Name: TiO kullanarak sulu bir ortamda Proteinler ve Hücreler photopatterning 2 Photocatalysis (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2015-10-26T15:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 26 s
Description: Öğrenin, titanyum dioksit fotokataliz kullanarak hücre kültürü iskelelerinin yüzey modifikasyonu yöntemini. Bu teknik, seçici hücre yapışması için kollajen mikrodomainleri oluşturur ve doku mühendisliği uygulamalarında iskele performansını artırır.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Yazarlar, SEM görüntüleme konusundaki nazik yardımı için Bay Kotaro Okubo'ya teşekkür eder. Bu çalışma, Japonya Bilimi Teşvik Derneği Temel Araştırmalar için Yardım Hibesi (B) (20310069), Araştırma Faaliyeti Başlatma için Yardım Hibesi (25880021) ve Kurata Memorial Hitachi Bilim ve Teknoloji Vakfı ve Nippon Malzeme Bilimi ve Mühendisliği için Cam Levha Vakfı'ndan araştırma hibeleri ile desteklenmiştir.

TiO2 hazırlanması 1. cam lamel -kaplı <ol><li> Sayı bir elmas Çizici kullanarak lamelleri. Bu, her lamelleri izlemek için değil, aynı zamanda numunenin doğru tarafı yukarı bakacak emin olmak için değil, sadece yardımcı olur. İlk pirana çözelti içine daldırılarak, sonra GKD 2 O akan, lamelleri temizleyin (H 2 SO 4: H2O 2 = 4: 1). 10 dakika sonra, GKD 2 O. iyice 8 kez lamelleri durulama N2 akışı altında lamelleri kurutun. </li><li> Radyo frekans (RF) püskürtme sistemine TiO2 hedefi ayarlayın. Bir poliimid bant kullanarak püskürtme ekipmanı örnek tutucu üzerine lamelleri takın. Püskürtme hücresindeki numune tutucu yerleştirin. Basınç 2.0 × 10 ulaşana kadar odayı boşaltın -4 Pa. </li><li> Odasına Ar gazı tanıtın ve 4.0 mTor için birikim basıncını ayarlamak. Deklanşör kapalı tutarken, yavaş yavaş artış70 W RF güç </li><li> Deklanşör açın ve 120-150 nm&#39;de (Şekil 1: Adım A) bir kalınlığa sahip bir film elde etmek üzere 15 dakika için püskürtmeyle çökeltilmesi. Filmin büyüme hızı, her bir makine için elde edilmesi gerekmektedir. </li></ol> Hücre tutmayan Film ile 2. Yüzey Kaplama <ol><li> Plazma reaktörün üreticisi tarafından sağlanan yönergeleri izleyerek, O 2 plazma ile numuneyi tedavi ederek TiO2 hidrofilleştirecek. Biz 100 sccm&#39;lik O 2 akışı ile W 200 ° C&#39;de 5 dakika boyunca numune davranın. GKD 2 O numune daldırın ve yüzey süperhidrofilik olduğunu doğrulayın. İyice N2 akışı altında yüzeyi kurulayın. </li><li> 100 ml toluen 39,6 ul OTS ekleyerek 1 mM oktadesiltriklorosilandır (OTS) çözeltisi hazırlayın. Oda sıcaklığında 1 saat için çözelti içinde numune bırakın. N 2 dolgulu eldiven torbası (: Adım B Şekil 1) içinde bu adımı gerçekleştirin. </li><li> Physisorbed moleküllerini çıkartmak için, sonicate tolüen, aseton, etanol içinde örnek ve bu sırayla 5 dakika her biri için, GKD 2 O. Taze GKD 2 O örnek dört kez durulayın ve N2 akımı altında yüzeyi kurulayın. Yüzey 100-110 ° bir temas açısına sahip hidrofobik olmalıdır. </li></ol> 3. Eski Yerinde Yüzey Desenlendirme <ol><li> Laminer akış kaputu Çalışma, yüzeyde bir elmas Scriber birkaç çizik izleri çizin. Işaretleri işlenen bölgelerin kayıtlarını tutmak ve aynı zamanda odak noktası haline mikroskopları getirmekte yardımcı olur. 5 dakika boyunca% 70 etanol içinde örnek daldırarak OTS kaplı TiO 2 sterilize edin. Daha sonra sterilize