Ucuz mikroakışkan Cihazlar İmalat PDMS Non-plazma Yapışma
1 Kasım 2007
Bu video plazma bağı olmayan nöron mikroakışkan cihazın nasıl kullanılacağını göstermektedir.
Rutin olarak fotolitografi ve yumuşak litografi yapan laboratuvarlarda genellikle plazma temizleyici olarak adlandırılan bir cihaz bulunur. Bir plazma temizleyici; elektronlar, iyonlar, nötr atomlar ve moleküllerden oluşan kısmen iyonize bir gaz yaratan elektrikli bir bobine sahiptir. Plazma, cam ve cihazın yüzeyinde reaktif türler oluşturur ve bunlar bir araya getirildiğinde kalıcı bir bağ kurarlar.
Plazma ayrıca cihazın yüzeyini hidrofilik hale getirerek sıvıların eklenmesini kolaylaştırır. Ancak bazı durumlarda, kalıcı ve geri dönüşü olmayan bir bağ istenmeyebilir. Ayrıca, birçok laboratuvar plazma temizleyiciye erişim imkanına sahip değildir.
Bu endişeyi gidermek için bugün, nöron cihazının lam camına plazmasız geri dönüşümlü yapıştırılmasını göstereceğiz; PDMS ile cam arasındaki elektrostatik kuvvetler, su sızdırmaz ve hücre kültürü için uygun bir bağ oluşturur. Sizi Kiana Lee ile tanıştırmak istiyorum. Bugün gösterimleri kendisi gerçekleştirecek.
Corning numara 1 24 mm x 40 mm lameller, bir su banyosu sonikatörü kullanılarak temizlenir. Camlar, ardından deiyonize su ile doldurulmuş bir cam kaba yerleştirilen paslanmaz çelik bir rafa konur. Cam kap daha sonra su banyosu sonikatörüne yerleştirilir.
Ardından lamlar 30 dakika boyunca sonike edilir. Sonikasyon sonrası, cam kaptaki deiyonize su boşaltılır. Lamların bulunduğu cam kaba %70 etanol eklenir ve lamların steril kalmasını sağlamak amacıyla kap standart bir biyogüvenlik kabinine alınır.
%70 etanol ile durulandıktan sonra, paslanmaz çelik raf cam kaptan çıkarılır ve cam lamların birkaç saat veya gece boyunca tamamen kuruması beklenir. Ardından, biyogüvenlik kabini içerisinde, cam lamlar PLL çözeltisi ile doldurulmuş bir kapta bekletilerek PLL ile kaplanır. Cam lamların PLL çözeltisi içinde en az üç saat veya gece boyunca bekletilmesine izin verilir.
PLL kaplamanın ardından, PLL sıvısı kaptan uzaklaştırılır ve ardından cam lamlar deiyonize su ile iyice durulanır. PLL kaplı camlar suyla birkaç kez durulandıktan sonra, kap tekrar suyla doldurulur ve cam lamların birkaç saat boyunca suda bekletilmesine izin verilir. Deiyonize su içerisinde birkaç saat bekletme işleminin ardından, kaptaki su aspire edilir.
Cam lamlar hızlıca durulanacak ve ardından kapların içinden çıkarılarak paslanmaz çelik bir rafa yerleştirilip gece boyunca kurumaya bırakılacaktır. Biyogüvenlik kabininde, Neuron cihazları kabine getirilir ve sterilize etmek için %70 etanol ile iyice durulanır. Ardından, cihaz üzerindeki fazla etanol aspire edilerek uzaklaştırılır. Cihazlar daha sonra biyogüvenlik kabininde ertesi güne kadar kurumaya bırakılır.
Bu steril nöron düzeneği, temiz, steril ve PLL ile işlem görmüş camın üzerine basitçe yerleştirilir. PDMS, camla birlikte sızdırmaz ve tersinir bir bağ oluşturur. Düzenek, hafif basınç hücreleri ile cama sabitlenir veya ardından düzeneğe hemen medyum eklenir.
Montajdan sonra cihaza besiyeri veya hücre eklemek için çok uzun süre beklemek, sıvının cihaza girmesini zorlaştırabilir. Sıvının, plazma işlemine tabi tutulmamış cihazlara, plazma işlemine tabi tutulmuş bir cihaz kadar hızlı girmediğinin belirtilmesi önemlidir. Plazma işlemine tabi tutulmuş cihazlar işlemden hemen sonra başlangıçta hidrofiliktir ve sıvılar bu hidrofilik cihaza kolayca akar; buna karşın, plazma ile bağlanmamış cihazlardaki akış çok daha yavaştır.
