Yumuşak Litografik işlevsellik ve Desenlendirme Oksit Silisyum ve germanyum

Burada, küçük moleküller ve proteinlerin desenli yüzeylerin desenlendirme oksit-silisyum ve germanyum ve reaktif organik mono tabakaları göstermek işlevsellik için basit bir yöntem açıklanmaktadır. Bu yaklaşım tamamen kimyasal oksidasyon yüzeyleri korur özelliği morfolojisi üzerinde hassas kontrol sağlar, ve kimyasal ayrımcılık desenleri hazır erişim sağlar.

Bu protokol, yüksek verimli ve operasyonel olarak basit bir baskı protokolü kullanarak germanyumda oksit içermeyen silikonun reaktif organik tek katmanlarla nasıl modelleneceğini gösterir. Desen substratlarının hem küçük moleküller hem de proteinlerle seçici olarak işlevselleştirilmesi de gösterilmiştir. Protokolün ilk adımı, atılmış silikon veya germanyum substratları oldukça kararlı bir birincil organik tek tabaka ile kovalent olarak modifiye etmektir.

Bu, altta yatan inorganik organik arayüzü reaktif bozunma ve oksidatif hasardan korur. Hidroksi smide Ester üst tabakasında kovalent olarak bağlanan, gizli hidrolitik ve reaktif işlevler sağlamak için oluşturulur İkinci adım olarak, tek tip iki katmanlı NHS modifiye edilmiş substratlar, damga hidrolize eden NHS grupları ile bir desen sülfür asit modifiye elastomerik damga teması kullanılarak katalitik mikro temas baskısı ile modellenir, böylece kimyasal olarak farklı NHS ile aktive edilmiş ve serbest karboksilik asitlerin desenleri oluşturulur. Daha sonra, model substratları küçük organik moleküller ve proteinlerle işlevselleştirilir.

Bu adım, önce NI Trello'nun sabitlenmesiyle tamamlanır. Tri asetik asit, NHS işlevselleştirilmiş bölgelere hetero fonksiyonel bağlayıcıları sonlandırdı ve ikincisi, hekza histamin etiketli yeşil floresan proteinin seçici bağlanmasıyla sonlandırıldı. Yaklaşım, çoklu yüzey modifikasyonlarından sonra dikkate değer ölçüde kararlı olan bir bütünlük modelinde oldukça net olan diferansiyel floresan yoğunluğu modelleriyle mükemmel sonuçlar verir.

Dolayısıyla bu tekniğin mevcut yöntemlere göre en büyük avantajı doğruluktur. Desen, difüzyonun aksine damganın kendisinin doğruluğu tarafından gerçekten kontrol edilir. Proje başlangıçta, basit biriktirme yerine katalitik reaksiyona dayanan modelleme tekniklerinin sayısız avantaja sahip olması gerektiği fikrinden yola çıktı.

Birincisi, katalizörler reaksiyonda tüketilmez ve birden çok kez tekrar kullanılabilirler. Sürekli olarak yeni desen malzemeleri tedarik etmeniz gereken geleneksel baskı veya biriktirme işleminden farklı olarak. İlk çalışmalarımızda, aslında bir katalizör molekülünü bir A FM ucuna bağladık ve daha sonra bunu yüzey boyunca bir takım tezgahının desen oluşturması gibi seri bir işlemle ilaçladık.

Ancak elastomerik damga, paralel üretim uygulamaları için mantıklı bir uzantıydı Hazır. Protokolün en önemli yönlerinden biri, İki Katmanlı moleküler sistemin kullanılmasıdır. Sistem, oksit içermeyen ve organik substratları hem yememize hem de işlevsel hale getirmemize izin verir.

İdeal olarak, ilk birincil Sam, yüzeye maruz kalan tüm atomların tamamen sonlandırılmasını sağlamalı ve yüzeyi hem oksidasyondan hem de bozulmadan koruyabilen yakın paketlenmiş bir moleküler sistem oluşturmalıdır. İkincil üst katman, ek kimyasal dönüşümlerle daha fazla değiştirilebilen terminal fonksiyonel grupları içermelidir. Geleneksel mikro kontakt baskının çözünürlüğündeki önemli sınırlamalar, desen ve moleküllerin difüzyonudur.