edilmiş GKD 2 O. iki kez numune durulama </li><li> 35 mm çanak örnek yerleştirin ve PC12 büyüme ortamının 2 ml ekleyin (Adım 4.2). Bir CO2 kuluçka makinesi içinde 3 saat boyunca (37 ° C) inkübe edin. Bu prosedür, serum albüminler yüzeye absorbe izin amaçlanmıştır. Adsorplanan albüminler diğer prote sonraki adsorpsiyonu inhibein ve hücreleri (Şekil 1: Adım C). </li><li> Beklerken, ters floresan mikroskop kurdu. <ol><li> Ark lambasını açmak UV filtresi küp yerleştirin ve 20X objektif merceği ayarlayın. </li><li> Işık yoğunluğu I (W cm-2) kullanılarak, bir UV-gerilimi ölçü ölçmek ve benzeri gibi (J cm -2) ve d bir doz için (saniye olarak) ışınlama süresi t hesaplayın: t = d / I. Örneğin, 200 J sm bir dozda radyasyon sağlanması için -2 600 mW cm -2 arasında bir ışık kaynağı kullanılarak, ışınlama 333 sn gereklidir. </li><li> Bir sahne mikrometre kullanın ve bölgenin büyüklüğü, örneğin, 200 mikron, ışınlanmış olması ayarlamak için alan diyafram kapatın. </li></ol></li><li> (Nihai konsantrasyon 300 ug ml -1 Col-IV) 3 saat inkübasyondan sonra, 3.0 mg ml-1 tür IV kolajen 200 ul ortam ek. </li><li> Mikroskop sahneye 35 mm çanak aktarın. Karalama m bulark, örnek yüzeyi üzerine bir mikroskop odak ve 200 J cm -2 (Şekil 1: Basamak D) bir dozda UV ışığını ışın tedavisi. UV ışınlaması alanı alan diyafram açılmasını ayarlayarak ya da tahkim geometri metal maskesi alanında diyafram değiştirerek ya da değişmiş olabilir. </li><li> (Col-IV olmadan) taze büyüme ortamı ile orta değiştirin ve inkübatör geri numuneyi yerleştirin. </li></ol> 4. Hücre Kültürü <ol><li> PC12 hücrelerinin rutin kültürü kollajen kaplı plastik tabak üzerinde gerçekleştirilmektedir. <ol><li> Kat Col-IV ile 60 mm doku kültürü çanak için önce GKD 2 O ile yüzey ıslak ve tüm GKD 2 O. aspire </li><li> 300 ug ml hazırlayın -1 Col-IV GKD 2 O. ile (3 mg ml -1) 10x orijinal bir çözüm seyreltilmesi ile </li><li> 300 ug ml -1 60 mm tabak başına Col-IV, 200 ul ekleyin. Yüzeyden yayılan bir çözüm olsun. </li><li> Kuru to yaklaşık 1 saat boyunca, bir laminar akış başlığı içinde çanak. </li><li> Dulbecco fosfat tamponlu tuz (D-PBS) 4 ml ile iki kez yüzey durulayın. Hemen kaplı çanak kullanmadığınız zaman, GKD 2 O. 4 ml ile bir kez yıkayın çanak GKD 2 O aspire sonra, inkübatör çanak saklayın. Daha fazla iki hafta boyunca saklanan tutmaya çalışın. </li></ol></li><li> PC12 hücreleri oluşan bir büyüme ortamında büyütülür: Dulbecco&#39;nun modifiye edilmiş Eagle ortamı (düşük glikoz) +% 10 cenin sığır serumu +% 5 at serumu +% 1 penisilin-streptomisin solüsyonu. Bir CO2 inkübatöründe inkübe hücreleri (37 ° C,% 5 CO2), ve her gün ortamın yarısı değiştirin. Passage hücreleri izdiham ulaşmadan. <ol><li> Aspire büyüme ortamı ve ek 2 ml PBS + (D-PBS + 10 mg mi -1 sığır serum albümini (BSA), 10 mM EDTA), 37 ° C&#39;ye ön ısıtılmıştır. 37 ° C&#39;de 5 dakika süreyle inkübe edilir. Yavaşça tüm ce ayırmak için çanak dokununlls. </li><li> 15 ml konik tüp hücreleri toplayın. 