت خزانة كيميائية مطلوب.
    11. تغطية اللوحة مع رقائق الألومنيوم واحتضان من أجل ح 3 في الرايت أو بين ليلة وضحاها في 4 درجات مئوية.
    12. نضح الحل وتغسل ثلاث مرات مع برنامج تلفزيوني. انتظر 3 كحد أدنى بين كل خطوة الغسيل. جمع الحلول للتخلص من النفايات الكيميائية.
    13. إعداد حل 1 ميليلتر من هويشت صبغ 33342 (الأسهم الحل 1 ملغ/مل). لإضعاف 1: 1000 ميليلتر ماصة 1 من هويشت صبغ 3334 إلى 1 مل من برنامج تلفزيوني-T ومزيج جيد. إضافة 300 ميليلتر من هويشت صبغ 33342 الحل إلى الآبار واحتضان لمدة 10 دقائق في RT في الظلام.
      تنبيه: هويشت صبغ 33342 كاشف إينتيركالاتينج الحمض النووي وذلك يحتمل أن تكون مطفرة، ولذلك استشارات العظمية، اتباع الإجراءات الإلزامية وصف في مسدس وارتداء حماية السلامة الشخصية المناسبة والتعامل مع إطار مطلوب من مجلس الوزراء الكيميائية.
    14. نضح الحل وغسل العينات أربع مرات مع برنامج تلفزيوني. انتظر 3 دقائق بين كل خطوة الغسيل. جمع الحل للتخلص من النفايات الكيميائية.
    15. للدمج، بعناية إزالة الأفلام من على سطح الثقافة ووضعها على شريحة زجاجية مجهر. إضافة 20 إلى 40 ميليلتر من المياه القابلة للذوبان التضمين المتوسطة للفيلم وإرفاق زلة غطاء زجاج دائرية جديدة على أعلى استخدام ضغط طفيف.
    16. إجراء التصوير مجهر الأسفار. عوامل التصفية المطلوبة للإضاءة: 488 أليكسا لديه حد أقصى إثارة في 496 شمال البحر الأبيض المتوسط والحد الأقصى للانبعاثات تحدث في 519 شمال البحر الأبيض المتوسط. ولذلك، لون الانبعاثات الأخضر. هويشت صبغ 33342 تريهيدروتشلوريد ثلاثي الرصاصية مع الحمض النووي قد إثارة القصوى في 355 نانومتر والحد الأقصى الانبعاثات معقدة الحمض النووي يحدث في 465 شمال البحر الأبيض المتوسط.
  5. تحديد سيتوتوكسيسيتي وتحديد عدد الخلايا
    1. إجراء التجربة مع الخلايا التي نمت في 6 لوحات جيدا إعدادها في الخطوة 4، 3 وإعدادها في الخطوة 4.1.7 الخلايا. ثقافة الخلايا لمدة 3 أيام في شركة 37 درجة مئوية و 5%2. لمراقبة إيجابية، تستخدم الخلايا التي كانت تزرع على سطح البوليستيرين ثقافة التعامل مع خلية، التي تحتوي على لا من الأفلام البوليمرية. لتصميم الخلفية (حالة سلبية)، الحصول على المتوسط من بئر دون الخلايا.
      ملاحظة: المتوسطة يمكن أن تؤخذ من الخلايا التي تتضمن أيضا مثقف على سطح البوليستيرين ثقافة التعامل مع الخلية.
    2. وفقا للعدد من العينات التجريبية تسمية أنابيب 15 مل.
    3. إضافة ميليلتر 40 حل برنامج تلفزيوني يتضمن X-100 تريتون 0.9 في المائة إلى عنصر إيجابي ومزيج من قوة مع تلميح 1000 ميليلتر. انتظر لمدة 3 دقائق تقريبا.
    4. دون إزالة الخلايا المرفقة إلى السطح، نضح المتوسطة من جميع العينات، بما في ذلك عينات أعد في 4.5.3 ونقل المتوسطة لأنابيب 15 مل. أضف 3 مل من دببس-/- بئر واحدة وتخزين اللوحات تحت الاندفاق الصفحي مجلس الوزراء لتحديد عدد الخلايا كما هو موضح في 4.5.9.
    5. الطرد المركزي في 200 x ز لمدة 3 دقائق وإزالة 1 مل من المادة طافية لتحديد نشاط رابطة حقوق الإنسان. تخزين 15 مل الأنابيب التي تحتوي على خلايا وتبقى متوسطة تحت الاندفاق الصفحي مجلس الوزراء.
    6. للفحص تستخدم لوحات جيدا 96 أسود مع مسطحة القاع. إضافة 50 ميليلتر من "كاشف" سيتوتوكس واحد إلى 50 ميليلتر لمتوسط العينة والمزيج جيدا لمدة 30 ثانية.
    7. وتغطي اللوحة مع رقائق الألومنيوم وتخزين لمدة 10 دقائق في الرايت
    8. إضافة 25 ميليلتر من الحل إيقاف لكل بئر وسجل كثافة الأسفار مع قارئ لوحة الأسفار. اهتزاز اللوحة ل 10 s والكشف عن إشارة الأسفار مع إثارة للطول موجي 520 نانومتر والطول موجي انبعاثات من 560 نانومتر. تجنب فقاعات الهواء.
    9. لتحديد أسبيراتي خلية رقم دببس-/- من الآبار التي بليت الثقافة من البروتوكول خطوة 4.5.4 وإضافة الحلول إلى 15 مل رد فعل الأنابيب التي تحتوي على سوبيرناتانتس التي تم جمعها في الخطوة رقم بروتوكول 4.5.5.
    10. الطرد المركزي الأنبوب رد فعل 15 مل في ز 200 x لمدة 3 دقائق ونضح المادة طافية. إضافة 0.5 مل التربسين/يدتا واحتضان لمدة 10 دقائق عند 37 درجة مئوية.
    11. إضافة 2 مل التربسين/يدتا في الآبار التي بليت واحتضانها لحوالي 10 دقيقة عند 37 درجة مئوية لفصل الخلايا من الأفلام البوليمرية.
    12. يتم نقل تعليق خلية إلى أنبوب رد فعل 15 مل من الخطوة رقم 4.6.10. بالإضافة إلى ذلك، يغسل اللوحات بقوة مع المصل الذي يحتوي على المتوسط.
    13. الطرد المركزي هذه العينات في 200 غ س لمدة 3 دقائق ونضح المادة طافية وإضافة مصل تتضمن المتوسطة للأنبوب.
    14. تحديد عدد الخلايا كما هو موضح في الخطوات 4.1.5 و 4.1.6.