Yöntemlerimiz, şu anda bir gövde üzerinde harekete geçirilmiş bir katalizör ile silikon veya germanyuma bağlı bir substrat arasındaki kimyasal reaksiyona izin verir. Bu özelliklerinden dolayı tekniğimiz 100 nanometre boyutunda çok küçük replikasyonları daha fazla özellikte deneyler yapmaktadır. Ya da yöntem kimyasal desenler oluşturduğu için, bunları farklı biyolojik ve organik moleküllerle spesifik reaksiyonlar yoluyla işlevselleştirmek mümkündür.

Bu prosedür, hidroflorik asit, nano çip çözeltisi ve fosfor penta klorür gibi çeşitli tehlikeli kimyasalların kullanılmasını gerektirir. Bu reaktiflerle çalışırken, uygun koruyucu giysi giymek ve iyi havalandırılan bir ortamda çalışmak önemlidir. Bu protokolün en zorlu kısmı, klorlu yüzeyleri hızlı bir şekilde greenard çözeltisine taşımaktır.

Oksit tabakasının yeniden oluşmasını önlemek için, Silikon bir 11 gofret hazırlayarak başlayın. Bir santimetre karelik alt tabakalara kesin, alt tabakaların tozunu alın ve su ve filtrelenmiş etanol ile durulayın. Ardından, silikon substratları nano içeren bir cam tabağa batırarak herhangi bir organik kontaminasyonu giderin.

Şerit çözeltisi 75 santigrat dereceye kadar ısıtılır. 15 dakika bekleyin, ardından durulayın. Her alt tabakayı deiyonize filtrelenmiş su ile temizleyin.

Doğal oksit tabakasını çıkarmak için her bir alt tabakaya% 5 HF çözeltisinde beş dakikalık bir banyo yapın ve ardından oksit içermeyen silikonu nitrojenle kurutun. Klorlu bir substrat üretmek için, her bir oksit içermeyen silikon parçasını hemen kloro benzen içinde iki mililitre doymuş fosfor Penta klorür içeren bir sintilasyon şişesine daldırın. Reaksiyon tamamlandıktan sonra.

Şişeleri oda sıcaklığında soğumaya bırakın. Her yüzeyi kloro benzen ile durulayın ve filtrelenmiş nitrojen altında kurutun. Daha sonra, her klorlu silikon yüzeyi dört mililitre propanol Magnezyum klorür içeren bir basınç şişesine yerleştirin.

Basınçlı şişeleri 24 saat boyunca 130 santigrat derecede inkübe edin. Basınçlı şişeler oda sıcaklığına soğuduktan sonra, her yüzeyi di kloro, metan ve etanol ile hızlı bir şekilde durulayın ve silikon substratın hazırlanması gibi filtrelenmiş nitrojen altında kurutun. Bir germanyum gofretini bir santimetre kareler halinde kesin ve tozunu alın ve suyla durulayın ve germanyum ile filtrelenmiş etanol

Alt tabakaları 20 dakika boyunca bir aseton kabına batırarak organik kirleticileri çıkarın. Daha sonra 15 dakika boyunca% 10'luk bir HCL çözeltisine batırın. Alt tabakaları nitrojenle kurutun ve her klorlu yüzeyi dört mililitre sekizli magnezyum klorür içeren bir basınç şişesine yerleştirin.

Şişeleri 48 saat boyunca 130 santigrat derecede inkübe edin. İnkübasyondan sonra, şişelerin oda sıcaklığına soğumasını bekleyin ve her bir gofreti di kloro, metan ve etanol ile hızlıca durulayın. Gofretleri filtrelenmiş nitrojen altında kurutun.

Sonlandırılan metil üzerine birkaç damla NHS Diaz Solüsyonu pipetleyerek başlayın. Çözeltinin tüm yüzeye yayılmasına izin verin. Yüzeyleri 30 dakika boyunca bir UV lambasının altına yerleştirin.