37 ° C&#39;ye ön ısıtılmıştır taze D-PBS 3 ml çanak yıkayın. </li><li> 4 dakika boyunca 150 x g&#39;de santrifüj tüpü. </li><li> Süpernatanı havalandırın, ve büyüme ortamı 1 ml. </li><li> 1: 3: Rutin kültür için, hücreler 1 bölünmüş 5. </li></ol></li><li> UV-modifiye OTS / TiO2 numune üzerinde hücreleri plaka hücre yoğunluğu saymak ve 35 mm çanak (Şekil 1: Adım E) 3.0 × 10 5 hücre eklemek için. 1-2 gün boyunca nemlendirilmiş bir inkübatör çanak (37 ° C,% 5 CO2) inkübe edin. Hem saf ve sinir büyüme faktörü (NGF) -differentiated PC12 hücreleri desen deneyleri için de kullanılabilir. NGF farklılaşma için, 7S-NGF&#39;nin 100 ng ml -1 numune üzerine hücreleri kaplama önce büyüme ortamı birkaç gün eklenmektedir. NGF farklılaşma PC12 hücrelerinin adhesibility artırmak gibi görünüyor ve özellikle situ desenlendirme e, kolay taşıma yaparxperiments. </li></ol> 5. Yerinde Yüzey Desenlendirme <ol><li> Ex-situ modifiye yüzey üzerinde kültür 1-2 gün sonra hücreler ekleyerek ve UV-ışınlanmış bölgeye sadece büyüyor onaylayın. Adım 3.4 anlatıldığı gibi, mikroskop ayarlayın. </li><li> Büyüme ortamı içeren yeni bir 35 mm doku kültürü çanağı numune aktarın (NGF diferansiye hücrelerin kullanılması halinde) 100 ng ml -1 NGF ve 100 ug ml -1 Col-IV. </li><li> Mikroskop sahnede çanak yerleştirin. Uygun yerini bulur ve 200 J cm -2 (Şekil 1: Adım F, G) bir dozda UV ışığını ışın tedavisi. Yeni oluşturulan hoşgörülü bölge Şekil 1&#39;de bir yıldızla gösterilir: Adım G. </li><li> 30 dakika içinde tek bir örnek işlenmesini tamamlamaya çalışın. Işınlama sonrası, Col-IV olmadan geri ortama örnek aktarmak. </li><li> Cu ile çanak taşırken çok dikkatli olunltured hücreleri ve çanak numune transfer desenli hücrelerin ayırma engellemek için çanak. </li></ol><img alt="figür 1" src="/files/ftp_upload/53045/53045fig1highres.jpg" width="700" /> Genel sürecin 1. şematik çizimi Şekil. Ayrıntılar için metne bakınız. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53045/53045fig1large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a>

<ol><li>Hughes, M. A., Brennan, P. M., Bunting, A. S., Shipston, M. J., Murray, A. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cell+Patterning+on+Photolithographically+Defined+Parylene-C%3A+SiO2+Substrates%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Vis.+Exp%22%5BJournal%5D)">Cell Patterning on Photolithographically Defined Parylene-C: SiO2 Substrates.</a> J. Vis. Exp. (85), e50929(2014).</li>
<li>Kleinfeld, D., Kahler, K. H., Hockberger, P. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Controlled+Outgrowth+of+Dissociated+Neurons+on+Patterned+Substrates%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Controlled Outgrowth of Dissociated Neurons on Patterned Substrates.</a> J. Neurosci. 8, 4098-4120 (1988).</li>
<li>Pensen, D., Heinz, W. F., Werbin, J. L., Hoh, J. H., Haviland, D. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electron+Beam+Patterning+of+Fibronectin+Nanodots+that+Support+Focal+Adhesion+Formation%5BTitle%5D)+AND+%22Soft+Matter%22%5BJournal%5D)">Electron Beam Patterning of Fibronectin Nanodots that Support Focal Adhesion Formation.</a> Soft Matter. 3, 1280-1284 (2007).</li>
<li>Tanii, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Application+of+Organosilane+Monolayer+Template+to+Quantitative+Evaluation+of+Cancer+Cell+Adhesive+Ability%5BTitle%5D)+AND+%22Jpn.+J.+Appl.+Phys%22%5BJournal%5D)">Application of Organosilane Monolayer Template to Quantitative Evaluation of Cancer Cell Adhesive Ability.</a> Jpn. J. Appl. Phys. 50, 06GL01(2011).</li>