Representative Results

في التجارب الأولى، صنعت الأفلام PDMS مع متفاوتة السماكة وثابت خلط نسبة 10:1 في أفلام الحيوانات الأليفة (الشكل 1). لأن سمك طبقة دعم يمكن أن يؤثر بشكل كبير صلابة والتعامل مع خصائص الأفلام المركب كاملة، في التجارب الأولية كانت الأفلام واحد بين 13 ± 2 ميكرومتر و 296 ± 13 ميكرومتر المصنعة (الشكل 1). معروف جيدا، أنه أثناء تقلص عملية علاج من أفلام البوليمر يحدث. لأفلام نحافة، لاحظنا فرقا من 78% ± 3.1 في المائة بين الظروف الرطبة وعلاجه. لأفلام سمكا، تقلص من 40.9% ± 2.6% وقد تم الكشف عن (الشكل 1).

للطلبات الواردة في هذا البروتوكول، بحاجة إلى الأفلام المراد إزالتها يدوياً من إحباط الحيوانات الأليفة. اعترفنا بأن طبقات رقيقة خاصة من الصعب التعامل مع الملقط، وغالباً ما يتم تدمير أثناء هذه العملية. ولذلك، نحن التحقيق في تأثير رقيقة بولي-(الفينيل الكحول) طلاء كطبقة داعمة. بولي يتمتع صلابة عالية ويمكن إزالتها بسهولة بسبب لها قابلية الذوبان في الماء في المصب التطبيقات. دهان بولي بسمك حوالي 17 ميكرومتر وذلك قليلاً أرق مقارنة مع الأفلام PDMS المغلفة على رأس هذه الطبقة للأفلام دون طلاء بولي (البيانات لا تظهر). تركز بصفة خاصة على خصائص المناولة، استنتجنا أن الفيلم أنحف إلا يتطلب فيلم PVA داعمة لإزالة من إحباط الحيوانات الأليفة.

واختير سمك فيلم فعالة من حوالي 40 ميكرومتر لإجراء تجارب إضافية. لإنتاج الأفلام المركبة، يتراوح بين 10:1 إلى 45:1 وإلى 70:1 نسبة خلط PDMS وتطبيقها على رأس الفيلم PDMS مبلمرة سابقا مع تقنية شفرة الطبيب (الشكل 2A). استثناء نسبة 10:1، يمكن تمييزها أفلام مختلفة وضوح بالمجهر الضوئي بالدقة المناسبة. للتحليل المجهري قص مع مشرط الأفلام وتعلق على الحافة من شريحة زجاجية. أن أعلى نسب خلط الطبقة العليا يبدو أكثر إشراقا بصريا على الصور المجهرية مقارنة بنسبة 10:1 لمساندة الطبقة (الشكل 2). وبالإضافة إلى ذلك، استخدمت المسح الضوئي المجهر الإلكتروني للصور عينات في تكبير من حوالي 860 X (الشكل 2). واعترف بفرق واضح يمكن ملاحظتها في السطوع بين فيلمين PDMS، صنعت في أعلى نسب خلط، على النقيض من نسبة 10:1. إجراءات قطع يترك علامات مرئية في صور ووزارة شؤون المرأة (الشكل 2). استناداً إلى هذه النتائج، كان متوسط سمك عموما من الأفلام المركب 112 ميكرومتر ± 5.0 ميكرومتر (الشكل 2D).

في تجارب أخرى قد حددت خصائص التصاق هذه الأفلام مع قوة طبيعية التصاق القياسات باستخدام اثنين من ركائز زجاجية مختلفة (الشكل 3). يملك 'الركيزة السلس' مادة سطح خشونة يعني حسابياً R من 0.013 ± 0.0002 ميكرومتر وذروة لوادي يعني Rz من 0.12 ± 0.004 ميكرومتر (الشكل 3A). الركيزة 2 (GS2، عينت كالخام) أظهرت قيم خشونة 0.338 ± 0.021 (ص) ميكرومتر و ± 2.055 بين 0.017 ميكرومتر (صض) (الشكل 3). وقد حسبت radius التي تم الحصول عليها في 2.1.4 منطقة سطح الركازة 'السلس' كان 3.2 مم2 بينما للركيزة 'الخام' مساحة 6.07 مم2 مع الوسط.

مع هذه ركائز اثنين، تم تحديد السلوك لاصقة من أفلام مختلفة. ويتم اختيار معلمتين من معلمات لوصف خصائص لاصقة من الأفلام: سحب قبالة الإجهاد σماكس وعمل فصل ثسبتمبر. وتسجل خلال العملية برمتها من الترابط وإزالة ارتباط الموقف عينة s وقوة طبيعية و. النتائج ممثلة في منحنى إجهاد-تشرد (الشكل 4).

للتفسير الصحيح للنتائج التجريبية، أنها ذات أهمية لدقة محاذاة الركيزة إلى السطح الأفلام البوليمرية. أيضا، يجب امتثال الجهاز جهاز قياس النظر فيها من أجل تصحيح التشريد. أثناء القياس الأعمال تطبق القوة ليس فقط على العينة، ولكن أيضا في أجزاء أخرى من الجهاز الاختبار. ولذلك، كل من ركائز هما ضغط ضد شريحة زجاجية مع إجهاد ضاغطة 13 كيلو باسكال ± 5. لقياس الامتثال، منحنى الحمل هو تؤخذ في الاعتبار، أي الجزء من منحنى القوة-التشرد حيث السطوح اثنين تتلامس تصل إلى موقف عينة حيث يتم التوصل إلى القوة التحميل المسبق الدقيق. انحدار المنحنى متبادلة يساوي امتثال آلة جيم هو القيمة المحسوبة ج 0.12 ميكرومتر/mN.

حللت في التجربة الأولى للأفلام بنسب خلط مختلفة من PDMS (الشكل 5). لأفلام مركب، السمك، ونسبة خلط طبقة المساندة، والمصنوعة من PDMS 10:1 كان تظل ثابتة. كما أبقى ثابتة بقيمة 65 ميكرون سمك الطبقة العليا. وتقرر سحب قبالة الضغط أعلى من 109 ± 27.6 الجيش الشعبي الكوري مع الركيزة الزجاج السلس في الفيلم 10:1 PDMS (الشكل 5A). زيادة نسبة خلط يؤدي إلى انخفاض الضغط سحب قبالة إلى 76.7 الكوري 17 ± لنسبة خلط 45:1 و 41.4 الكوري 17 ± نسبة 70:1. مع التأكيد على الركازة سحب قبالة الزجاج الخام ± 22 مصممة 2.2 الجيش الشعبي الكوري في الفيلم PDMS 10:1. وبوجه عام، كان عمل فصل قابلة للمقارنة بين كل ركائز الزجاج، على سبيل المثال-، 1.4 ± 0.6 ي/م2 في الفيلم أنحف الحصول عليها مع الركازة السلس و 1.84 ± 0.7 ي/م2 في الفيلم أنحف الحصول عليها مع الركيزة الخام ( الشكل 5B).