Ardından yüzeye daha fazla NHS Diaz damlası ekleyin ve reaksiyonun ilerlemesine izin verin. 30 dakika daha. NHS modifiye yüzeyleri di kloro, metan ve etanol ile durulayın ve filtrelenmiş nitrojen altında kurutun.

Daha sonra küçük molekülleri işlevselleştirmeye devam edin. Son olarak, temel bileşimi belirlemek için yüzeyleri XPS ile analiz edin. Sodyum tümör kapto etan sülfonatı dioksan içinde 10 mililitre dört normal HCL çözeltisine karıştırarak damga hazırlamaya başlayın.

Çözeltiyi çözeltiden iki dakika boyunca oda sıcaklığında karıştırın. Sodyum klorürü ince bir cam filtreden ve ardından 0,2 mikronluk bir PTFE membran şırınga filtresinden süzün. Şimdi dioksan içinde tümör kapto etanın fonik asidinin berrak çözeltisini alın ve düşük basınç altında dioksanı buharlaştırın.

Elde edilen sul asidi iki mililitre poliüretan akrilat, oda sıcaklığında ön polimerik karışım ve ardından 50 santigrat derecede vakum altında reaksiyona sokun. Ön polimerik karışımın başarılı bir şekilde polimerizasyonunu sağlamak için karışımı sıkışmış ekilebilir maddelerden tamamen kurtardığınızdan emin olun. Benimle reaksiyona girerken hiç ısınmamak önemlidir.

CAPTA atten fonik asit ve vakum üzerinde oksijenlendiğinde, çözelti viskoz iken, desen silikon master üzerine dökün ve paraforma sarılmış düz bir cam slayt ile örtün. Daha sonra kalıbı UV ışığına maruz bırakarak sertleştirin. Polimerizasyondan sonra, cam slaytı ve para filmi çıkarın ve damgayı master'dan dikkatlice soyun, damgayı uygun boyutta kesin ve etanol ve su ile yıkayın.

Daha sonra süzülmüş azotla kurulayın. Protokolün en önemli adımı aşağıdadır. Stamp'ı, onları bir arada tutmak için harici yük olmadan NHS modifiye edilmiş alt tabakanın üzerine yerleştirin.

Damgayı taşımayın veya çok fazla baskı uygulamayın. Bir dakika bekleyin, ardından alt tabakayı durulayın ve etanol su ve ardından tekrar etanol ile damgalayın, ardından filtrelenmiş nitrojen altında kurutun. Üretilen deseni analiz etmek için pulları oda sıcaklığında saklayın.

Temas modunda yanal atomik kuvvet mikroskobu ve taramalı elektron mikroskobu kullanın. Bu adımda, GFP'yi desen silikon yüzeyine mobilize ediyoruz. Önce aktive edilmiş esteri bir NTA türevi ile modifiye ederek başlıyoruz, ardından HIIN etiket proteinini nikel şelasyonu yoluyla yüzeye hareketsiz hale getiriyoruz.

Bu adımda, istenmeyen bozulmayı önlemek için ilgilenilen bir biyomolekülü uygun sıcaklıkta tutmak önemlidir. Proteinleri NHS modeline, iki işlevli substrata bağlamak için, onu bir lizin, nnn dia astetik asit ve trietilamin çözeltisine batırın. Bir saat sonra, alt tabakaları suyla ve ardından etanol ile durulayın.

Şimdi substratları bir nikel sülfat şelatlama çözeltisi içinde beş dakika inkübe edin. Ardından, alt tabakaları su ve bağlayıcı tampon ile durulayın, ardından buz gibi soğuk GFP solüsyonu banyosuna daldırın. Bir saat sonra, alt tabakaları aynı bağlayıcı tamponla durulayın, ardından PBS'de durulayın.