<li>Yamamoto, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In-Situ+Guidance+of+Individual+Neuronal+Processes+by+Wet+Femtosecond+Laser+Processing+of+Self-Assembled+Monolayers%5BTitle%5D)+AND+%22Appl.+Phys.+Lett%22%5BJournal%5D)">In-Situ Guidance of Individual Neuronal Processes by Wet Femtosecond Laser Processing of Self-Assembled Monolayers.</a> Appl. Phys. Lett. 99, 163701-1610 (2011).</li>
<li>Yamamoto, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Differential+Neurite+Outgrowth+is+Required+for+Axon+Specification+by+Cultured+Hippocampal+Neurons%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurochem%22%5BJournal%5D)">Differential Neurite Outgrowth is Required for Axon Specification by Cultured Hippocampal Neurons.</a> J. Neurochem. 123, 904-910 (2012).</li>
<li>Shen, K., Qi, J., Kam, L. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microcontact+Printing+of+Proteins+for+Cell+Biology%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Vis.+Exp%22%5BJournal%5D)">Microcontact Printing of Proteins for Cell Biology.</a> J. Vis. Exp. (22), e1065(2008).</li>
<li>Johnson, D. M., LaFranzo, N. A., Maurer, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Creating+Two-Dimensional+Patterned+Substrates+for+Protein+and+Cell+Confinement%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Vis.+Exp%22%5BJournal%5D)">Creating Two-Dimensional Patterned Substrates for Protein and Cell Confinement.</a> J. Vis. Exp. (55), e3164(2011).</li>
<li>Singhvi, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Engineering+Cell+Shape+and+Function%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Engineering Cell Shape and Function.</a> Science. 264, 696-698 (1126).</li>
<li>Chen, C. S., Mrksich, M., Huang, S., Whitesides, G. M., Ingber, D. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Geometric+Control+of+Cell+Life+and+Death%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Geometric Control of Cell Life and Death.</a> Science. 276, 1425-1428 (1997).</li>
<li>Degot, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Improved+Visualization+and+Quantitative+Analysis+of+Drug+Effects+using+Micropatterned+Cells%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Vis.+Exp%22%5BJournal%5D)">Improved Visualization and Quantitative Analysis of Drug Effects using Micropatterned Cells.</a> J. Vis. Exp. (46), e2514(2010).</li>
<li>Nakanishi, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Photoactivation+of+a+Substrate+for+Cell+Adhesion+under+Standard+Fluorescence+Microscopes%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Am.+Chem.+Soc%22%5BJournal%5D)">Photoactivation of a Substrate for Cell Adhesion under Standard Fluorescence Microscopes.</a> J. Am. Chem. Soc. 126, 16314-16315 (2004).</li>
<li>Kim, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Addressable+Micropatterning+of+Multiple+Proteins+and+Cells+by+Microscope+Projection+Photolithography+Based+on+a+Protein+Friendly+Photoresist%5BTitle%5D)+AND+%22Langmuir%22%5BJournal%5D)">Addressable Micropatterning of Multiple Proteins and Cells by Microscope Projection Photolithography Based on a Protein Friendly Photoresist.</a> Langmuir. 26, 12112-12118 (2010).</li>