بعد ذلك، استكشاف إنتاج الأغشية الرقيقة لتطبيقات الجلد وثقافة الخلية كانت التطبيقات (الشكل 6). وقد استخدمت 50: 50 في أفريقيا جنوب الصحراء الكبرى لإنتاج الأفلام المركب الطبقة العليا. وقد استخدمت PDMS في 01:10 خلط نسبة مع سماكة حوالي 40 ميكرومتر كطبقة مساندة. وعلى النقيض من التجارب السابقة التي صورت في الشكل 5، قد تباينت سمك الطبقة العليا، بينما ظلت نسبة خلط مستمر (الشكل 6A). تم اختيار منطقة أفريقيا جنوب الصحراء بسبب خصائصه لاصقة في التطبيقات التي تتضمن مرفق إلى الأسطح بخشونة السطح عالية، لا سيما من جلد الإنسان، استخدام توصية المصنعين لخلط نسبة 50: 505،8. البشرة البشرية تمتلك خشونة سطح عالية. تبعاً للعمر والتشريحية والمنطقة قد عمق يعني خشونة سطح (RZ) بين ميكرومتر 48 و 71 مكم أفادت29. التصاق الجلد آمنة ورقيقة المهم، خصوصية للبشرة الحساسة لحديثي الولادة أو يكاد تجديد الجلد لكبار السن. طبق سمك الرطب مختلفة تتراوح من 40 ميكرومتر، 120 ميكرومتر، ميكرون 300 إلى 500 ميكرومتر (الشكل 6A). اعتماداً على سمك الرطب، وسمك إجمالي الأفلام المركب يتراوح بين 51 ميكرومتر و 344 ميكرومتر (الشكل 6B). وبعد علاج، تم إرفاق المركب إلى الجزء الخلفي من اليد المتطوعين (الشكل 6). سمك أفلام مختلفة تبين بوضوح الاختلافات في خصائص التكيف الخاصة بهم إلى خشونة الجلد (الشكل 6). الأغشية الرقيقة (50 ميكرون وسمك المجموع 100 ميكرومتر) عرض نسبة عالية من التكيف للتجاعيد البشرة مقارنة بالأفلام أكثر سمكا (220 ميكرون وسمك إجمالي 340 ميكرون). تشير هذه النتائج إلى أنه يمكن إنتاج أفلام المركب مع طائفة واسعة من سمك تحديداً مع تقنية شفرة الطبيب التطبيقية.

وأجريت تجارب الالتصاق مع هذه الأفلام المركب (الشكل 7). اعتماداً على سمك الفيلم أعلى منطقة أفريقيا جنوب الصحراء، وقد لاحظنا انخفاض الإجهاد سحب قبالة مع زيادة فيلم سمك. وتم قياس سحب قبالة أعلى قوة من الجيش الشعبي الكوري 133 ± 36.6 في الركيزة السلس (الشكل 7 أ). تم الحصول على السحب أقل من الإجهاد 18 كيلو باسكال ± 4 مع الركيزة الخام على الفيلم سمكا. من المثير للاهتمام مقارنة بين كل ركائز يكشف فرقا حظيرة 2.7 على أفلام أنحف (الشكل 7 أ). مع زيادة سمك الفيلم، خاصة على أفلام سمكا كان لا يوجد فرق ملحوظ يمكن ملاحظتها (الشكل 7 أ). مع الركيزة السلس عمل فصل ± 1.8 0.8 تم الكشف عن ي/م2 في الفيلم العارضة بسمك إجمالي حوالي 100 ميكرومتر، تليها نقصانا يعتمد سمك فيلم (220 ميكرون سمك: 1.6 ± 0.6 ي/م2 و 330 ميكرومتر: 1.3 ± 0.4 ي/م2 (الشكل 7)). عمل فصل قياس مع ركائز الخام كان عموما انخفاضا طفيفا مقارنة بالركيزة السلس (100 ميكرون سمك: 1.63 ± 0.6 ي/م2؛ 220 ميكرون سمك: 1.1 ± 0.6 ي/م2 و 330 ميكرومتر: ± 0.2 1.0 J/م2 (7B الشكل )).

بالإضافة إلى ذلك، تم تسجيل الآلية المفرزة خلال القياسات (الشكل 7). لوحظ التجويف القليل على الفيلم نحافة، بينما كان ظهور إصبع مثل الشقوق يمكن ملاحظته على أفلام أكثر سمكا (الشكل 7).

تم إجراء القياسات في غضون شهر واحد بعد التصنيع للأفلام. ومع ذلك، الاستقرار والحفاظ على الخواص الميكانيكية للأفلام مطاطا قد يتأثر بالعوامل البيئية، بما في ذلك درجة الحرارة والرطوبة. كما هو موضح في الخطوة بروتوكول 1.4.3، تم تخزين الأفلام في درجة حرارة الغرفة ورطوبة من 40-65%. لمنع تخزين لهم من التلوث والغبار، والأفلام في أطباق بتري البلاستيك في الظلام. للتحقيق في الاستقرار على المدى الطويل، وقياسات الالتصاق وتحديد سمك من أفريقيا جنوب الصحراء الكبرى قد أجريت الأفلام 50: 50 تقريبا أربعة أشهر بعد تلفيق. تم الكشف عن لا تأثير كبير على سمك الفيلم وسحب قبالة الإجهاد والعمل للانفصال بعد التخزين. على سبيل المثال، تم سحب قبالة الإجهاد من الأفلام المركب الصومالي المصنعة مع سمك رطب من 120 ميكرومتر أفريقيا جنوب الصحراء الكبرى، وسمك 100 ميكرون PDMS رطب 46.6 كيلو باسكال ± 6 وعمل فصل 1627 ± 592 mJ/م2 بعد تلفيق. تم تحديد حوالي أربعة أشهر بعد التصنيع، سحب قبالة إجهاد 48.8 كيلو باسكال ± 5.4 وعمل فصل 1666 ± 723 mJ/م2 . وبالإضافة إلى ذلك، بعد فترة وجيزة من التصنيع، مجموع سمك هذه الأفلام كان 103.3 ± 13.9 ميكرومتر وبعد تخزين 98.1 ± 9.1 ميكرومتر.