Bazı durumlarda, sıvıyı cihazın içine zorlamak için bir pipet kullanmak gerekebilir. Bu videoda, nöron cihazını lam camına plazma kullanmadan nasıl bağlayacağınızı gösterdik. Bu, PDMS'yi cam yüzeylere tersinir şekilde bağlamak için etkili ve düşük maliyetli bir yöntemdir.
Bu videoyu bilgilendirici ve faydalı bulduğunuzu umuyoruz. John Laboratuvarı'ndan bugünlük bu kadar. İzlediğiniz için teşekkürler.
Genel Bakış
Bu video, plazma yapıştırmasına gerek kalmadan bir nöron mikroakışkan cihazının kullanım yöntemini göstermektedir. Bu teknik, cihaz ile cam arasında hücre kültürü için uygun, geri döndürülebilir bir bağ kurulmasına olanak tanır.
Çalışmanın Temel Bileşenleri
Bilim Alanı
- Nörobilim
- Mikroakışkanlar
- Hücre Kültürü Teknikleri
Arka Plan
- Plazma bağlama, malzemeler arasında kalıcı bağlar oluşturmak için laboratuvarlarda yaygın olarak kullanılır.
- Birçok laboratuvarda plazma temizleyicilere erişim yoktur ve bu durum alternatif yöntemleri gerekli kılar.
- Geri döndürülebilir bağlama teknikleri, cihazların daha kolay manipüle edilmesini sağlayabilir.
- Nöron mikroakışkan cihazı, hücre kültürü uygulamaları için tasarlanmıştır.
Çalışmanın Amacı
- Plazma işlemi olmadan nöron cihazlarının cama tersinir şekilde bağlanması için bir yöntem göstermek.
- Plazma bağlama ekipmanı olmayan laboratuvarlar için maliyet etkili bir çözüm sunmak.
- Bağlantının su sızdırmaz olduğundan ve hücre kültürü için uygun olduğundan emin olmak.
Kullanılan Yöntemler
- Su banyolu sonikatör kullanarak cam lamların temizlenmesi.
- Bağlanmayı artırmak için cam lamların poli-L-lizin (PLL) ile kaplanması.
- PDMS ve cam arasında tersine çevrilebilir bir bağ oluşturmak için elektrostatik kuvvetlerin kullanılması.
- Steriliteyi korumak için montaj sürecinin biyogüvenlik kabininde gerçekleştirilmesi.
Ana Sonuçlar
- Plazma ile bağlanmamış nöron cihazı, cam ile su sızdırmaz bir mühür oluşturur.
- Cihaza sıvı girişi, plazma işlemine tabi tutulmuş cihazlara kıyasla daha yavaştır.
- Optimum sonuçlar için montajdan hemen sonra hücreler veya besiyeri eklenebilir.
- Bu yöntem verimlidir ve pahalı ekipman gerektirmez.
Sonuçlar
- Gösterilen yöntem, plazma yapıştırmasına etkili bir alternatif sunmaktadır.
- Çoğu laboratuvarda bulunan basit teknikler kullanılarak geri dönüşümlü yapıştırma gerçekleştirilebilir.
- Bu yaklaşım, hücre kültüründe mikroakışkan cihazlarla çalışan araştırmacılar için faydalıdır.
Sıkça Sorulan Sorular
Sektörel Uygulama Alanları
Bu yöntem, nörobilim araştırmalarındaki mikroakışkan cihazlar için plazma temizleme ekipmanına ihtiyaç duymadan hücre kültürü uygulamalarına olanak tanıyan, uygun maliyetli ve tersine çevrilebilir bir bağlama yaklaşımı sunar. Kaynakların sınırlı olduğu laboratuvarlardaki erişilebilirlik engellerini giderirken, nöronal kültür için uygun, sızdırmaz bir mühür sağlayarak erken aşama hedef doğrulamayı ve assay geliştirmeyi destekler. Teknik, immün boyama veya mikroskopi gibi sonraki analizler için kültür sonrası cihazın çıkarılmasına izin vererek translasyonel sürekliliği artırır.
Biyofarma Ar-Ge'sinde Stratejik Uygulamalar
Erken Keşif ve Hedef Doğrulama
- Bilimsel Değer: Kalıcı cihaz sabitlemesine gerek kalmadan, mikroakışkan ortamlarda nöronal büyüme ve yolak dinamiklerinin incelenmesine olanak tanır.