<li>Deka, G., Okano, K., Kao, F. -J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dynamic+Photopatterning+of+Cells+In+Situ+by+Q-Switched+Neodymium-Doped+Yttrium+Ortho-Vanadate%5BTitle%5D)+AND+%22Laser.+J.+Biomed.+Opt%22%5BJournal%5D)">Dynamic Photopatterning of Cells In Situ by Q-Switched Neodymium-Doped Yttrium Ortho-Vanadate.</a> Laser. J. Biomed. Opt. 19, 011012(2014).</li>
<li>Robertus, J., Browne, W. R., Feringa, B. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dynamic+Control+over+Cell+Adhesive+Properties+using+Molecular-Based+Surface+Engineering+Strategies%5BTitle%5D)+AND+%22Chem.+Soc.+Rev%22%5BJournal%5D)">Dynamic Control over Cell Adhesive Properties using Molecular-Based Surface Engineering Strategies.</a> Chem. Soc. Rev. 39, 354-378 (2010).</li>
<li>Choi, I., Yeo, W. -S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Self-Assembled+Monolayers+with+Dynamicity+Stemming+from+%28Bio%29chemical+Conversions%3A+From+Construction+to+Application%5BTitle%5D)+AND+%22ChemPhysChem%22%5BJournal%5D)">Self-Assembled Monolayers with Dynamicity Stemming from (Bio)chemical Conversions: From Construction to Application.</a> ChemPhysChem. 14, 55-69 (2013).</li>
<li>Nakanishi, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Switchable+Substrates+for+Analyzing+and+Engineering+Cellular+Functions%5BTitle%5D)+AND+%22Chem.+Asian+J%22%5BJournal%5D)">Switchable Substrates for Analyzing and Engineering Cellular Functions.</a> Chem. Asian J. 9, 406-417 (2014).</li>
<li>Yamamoto, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+Situ+Modification+of+Cell-Culture+Scaffolds+by+Photocatalytic+Decomposition+of+Organosilane+Monolayers%5BTitle%5D)+AND+%22Biofabrication%22%5BJournal%5D)">In Situ Modification of Cell-Culture Scaffolds by Photocatalytic Decomposition of Organosilane Monolayers.</a> Biofabrication. 6, 035021(2014).</li>
<li>Sekine, K., Yamamoto, H., Kono, S., Ikeda, T., Kuroda, A., Tanii, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Surface+Modification+of+Cell+Scaffold+in+Aqueous+Solution+using+TiO2+Photocatalysis+and+Linker+Protein+L2+for+Patterning+Primary+Neurons%5BTitle%5D)+AND+%22e-J.+Surf.+Sci.+Nanotech%22%5BJournal%5D)">Surface Modification of Cell Scaffold in Aqueous Solution using TiO2 Photocatalysis and Linker Protein L2 for Patterning Primary Neurons.</a> e-J. Surf. Sci. Nanotech. 13, 213-218 (2015).</li>
<li>Arima, Y., Iwata, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+Surface+Functional+Groups+on+Protein+Adsorption+and+Subsequent+Cell+Adhesion+using+Self-Assembled+Monolayers%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Mater.+Chem%22%5BJournal%5D)">Effects of Surface Functional Groups on Protein Adsorption and Subsequent Cell Adhesion using Self-Assembled Monolayers.</a> J. Mater. Chem. 17, 4079-4087 (2007).</li>
<li>Fujishima, A., Zhang, X., Tryk, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((TiO2+Photocatalysis+and+Related+Surface+Phenomena%5BTitle%5D)+AND+%22Surf.+Sci.+Rep%22%5BJournal%5D)">TiO2 Photocatalysis and Related Surface Phenomena.</a> Surf. Sci. Rep. 63, 515-582 (2008).</li>
<li>Sigal, G. B., Mrksich, M., Whitesides, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effect+of+Surface+Wettability+on+the+Adsorption+of+Proteins+and+Detergents%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Am.+Chem.+Soc%22%5BJournal%5D)">Effect of Surface Wettability on the Adsorption of Proteins and Detergents.</a> J. Am. Chem. Soc. 120, 3464-3473 (1998).</li>