في تجارب أخرى PDMS 10:1، ومنطقة أفريقيا جنوب الصحراء نسبة 50: 50 الأفلام المركب مع سمك إجمالي 105 ميكرون تقريبا. وقد استخدمت كما الخلية ركائز الثقافة (الشكل 8). يمكن إزالتها من إحباط الحيوانات الأليفة الأفلام المركبة المصنوعة في البروتوكول الخطوة رقم 1 بسهولة وقطع في الأبعاد المطلوبة وأشكال هندسية. وعلاوة على ذلك، عند الانضمام الأفلام إلى جامدة السطحية، للمثال الزجاج، عدة أفلام عرض بواقي مختلف الشباب يمكن تركيبها جنبا إلى جنب وقد توضع داخل بئر واحدة من صفيحة ثقافة الخلية. ويمكن إلحاق الأفلام السطح البوليستيرين مباشرة دون ساترة إضافية. أيضا، يمكن أن تكون الأفلام تكييفها مع الأسطح المختلفة وبنية هندسية، مثل أنابيب أو حلقات، تمكين المزيد من الدراسات لا يمكن تحقيقه مع مواد الثقافة التقليدية الخلية. قد وضعت في التجارب التي يؤديها هو مبين في الشكل 8 أفلام المركب على إحباط الحيوانات الأليفة مباشرة في خلية ثقافة لوحات أو أزيلت من إحباط الحيوانات الأليفة ووضعها على الزجاج غطاء كشوف الأفلام. لشروط تجريبية، عولجت بعض البوليمرات مع البلازما الجوية زيادة الطاقة السطحية الحرة. بشكل عام، يملك زاوية اتصال مياه ° 115 تقريبا قبل المعالجة بالبلازما PDMS ويصبح ماء عالية (المياه زاوية الاتصال < 30°) أفتيرتريتمينت8. المعالجة بالبلازما يجعل السطح متوافق حيويا وييسر مرفق الخلايا حقيقية النواة. اعتماداً على وقت المعالجة وكثافة يتم تبديل سطح البوليمر، عرض درجة أعلى من خشونة وقد تظهر أيضا الكراك. فورا بعد العلاج، وهو يلاحظ عملية استرداد عمود المصباح. كما هو موضح تحت البروتوكول خطوة 4.3.5 جونيوميتير استخدمت لتحديد زوايا اتصال المياه الساكنة. ولذلك، في وقت لاحق تم تحليل البوليمرات التي تم وضعها في ddH2س لح 1 بعد العلاج البلازما الجوية. المعالجة بالبلازما خفض كبير في زاوية الاتصال المياه (PDMS البكر: 117.0 ± 2.2°؛ أفريقيا جنوبي الصحراء البكر: 127.9 ± 5.6 درجة؛ PDMS البلازما: 18.0 ± 7.2°؛ البلازما في أفريقيا جنوب الصحراء الكبرى: ± 29.3 11.5 °).

قد طبق المتوسطة للعينة التضمين تصاعد مائي. إذا كان في أي وقت العينات تحتاج إلى إزالة مرة أخرى، يمكن أن توضع العينات في مياه التي تحتوي على طبق بيتري بين عشية وضحاها. في نهاية المطاف، يمكن إزالة قسائم غطاء لتحليل إضافي.

سلوك المرفقات ومورفولوجيا الخلايا L929 المصنف لمدة 3 أيام على أفلام المركب 50: 50 PDMS ومنطقة أفريقيا جنوب الصحراء قد حددت الطوري وبعد تلطيخ مع الأسفار مترافق فالويدين-488، وصبغ هويشت 33342 (الشكل 8). الحصول على الصور مع الطوري ينصح بشدة، خاصة بالنسبة للبوليمرات لا تعامل مع البلازما. بسبب ضعف الالتصاق الخلوية لهذه الأسطح البوليمرية خلايا مفردة أو المجاميع هي سهولة منفصلة، تعقيد التفسير الصحيح لأساليب التحليل اللاحق.

عرض الخلايا المصنفة في البوليمرات البكر مرفق الفقراء ولوحظ الخلوية ينتشر السلوك (الشكل 8A1 و C1) بينما أحادي الطبقة المتلاقية للخلايا المزروعة على الأسطح البلازما المعالجة (الشكل 8B1 و D1) . وكان أكثر وضوحاً تشكيل المجاميع الخلوية ومفرزة من على سطح الأرض على الأسطح البكر. تصور خيوط الأكتين بعد التثبيت مع 4% بارافورمالدهيد كشف بعض الخلايا المهاجرة إلى هامش المجاميع الخلوية وتنبثق من نتوءات لاميليبوديا على البكر PDMS ومنطقة أفريقيا جنوب الصحراء نسبة 50: 50 مركب الأفلام (8A2 الشكل و C2، الأسهم). ويمكن ملاحظة لا الاختلافات النوعية الرئيسية بينما مقارنة كل المواد البوليمرية. كملاحظة جانبية، ويبدو أنه قدر أقل من المجاميع الخلوية كانت موجودة على نسبة 50: 50 منطقة أفريقيا جنوب الصحراء بالمقارنة مع PDMS. أيضا، ظهرت المجاميع تعلق على السطوح في منطقة أفريقيا جنوب الصحراء نسبة 50: 50 أكثر بالأرض (الشكل 8 1). كما هو متوقع، تحسنت المعاملة مع البلازما الهواء مرفق الهاتف الخلوي وتنتشر على كل الأسطح إلى حد كبير، مما يؤدي إلى تكوين نتوءات لاميليبوديا الرائع وأحادي الطبقة المتلاقية (الرقم 8B2 و 2 8).

الإفراج عن رابطة حقوق الإنسان بعد 3 أيام ثقافة كمؤشر لتحديد الآثار السامة للخلايا (الشكل 9 ألف). بشكل عام، كانت رابطة حقوق الإنسان مستويات مماثلة للخلايا المزروعة في كل من المواد البوليمرية، مع أقل من 5% سيتوتوكسيسيتي (PDMS البكر: 2.8 ± 2.0%؛ والبكر 50: 50 في أفريقيا جنوب الصحراء الكبرى: 4.5 ± 3.6%؛ تعامل البلازما PDMS: 3.4 ± 1.5%؛ والبلازما تعامل أفريقيا جنوب الصحراء نسبة 50: 50: 3.4 ± 1.6 في المائة). هذه النتائج قابلة للمقارنة للبيانات المعروضة في دراستنا المنشورة سابقا تركز على التحقيق في كلا اللدائن. 8 كذلك التحقق من صحة نتائج الفحص رابطة حقوق الإنسان، أجرى اختبار تريبان أزرق استبعاد. بالإضافة إلى ذلك، تقرر السكان الخلية بأكملها لعرض الاختلافات في انتشار النشاط (9B الشكل). بشكل عام أقل من 5% أحصى الخلايا إيجابية تريبان الأزرق (PDMS البكر: 2.4 ± 0.3%؛ والبكر 50: 50 في أفريقيا جنوب الصحراء الكبرى: 3.8 ± 2.5%؛ البلازما تعامل PDMS: 0.74 ± 1.3% البلازما تعامل أفريقيا جنوب الصحراء نسبة 50: 50: 0.95 ± 1.6%).