- Operasyonel Değer: Hedef doğrulama iş akışlarında yinelemeli deneyleme ve cihazın yeniden kullanımı için tersine çevrilebilir bağlanmayı destekler.
Tarama ve Analiz Geliştirme
- Bilimsel Değer: Nöronal analizlerde bileşik maruziyeti ve canlı hücre görüntülemesi için uygun, sızdırmaz bir mikroakışkan ortam sağlar.
- Operasyonel Değer: Kaplanmış cam alt tabakalara cihazın tersine çevrilebilir şekilde tutturulması aracılığıyla analiz standardizasyonunu kolaylaştırır.
Translasyonel ve Preklinik Araştırmalar
- Bilimsel Değer: Biyobelirteç analizi veya immün boyama için assay sonrası cihaz geri kazanımına olanak tanırken, hastalıkla ilişkili nöronal kültür koşullarını korur.
- Operasyonel Değer: Etanol ile durulama ve biyogüvenlik kabini kullanımıyla steriliteyi sağlayarak tekrarlanabilir preklinik iş akışlarını destekler.
İş Akışı ve Pipeline Entegrasyonu
Bu yöntem, nöronal kültürler için mikroakışkan cihazların steril ve geri döndürülebilir şekilde birleştirilmesine olanak tanıyarak, hedef doğrulamadan fonksiyonel taramaya kadar olan süreci destekler ve böylece erken aşama keşif iş akışlarına entegre edilir.
- Keşif Biyolojisi: Sınırlı mikroortamlarda aksonal yönlendirme ve sinaptik bağlantı seçeneğine dair hipotezlerin test edilmesini destekler.
- Tarama: Kılcal akış daha yavaş olmasına rağmen, nöron tabanlı analizlerde tekrarlanabilir bileşik iletimi ve besiyeri değişimine olanak tanır.
- Analizler: Kontrollü akış koşulları altında nöronal büyüme ve reaktif yanıtlar üzerine nicel veriler sağlar.
- Translasyonel Araştırma: İmmünboyama veya görüntüleme için cihazın çıkarılması yoluyla, keşif aşamasındaki nöronal kültürü sonraki doğrulama süreçlerine bağlar.
- Kurumsal Yeniden Kullanım: PDMS ve cam arayüzlerini kullanan birden fazla mikroakışkan tasarımda uygulanabilen, tersine çevrilebilir bir bağlama protokolü oluşturur.
Operasyonel ve Kurumsal Etki
- Bilimsel Değer: Plazma kaynaklı yüzey değişiklikleri olmadan kontrollü akışkan ortamlar sağlayarak, nöronal kültürlerdeki mekanistik belirsizliği azaltır.
- Operasyonel Değer: Plazma temizleyicilere olan bağımlılığı ortadan kaldırarak ekipman maliyetlerini düşürür ve farklı laboratuvar merkezlerindeki erişilebilirliği artırır.
- Stratejik Değer: Cihazların tersine çevrilebilir kullanımına imkan tanıyarak ve mikroakışkan iş akışlarındaki sarf malzeme atıklarını azaltarak sermaye verimliliğini artırır.
- Portföy Etkisi: Hedef doğrulamadaki "devam/tamam" kararları için tekrarlanabilir nöronal kültür verileri üreterek, riske göre ayarlanmış ilerlemeyi destekler.
Uygulama Hususları
- Sterilizasyon ve işlem için aseptik teknik ve bir biyogüvenlik kabinine erişim gerektirir.
- Geri döndürülebilir bağlanma etkinliğini sağlamak için lamların uygun şekilde sonikasyonuna ve PLL kaplamasına bağlıdır.
- Plazmasız bağlamanın sterilizasyon sağlamaması nedeniyle, PDMS cihazlarının etanol ile durulanarak ön sterilizasyonunu gerektirir.
- Hidrofobik yüzeyler nedeniyle sıvı girişinin daha yavaş olacağını hesaba katmayı gerektirir; bu durum, medyanın pipet yardımıyla eklenmesini zorunlu kılabilir.
- Sadece su sızdırmaz ancak geri döndürülebilir bir sızdırmazlığın yeterli olduğu uygulamalarla sınırlıdır; yüksek basınçlı veya uzun vadeli geçirimsiz bağlama ihtiyaçları için uygun değildir.