<li>Zhang, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+Transparent+and+Photo-Patternable+Superhydrophobic+Film%5BTitle%5D)+AND+%22Chem.+Commun%22%5BJournal%5D)">A Transparent and Photo-Patternable Superhydrophobic Film.</a> Chem. Commun. 2007, 4949-4951 (1039).</li>
<li>Kaech, S., Banker, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Culturing+Hippocampal+Neurons%5BTitle%5D)+AND+%22Nat.+Protoc%22%5BJournal%5D)">Culturing Hippocampal Neurons.</a> Nat. Protoc. 1, 2406-2415 (2006).</li>
</ol>

Yazarların açıklayacak hiçbir şeyi yoktur.

Mevcut protokolde, TiO2 filmi RF-manyetik alanda sıçratma tarafından kuruldu. Bize tekrarlanabilir bir alt-nm pürüzlülüğü ile fotokatalitik TiO2 filmi hazırlamak için izin verir çünkü biz birikimi bu yöntemi tercih. Püskürtülerek bırakma süreçleri malzeme bilim adamları ve mühendisleri elektronik tanıdık olmasına rağmen, biyologlar oldukça erişilebilir olmayabilir. Bu durumda, spin-kaplı TiO2 filmi alternatif bir seçenek 23 olacaktır. Bu yöntemde, bir çözücü içinde çözülmüş <s...

Yarıiletken litografi süreçleri ve türevleri - Böyle fotolitografi 1,2, elektron ışını litografi 3-6 ve 7-10 yazdırma microcontact olarak - şimdi tanımlanmış bir konum ve geometri yaşayan hücrelerin büyümesini hücre biyolojisinde kurulmuş bir araç haline gelmiştir. Model verme yöntemi, permisif olmayan arka plan hücre permisif kaplamanın mikro ada oluşan mikrofabrike substratların kullanımına dayanır. Bu gibi alt-tabaka desen hücreleri için bir şablon olarak hizmet vermektedir. Bu teknolojiler bize hücrelerinin içsel özelliklerinin ayıklamak ve hücre bazlı ilaç tarama 11 verimini artırmak için, bir tek ve çok hücresel düzeyde hücreleri ve bunların fonksiyonlarını mühendisi yeni yöntemler sağlamıştır. Şablon desen geometrisi, yani yerinde değişmiş olabilir eğer hücreler s kültüre iken derecesi serbestlik hücre desenleme büyük ölçüde, artıracak, sert bir. Atmosferde veya vakumda örnekleri işleme sinyalinden oluşumu için olan klasik yöntemler, doğrudan, burada uygulanamamaktadır. Bu nedenle, çeşitli yeni yüzey modifikasyon teknikleri sadece birkaç isim için, fotoreaktif bileşikler 12,13 veya lazer ablasyon 5,14 tarihinde, örneğin, dayandığı öne sürülmüştür. Önerilen yöntemler güzel Choi ve ark., 16 ile ve Nakanishi&#39;nin 17 tarafından daha yakın. Robertus ark 15 gözden ve oylandı. İşte bu makalede, biz bir titanyum dioksit organik moleküllerin fotokatalitik ayrışma yararlanır in-situ yüzey modifikasyonu, (TiO2) yüzey 18,19 yeni bir protokol açıklar. Bu yöntemde, bir TiO2 filmi cam alt tabaka ve hücreleri arabirimleri, organik film arasında eklenir ve organik film yerel olarak ultraviyole (UV) ışınıma tabi tutulması işlemiyle in situ parçalanırÇevrede bir bölge (λ &lt;388 nm) ışık. Yeni protokolü hücre dışı matris proteinleri ve canlı hücreler, hem ex situ ve in situ micropatterns oluşturmak için kullanılabileceğini göstermektedir. TiO2 hücre kültürü deneylerinde tanıtmak kolaylığına özellikleri olan, biyolojik olarak uyumlu, kimyasal olarak stabil, optik olarak saydamdır. Bu protokol, hücre kültürü ortamında hücre kültürü iskeleleri değiştirmek için bir malzeme bilimi tabanlı bir alternatif sunuyor.