Figure 1
رقم 1: إعداد أفلام PDMS في بولي-(vinyl alcohol) (PVA) مغلفة برقائق الحيوانات الأليفة: تم تطبيق عملية لصناعة الأفلام PDMS مع سماكة متفاوتة في إحباط الحيوانات الأليفة لتحديد إمكانية تكرار نتائج والتعامل مع الأداء (A). سمك الأفلام PDMS حللت بالمجهر الضوئي بعد علاج في 95 درجة مئوية (ب). وجرى تحليل الأفلام N = 3 المصنوعة بشكل مستقل. من كل فيلم، تم اختيار ثلاثة مواقع مختلفة، وقص و 3 وظائف في كل عينة تم تحليلها (k = 27). أشرطة الخطأ تمثل الانحراف المعياري. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

Figure 2
رقم 2: إعداد أفلام المركب من PDMS أعد بنسب خلط مختلفة: أفلام المركب نستعرض نسب خلط مختلفة من القاعدة (ألف عنصر) إلى كروسلينكير (العنصر باء) من PDMS صنعت بتقنية شفرة الطبيب. وطبقت الطبقة العليا المكونة من PDMS في نسب 10:1 (مكون A:B)، 45:1 و 70:1 على رأس PDMS سابقا شُفي 10:1 فيلم (A). بعد المعالجة اللاحقة على 95 درجة مئوية وقد تم تحليل سمك الأفلام المركب بالمجهر الضوئي (ب) والمجهر الإلكتروني المسح (ج). إجراء التجارب المستقلة N = 3 وتحليلها مع المجهر الضوئي (د). تشكيل كل الأفلام المصنعة مستقلة، وقد تم اختيار ثلاثة مواقع مختلفة، وقص و 3 وظائف لكل عينات تم تحليلها (k = 27). أشرطة الخطأ تمثل الانحراف المعياري. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

Figure 3
الشكل 3: تحديد الطوبوغرافية خشونة السطح من ركائز اثنين المستخدمة للقياسات الالتصاق: اتسمت اثنين من ركائز الزجاج حيازة خشونة السطح المختلفة. تم إجراء تحليل بروفيلوميتريك الأبعاد الثلاثة من السطح الركازة 'السلس' ع (A1) والركيزة 'الخام' الموارد الوراثية (B1). هي صورت المقابلة سطر واحد المنحنيات في A2 و B2). الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

Figure 4
الشكل 4: مبدأ القياسات التصاق العادي: واستخدمت إعداد مخصص بناء لتوصيف خصائص التصاق العينات البوليمر. إعداد القياس هو مبين في (A)، وترد التفاصيل في (ب). لتحليل القياس، تم تحديد الإجهاد من منحنى إجهاد وقت (ج). عمل فصل تحددها تكامل منحنى الإجهاد-التشرد بين sنهاية وق0 (د). الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

Figure 5
الرقم 5: تحديد خصائص التصاق الأفلام المركب بنسب خلط مختلفة من PDMS: وقيست سحب قبالة الإجهاد (A) وأعمال الفصل (ب) من الأفلام المركبة المصنوعة من PDMS في خلط نسب 10:1، و 45:1 و 70:1. للتحليل، والزجاج على نحو سلس الركازة (ع) العارضة البحث والتطوير = 0.013 ميكرومتر وركيزة زجاج 'الخام' (GR) مع ص = 0.338 استخدمت ميكرومتر. وجرى تحليل الأفلام N = 3 المصنوعة بشكل مستقل. وقد تم اختيار قطعتين من كل فيلم، وثلاثة مواقع مختلفة في كل عينة تم تحليلها (k = 18). أشرطة الخطأ تمثل الانحراف المعياري. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

Figure 6
رقم 6: إعداد أفلام المركب لمنطقة أفريقيا جنوب الصحراء مع سماكة متفاوتة: تم تطبيق نسبة 50: 50 في أفريقيا جنوب الصحراء الكبرى على رأس PDMS سابقا شُفي 10:1 فيلم (A). وطبقت سمك الرطب مختلفة من هذه الطبقة التي تتراوح من 40 إلى 500 ميكرومتر والسمك بعد علاج التحقيق مع المجهر الضوئي (ب). مرفقات الأفلام إلى الجزء الخلفي من المتطوعين ناحية عرض الأفلام مع سمك إجمالي يقارب 100 ميكرومتر (فيلم #2) تمشي جيدا خشونة الجلد (ج). كما يرد في الشكل 6Bسمك الطبقات واحدة وسمك إجمالي الأفلام المركبة. لتحليل n = 3 عينات المصنعة بشكل مستقل وقيست بالمجهر الضوئي. من كل فيلم، تم اختيار ثلاثة مواقع مختلفة، وقص و 3 وظائف في كل عينة تم تحليلها (k = 27). أشرطة الخطأ تمثل الانحراف المعياري. يصور شريط مقياس في ج 6 تقريبا 1 سم. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

Figure 7
رقم 7: تحديد خصائص التصاق الأفلام المركب من لاصق البشرة الناعمة: صنعت الأفلام مركب رقيقة من أفريقيا جنوب الصحراء الكبرى الطبقة العليا و PDMS 10:1 كطبقة دعم. سمك الطبقة العليا كانت تتراوح بين 50 و 330 ميكرومتر. سحب قبالة الإجهاد (A) وتم تحليل أعمال الفصل (ب) من الأفلام المركب تقاس مع اثنين من ركائز زجاجية مختلفة ('سلس' زجاج الركازة (ع) العارضة البحث والتطوير = 0.013 ميكرومتر وركيزة زجاج 'الخام' (GR) مع ص = 0.338 ميكرومتر). هي تصور الصور المثالية لآليات مفرزة في ج. لتحليل البيانات n = 3 تم تحليل تجارب المصنوعة بشكل مستقل. وقد تم اختيار قطعتين من كل فيلم، وثلاثة مواقع مختلفة في كل عينة تم تحليلها (k = 18). أشرطة الخطأ تمثل الانحراف المعياري. تصوير أشرطة مقياس في 7 ج 0.5 ملم. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

Figure 8
الشكل 8: مورفولوجيا الخلوية L929 الخلايا الليفية المزروعة في الأغشية الرقيقة: كانت مثقف الليفية مورين L929 لمدة 3 أيام في الأغشية الرقيقة المصنوعة من PDMS (A1, A2, B1, B2) أو منطقة أفريقيا جنوب الصحراء (C1, C2, D1, D2). لزيادة هيدروفيليسيتي الأسطح المعاملة البلازما الجوية كان يؤديها (B1، B2، D1، D2). تصوير أشرطة مقياس في D1 و D2 100 ميكرومتر. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