Daha sonra alt tabakaları analizden önce sıfır santigrat derecede PBS'de saklayın. Son olarak, GFP ile modifiye edilmiş alanları görselleştirmek için yüzeyleri floresan mikroskobu ile analiz edin. Oksit serbest silikon üzerinde kemoterapi seçici desenler oluşturmak için yumuşak B litografik nano modelleme kullanıldı ve germanyum üzerinde, katalitik model damgasındaki NHS işlevselleştirilmiş substrat arasındaki reaksiyon, doğrulayıcı temas alanlarında NHS kısımlarının hidrolizine yol açar ve NHS ile aktive edilmiş ve serbest karboksilik asitlerin fonksiyonel substrat taşıyan bölgeleri tarafından bir model elde edilir.

Yöntemin difüzyonsuz doğası nedeniyle, çözünürlük 125 nanometre özelliklerinde görüldüğü gibi fotolitografininkine yakındır. Bu özellikler, tüm silikon substrat yüzeyi boyunca eşit şekilde yeniden üretildi. Basılı özelliklerin boyutları, ilgili silikon master'daki ve katalitik damgadakilerle aynıydı.

Dikkat çekici bir şekilde, katalitik damga, verimliliği kaybetmeden birden çok kez yeniden kullanılabilir. Model yarı iletkenlerinin kemoterapi seçici işlevselleştirilmesi, aktif ve serbest karboksilik asitlerin diferansiyel reaktivitelerinden yararlanılarak gerçekleştirildi. İlk olarak, niello trik asit sonlu hetero iki işlevli bağlayıcılar, NHS işlevselleştirilmiş bölgelere yapıştırıldı ve daha sonra elde edilen NHS model yüzeyine, hekza, histamin etiketi, G-F-P-N-H-S modelinin seçici bağlanması için bir şablon olarak kullanıldı.

Silikon, protein molekülleri ile kemoterapi ile işlevselleştirildi. Floresan mikroskobu altında bu yaklaşım kullanılarak, GFP ile modifiye edilmiş ve hidrolize edilmiş serbest karboksilik asit bölgeleri arasında açık bir yoğunluk farkı vardı. Kopyalanan özelliklerin boyutu ve şekli, hem NHS desenli hem de GFP modifiyeli yüzeyler arasında tutarlıdır ve karbon pasifleştirilmiş yüzeylerin dikkate değer stabilitesini ve damgalama yaklaşımının seçiciliğini doğrular.

Sunulan protokol, basit, iyi düzenlenmiş tek katmanları destekleyebilen herhangi bir alt tabakaya evrensel olarak uygulanabilen bir mürekkep, daha az mikro temaslı baskı biçimidir. Çünkü işlem, damgadan yüzeye mürekkep transferine dayanmaz. Geleneksel ve reaktif mikro kontakt baskının dağınık çözünürlük sınırlaması ortadan kalkar.

Nano ölçekli nesnelerin rutin üretimine izin vermek. Birincil, yüksek derecede düzenli bir moleküler sistemin dahil edilmesi, altta yatan yarı iletkenin oksidasyon hasarından tam olarak korunmasını sağlar. CHE seçici patentlerinin oluşturulması, çeşitli biyolojik ve organik moleküller için özel olarak çözülmüş bağlanma noktaları sağlar.

Serbest ve aktif karc vakalarının farklı aktivitelerini kullanarak, oluşturulan desenler üzerinde histo bozulmamış proteinleri harekete geçirebildik. Bununla birlikte, bu yöntem histo bozulmamış proteinlerle sınırlı değildir ve DNA'lar ve antikorlar gibi diğer biyomolekülleri hareketsiz hale getirmek için kullanılabilir. Bu videoyu izledikten sonra, pasifleştirilmiş silikon veya germanyumun moleküler bir sistem ve katali desen ile nasıl değiştirileceğini iyi anlamış olmalısınız.

NHS substratları değiştirdi. Bu prosedürü denerken, temiz, tozsuz bir ortamda çalışmayı unutmamak önemlidir. HF ve nanos gibi tehlikeli maddelerle çalışırken gerekli güvenlik önlemlerini almak da önemlidir. Soyunmak.