Figure 9
الشكل 9: تحديد انتشار سيتوتوكسيسيتي والخلوية: لتحديد الآثار السامة للخلايا وانتشار الهاتف الخلوي، كان المصنف الخلايا L929 لمدة ثلاثة أيام في PDMS 10:1 ومنطقة أفريقيا جنوب الصحراء نسبة 50: 50 مركب الأفلام. الإفراج عن نازعة لاكتات (رابطة حقوق الإنسان) يتحدد مقايسة نشاط رابطة حقوق الإنسان، وكشفت عن أقل من 5% سيتوتوكسيسيتي (A). وقيمت عدد مجموع الخلايا بعد فترة زراعة بعد دليل عد الخلايا المفردة مع دائرة نوباور (ب). N = 3 بشكل مستقل أجرى تجارب قد تم تحليلها. أشرطة الخطأ تمثل الانحراف المعياري. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

Discussion

تصميم هياكل المركب يمكن تعديل خصائص المواد، مثل معامل يونغ أو سمك العينات بسيطة. يمكن تغيير معامل للشباب PDMS فعالية في مجموعة واسعة بتغيير نسبة خلط بين العنصرين أو صنع يمزج باستخدام مختلفة سيليكون الاستومر30،31. الأساليب المذكورة لا تقتصر على PDMS تستخدم في التحقيق الجاري، ولكن أداء لاصقة خاصة يعتمد بشدة على نوع محدد المستخدمة. خطوة حاسمة في إطار هذا البروتوكول هو عملية التصنيع من الأفلام المركب (الشكل 1). وقد تبين أن سمك الأفلام يؤثر إلى حد كبير سلوك الالتصاق من الأفلام على ركائز مختلفة، بما في ذلك الجلد (رقم 5 و رقم 6). الوقت ودرجة الحرارة أثناء عملية التجفيف بالإضافة إلى سمك الفيلم، يؤثر على خصائص المواد32. ولذلك، يلزم المعلمات كسمك الطبقات البوليمرية تكييفها بعناية والتحقق منها.

تم إجراء تحليل لخصائص لاصقة من طبقات رقيقة مع قوة طبيعية التصاق القياسات باستخدام اثنين من ركائز الزجاج بخشونة السطح مختلفة تصل إلى جمهورية أرمينيا = 0.338 ميكرومتر (الشكل 3). وبصفة عامة، خشونة يؤثر إلى حد كبير التصاق الأسطح، خاصة بالنسبة للمواد المرنة33،34. يمكن أن تختلف خشونة الزجاج بسهولة بالطحن مع الصنفرة أسبيريتي مختلفة الأحجام، وبالتالي السماح لتلفيق ركائز العارضة أعلى قيم خشونة21. بالإضافة إلى مواد أخرى، وعلى سبيل المثال يمكن استخدام راتنج الإيبوكسي لإنتاج ركازات15،35. قد يكون هذا استراتيجية هامة تعديل البروتوكول المقدم. على سبيل المثال، إذا ركائز نستعرض مختلف الطاقات الحرة السطحية اللازمة أو محددة مطلوبة التخطيطية. وهنا، حللت سحب قبالة الإجهاد والعمل فصل الأغشية الرقيقة المصنوعة من PDMS ومنطقة أفريقيا جنوب الصحراء مع إعداد المواصفات (التصاق العيانية جهاز القياس (جنون، الرقم 4)). 36 المحاذاة الضوئية الركيزة و indenter خطوة حاسمة لتحليل نتائج القياس. ولذلك، يحتاج تكيف زاوية الميل التي يتعين القيام بها مع جونيوميتير، دقيقة قدر الإمكان. يمكن تحقيق هذا بدقة كافية بجلب الركازة مع السطح الفيلم يدوياً حتى يتم تحقيق اتصال أفقي.

في البروتوكول الحالي أبقى وقت عقد مستمر في ثانية واحدة(الشكل 5 و الرقم 7). خاصة للتحقيق في أداء لاصقة فيلم مرنة على سطح الركازة الخام، تمديد فترة احتجاز معلومات إضافية. على سبيل المثال، تم زيادة في الإجهاد سحب قبالة مع زيادة وقت الانتظار عنها8. بالإضافة إلى قياسات أجريت في البروتوكول الحالي، وأساليب أخرى، على سبيل المثال قشر يمكن إجراء الاختبارات، مما يتيح إجراء تحقيق أكثر شمولاً للالتصاق الأداء37.

خصائص لاصقة مركب الأفلام العارضة الفيلم مختلفة تم تحديد سمك لاصق البشرة الناعمة (الشكل 7). لدينا نتائج تتماشى مع البيانات المنشورة، تبين أن انخفاضا من فيلم سمك تؤدي إلى زيادة التأكيد على سحب قبالة قصر، أي، والنسبة بين سمك القطر والفيلم الركازة، زيادات38،39 . وبناء على هذه النتائج والبيانات المبينة في الشكل 7، نخلص إلى أن الأفلام المركب مع سمك إجمالي حوالي 100 ميكرومتر (سمك طبقة منطقة أفريقيا جنوب الصحراء من حوالي 60 ميكرومتر ينطبق على فيلم PDMS مع سماكة حوالي 40 ميكرومتر) يحمل ف التصاق مواتية روبرتس في الأسطح الخام.

بعد ذلك، تم إجراء تجارب تتعلق بتوصيف البيولوجية على الأفلام المركب البكر والبلازما تعامل الأفلام المركب (الشكل 8). المعالجة بالبلازما من اللدائن السيليكون أسلوب غالباً ما تطبق، وتنوعاً لزيادة خصائص ماء السطوح وتعزيز مرفق الهاتف الخلوي والخلوية ينتشر40،41. السيليكون معروفة جيدا لسمية منخفضة وعالية بيوستابيليتي ولكن قد تحتوي على بقايا مونومرات أو المواد الحفازة التي قد تؤثر على العمليات الفسيولوجية، مما يؤدي أيضا إلى سيتوتوكسيسيتي42،43. في إجراء التجارب وقد لاحظنا أقل من سيتوتوكسيسيتي 5% استخدام الإفراج عن رابطة حقوق الإنسان كمؤشر ومقايسة استبعاد تريبان الأزرق. في البروتوكول المقدم، جميع السكان الخلوية، بما في ذلك المجاميع الخلوية فصل النموذج قد تم تحليلها على السطح لتحليل انتشار (9B الشكل). إدخال تعديل على البروتوكول يمكن أن تنتج المزيد من النتائج المتباينة. لكل عينة، يمكن تحويلها إلى أنبوب منفصل رد فعل المادة طافية يحتوي على فصل المجاميع الخلوية ولا جنبا إلى جنب مع الخلايا انزيماتيكالي إزالتها من على سطح البوليمر. وهذا سيتيح التقييم الدقيق للخلايا التي تعلق على السطح وتكشف في نهاية المطاف قرارا أكثر تفصيلاً من تأثير البوليمرات على عملية الالتصاق الخلوي. بالإضافة إلى أساليب immunocytochemical المعروضة هنا، يمكن أن تحصد الخلايا للتحقيق مع أساليب إيمونوبلوت، مما يتيح إجراء تقييم كمي مفصل للتعبير البروتين.

وباختصار، أنشأنا شروط التصنيع لإنتاج الأفلام المركب elastomeric رقيقة للتطبيقات في بحوث الثقافة الخلايا المتقدمة. بالإضافة إلى ذلك، تمتلك هذه الأغشية الرقيقة عالية القدرة على التكيف للجلد خشونة، مما يتيح التصميم المتطور للمواد اللاصقة الجلد.

Disclosures

الكتاب ليس لها علاقة بالكشف عن.

Acknowledgments

مارتن دانر المسلم لمساعدته في إعداد العينات ووضع إجراءات ثقافة الخلية. المؤلف يود أن يشكر "ألمانية بسيتر" سبيزيالتشيمي GmbH (هامبورغ، ألمانيا)، لا سيما روبرت رادسزيويل للدعم المستمر والمناقشات. البحوث المؤدية إلى هذه النتائج تلقت تمويلاً من "مجلس البحوث الأوروبية" ضمن الاتحاد الأوروبي للبرنامج الإطاري السابع (FP/2007-2013) "منسق الإغاثة الطارئة المنحة" أ. 340929.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
2-Propanol, 97% Stockmeier Chemie 1000452610000 Isopropanol
Abrasive diamnod hand pad Bohle MO 5007522 Grit: 220
Accutase Capricorn Scientific ACC-1B
Albumin Fraktion V Roth 0163.2 BSA
Alexa Fluor 488 Phalloidin ThermoFischer Scientific A12379 highly toxic
Aquamount Polysciences 18606-20 water soluble mounting medium
CytoTox-ONE Homogeneous Membrane Integrity Assay Promega G7890
DPBS, without Ca2+, Mg2+ ThermoFischer Scientific 14190094
Fetal bovine serum gold GE Health Care Life Science A15-151 FBS
Goniometer OCA35 Dataphysics for the determination of the static water contact angle
Hoechst Dye 33342 Sigma-Aldrich B1155-100MG bisBenzimide H 33342 trihydrochloride, highly toxic
Microscope Axiovert 25 Zeiss Microscope used for cell culture documentation
Microscope Eclipse LV100ND Nikon Microscope used for film thickness determination
Paraformaldehyde, aqueous solution 16% Electron Microscopy Sciences RT 15710 electron microscopy grade
penicillin und streptomycin solution Sigma-Aldrich P4333-100ML
Phenom XL Scanning Electron Microscope (SEM) Phenom
Poly-(vinyl alcohol) 4-88, MW 31000 Sigma-Aldrich 81381-1KG Mowiol 4-88
Poly-dimethyl siloxanes, Sylgard 184 Dow Corning (400)000108351397 PDMS
RPMI 1640 basal medium ThermoFischer Scientific 21875034
soft skin adhesive (SSA) Dow Corning (400)000108251792 MG 7-9800 Soft Skin Adhesive (SSA)
speed mixer DAC 600.2 VAC-P Hauschild
stylus profilomter Zeiss Model: SURFCOM 1500SD3
Tecan Infinite M200 pro Tecan fluorescence plate reader
Triton X 100 Calbiochem 648466
Trypan Blue solution Sigma-Aldrich T8154-100ML highly toxic
Trypsin/EDTA solution PAN-Biotech P10-023500 0.05% Trypsin, 0.02% EDTA in PBS
UV glue Bohle BO MV76002 medium viscosity

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Lloyd, A. W., Faragher, R. G. A., Denyer, S. P. Ocular biomaterials and implants. Biomaterials. 22, 769-785 (2001).
  2. Zhang, M., Wu, J., Wang, L., Xiao, K., Wen, W. A simple method for fabricating multi-layer PDMS structures for 3D microfluidic chips. Lab Chip. 10, 1199-1203 (2010).
  3. Kwak, M. K., Jeong, H. E., Suh, K. Y. Rational design and enhanced biocompatibility of a dry adhesive medical skin patch. Adv. Mater. 23, 3949-3953 (2011).
  4. Gun Park, D., Chul Shin, S., Won Kang, S., Tae Kim, Y. Development of flexible self adhesive patch for professional heat stress monitoring service. Conf. Proc. IEEE Eng. Med. Biol. Soc. 4, 3789-3792 (2005).
  5. Thomas, X. Silicone Adhesives in Healthcare Applications. Dow corning Lit. , (2013).
  6. Fuard, D., Tzvetkova-Chevolleau, T., Decossas, S., Tracqui, P., Schiavone, P. Optimization of poly-di-methyl-siloxane (PDMS) substrates for studying cellular adhesion and motility. Microelectron. Eng. 85, 1289-1293 (2008).
  7. Wang, Z., Volinsky, A. A., Gallant, N. D. Crosslinking effect on polydimethylsiloxane elastic modulus measured by custom-built compression instrument. J. Appl. Polym. Sci. 131, 41050 (2014).
  8. Fischer, S. C. L., Kruttwig, K., Bandmann, V., Hensel, R., Arzt, E. Adhesion and cellular compatibility of silicone-based skin adhesives. Macromol. Mater. Eng. , 1-11 (2017).
  9. Martina, D., Creton, C., Damman, P., Jeusette, M., Lindner, A. Adhesion of soft viscoelastic adhesives on periodic rough surfaces. Soft Matter. 8, 5350-5357 (2012).
  10. Brown, X. Q., Ookawa, K., Wong, J. Y. Evaluation of polydimethylsiloxane scaffolds with physiologically-relevant elastic moduli: Interplay of substrate mechanics and surface chemistry effects on vascular smooth muscle cell response. Biomaterials. 26, 3123-3129 (2005).
  11. Song, F., Ren, D. Stiffness of cross-linked poly(dimethylsiloxane) affects bacterial adhesion and antibiotic susceptibility of attached cells. Langmuir. 30, 10354-10362 (2014).
  12. Buxboim, A., Rajagopal, K., Brown, A. E. X., Discher, D. E. How deeply cells feel: methods for thin gels. J. Phys. Condens. Matter. 22, 194116 (2010).
  13. Discher, D. E., Janmey, P., Wang, Y. -L. Tissue cells feel and respond to the stiffness of their substrate. Science. 310, 1139-1143 (2005).
  14. Engler, A. J., Sen, S., Sweeney, H. L., Discher, D. E. Matrix Elasticity Directs Stem Cell Lineage Specification. Cell. 126, 677-689 (2006).
  15. Roth, J., et al. Surface functionalization of silicone rubber for permanent adhesion improvement. Langmuir. 24, 12603-12611 (2008).
  16. Thiébaud, P., Lauer, L., Knoll, W., Offenhäusser, A. PDMS device for patterned application of microfluids to neuronal cells arranged by microcontact printing. Biosens. Bioelectron. 17, 87-93 (2002).
  17. Tourovskaia, A., Figueroa-Masot, X., Folch, A. Differentiation-on-a-chip: a microfluidic platform for long-term cell culture studies. Lab Chip. 5, 14-19 (2005).
  18. Peterson, S. L., McDonald, A., Gourley, P. L., Sasaki, D. Y. Poly(dimethylsiloxane) thin films as biocompatible coatings for microfluidic devices: Cell culture and flow studies with glial cells. J. Biomed. Mater. Res. - Part A. 72, 10-18 (2005).
  19. Wan, Y., et al. Nanotextured substrates with immobilized aptamers for cancer cell isolation and cytology. Cancer. 118, 1145-1154 (2012).
  20. Ross, A. M., Jiang, Z., Bastmeyer, M., Lahann, J. Physical aspects of cell culture substrates: Topography, roughness, and elasticity. Small. 8, 336-355 (2012).
  21. Barreau, V., et al. Fibrillar Elastomeric Micropatterns Create Tunable Adhesion Even to Rough Surfaces. Adv. Funct. Mater. 26, 4687-4694 (2016).
  22. Briggs, G. A. D., Briscoe, B. J. The effect of surface topography on the adhesion of elastic solids. J. Phys. D. Appl. Phys. 10, 2453-2466 (1977).
  23. Dapp, W. B., Lücke, A., Persson, B. N. J., Müser, M. H. Self-affine elastic contacts: Percolation and leakage. Phys. Rev. Lett. 108, 1-4 (2012).
  24. Putignano, C., Carbone, G., Dini, D. Mechanics of rough contacts in elastic and viscoelastic thin layers. Int. J. Solids Struct. 69, 507-517 (2015).
  25. Laulicht, B., Langer, R., Karp, J. M. Quick-release medical tape. Proc. Natl. Acad. Sci. 109, 18803-18808 (2012).
  26. Kim, T., Park, J., Sohn, J., Cho, D., Jeon, S. Bioinspired, Highly Stretchable, and Conductive Dry Adhesives Based on 1D-2D Hybrid Carbon Nanocomposites for All-in-One ECG Electrodes. ACS Nano. 10, 4770-4778 (2016).
  27. Adamietz, I. A., et al. Effect of self-adhesive, silicone-coated polyamide net dressing on irradiated human skin. Radiat. Oncol. Investig. 2, 277-282 (1994).
  28. White, R. Evidence for atraumatic soft silicone wound dressing use. Wounds UK. 1, 104-109 (2005).
  29. Quan, M. B., Edwards, C., Marks, R. Non-invasive in vivo techniques to differentiate photodamage and ageing in human skin. Acta Derm. Venereol. 77, 416-419 (1997).
  30. Brown, X. Q., Ookawa, K., Wong, J. Y. Evaluation of polydimethylsiloxane scaffolds with physiologically-relevant elastic moduli: Interplay of substrate mechanics and surface chemistry effects on vascular smooth muscle cell response. Biomaterials. 26, 3123-3129 (2005).
  31. Palchesko, R. N., Zhang, L., Sun, Y., Feinberg, A. W. Development of Polydimethylsiloxane Substrates with Tunable Elastic Modulus to Study Cell Mechanobiology in Muscle and Nerve. PLoS One. 7, e51499 (2012).
  32. Johnston, I. D., McCluskey, D. K., Tan, C. K. L., Tracey, M. C. Mechanical characterization of bulk Sylgard 184 for microfluidics and microengineering. J. Micromechanics Microengineering. 24, 35017 (2014).
  33. Persson, B. N. J., Gorb, S. The effect of surface roughness on the adhesion of elastic plates with application to biological systems. J. Chem. Phys. 119, 11437 (2003).
  34. Peressadko, A. G., Hosoda, N., Persson, B. N. J. Influence of surface roughness on adhesion between elastic bodies. Phys. Rev. Lett. 95, 1-4 (2005).
  35. Purtov, J., et al. Measuring of the hardly measurable: adhesion properties of anti-adhesive surfaces. Appl Phys A. 111, 183-189 (2013).
  36. Kroner, E., Blau, J., Arzt, E. Note: An adhesion measurement setup for bioinspired fibrillar surfaces using flat probes. Rev. Sci. Instrum. 83, 16101 (2012).
  37. Sun, S., Li, M., Liu, A. A review on mechanical properties of pressure sensitive adhesives. Int. J. Adhes. Adhes. 41, 98-106 (2013).
  38. Webber, R. E., Shull, K. R., Roos, A., Creton, C. Effects of geometric confinement on the adhesive debonding of soft elastic solids. Phys. Rev. E. 68, 21805 (2003).
  39. Creton, C., Lakrout, H. Micromechanics of flat-probe adhesion tests of soft viscoelastic polymer films. J. Polym. Sci. Part B Polym. Phys. 38, 965-979 (2000).
  40. Tan, S. H., Nguyen, N. -T., Chua, Y. C., Kang, T. G. Oxygen plasma treatment for reducing hydrophobicity of a sealed polydimethylsiloxane microchannel. Biomicrofluidics. 4, 32204 (2010).
  41. Kim, B., Peterson, E. T. K., Papautsky, I. Long-term stability of plasma oxidized PDMS surfaces. Conf. Proc. IEEE Eng. Med. Biol. Soc. 7, 5013-5016 (2004).
  42. Briganti, E., et al. Silicone based polyurethane materials: A promising biocompatible elastomeric formulation for cardiovascular applications. J. Mater. Sci. Mater. Med. 17, 259-266 (2006).
  43. Regehr, K. J., et al. Biological implications of polydimethylsiloxane-based microfluidic cell culture. Lab Chip. 9, 2132 (2009).

Tags

علم الأحياء التنموي، 137 قضية، poly(di-methylsiloxane)، مركب رقيقة، واللدائن، وغراء الجلد، الالتصاق، خلية ثقافة
رقيقة اللدائن السيليكون المركبة الفيلم لخلية ثقافة وتطبيقات الجلد: التصنيع وتوصيف
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Boyadzhieva, S., Fischer, S. C. L.,… More

Boyadzhieva, S., Fischer, S. C. L., Lösch, S., Rutz, A., Arzt, E., Kruttwig, K. Thin Film Composite Silicon Elastomers for Cell Culture and Skin Applications: Manufacturing and Characterization. J. Vis. Exp. (137), e57573, doi:10.3791/57573 (2018).

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