<table><tbody><tr><td>Cam lamel</td><td>Warner Instruments</td><td>CS-15R15</td><td>15 mm çap, # 1.5 kalınlık</td></tr><tr><td>Elmas çizici</td><td>Ogura Kuyumculuk Endüstrisi</td><td>D-Nokta Kalem</td><td></td></tr><tr><td>RF püskürtme sistemi</td><td>ANELVA</td><td>SPC350</td><td></td></tr><tr><td>TiO2 püskürtme hedefi</td><td>Kojundo Kimya Laboratuvarı</td><td>Titanyum (IV) oksit, hedef</td><td>Saflık, %99,9</td></tr> <tr><td>Plazma reaktörü</td><td>Yamato</td><td>PR301</td><td></td></tr><tr><td>n-oktadesiltriklorosilan (OTS)</td><td>Aldrich</td><td>104817</td><td></td></tr><tr><td>Toluene</td><td>Wako</td><td>204-01866</td><td></td></tr><tr><td>Doku kültürü kabı (35&#160; mm)</td><td>Greiner</td><td>627160</td><td></td></tr><tr><td>Doku kültürü kabı (60&#160; mm)</td> <td>BD Falcon</td><td>353002</td><td></td></tr><tr><td>Tip-IV kollajen</td><td>Nitta Jelatin</td><td>Cellmatrix Tip IV</td><td></td></tr><tr><td>D-PBS</td><td>Gibco</td><td>14190-144</td><td></td></tr><tr><td>Dulbecco'nun modifiye edilmiş Eagle's medium (DMEM)</td> <td>Gibco</td><td>11885-084</td><td></td></tr><tr><td>Fetal sığır serumu</td><td>Gibco</td><td>12483-020</td><td>Isı ile inaktive edin ve 0.22 & # 160'tan geçirin; &#956; Kullanmadan önce m filtre</td></tr><tr><td>At serumu</td><td>Gibco</td><td>26050-088</td><td>0.22&#160'tan geçirin; &#956; Kullanmadan önce m filtresi</td></tr><tr><td>Penisilin-streptomisin (100x)</td><td>Nacalai tesque</td><td>26253-84</td><td></td></tr><tr><td>7S sinir büyüme faktörü (NGF)</td><td>Alomone Labs</td><td>N-130</td><td></td></tr><tr><td>Sığır serum albümini (BSA)</td><td>Sigma</td><td>A2153</td><td></td></tr><tr><td>EDTA</td><td>Dojindo</td><td>N001</td><td>0,5</td></tr><tr><td>M TiO2 nanopartikül</td><td>Tayca</td><td>TKD-701</td> <td>içinde stok çözeltisi</td></tr></tbody></table>

tio kullanarak sulu bir ortamda proteinler ve hücreler photopatterning<sub&gt; 2</sub&gt; photocatalysis

Photopatterning Proteins and Cells in Aqueous Environment Using TiO2 Photocatalysis

Titanyum dioksit yüzeyi (TiO2) üzerinde adsorbe organik kirletici ultraviyole (UV) ışık altında fotokatalizle çürümüş olabilir. Burada yerel alt tabaka yüzeyinin hücre yakınlık değiştirmek için TiO2 fotokatalizden kullanan yeni bir protokol açıklar. Bu deney için, ince bir TiO2 Film püskürtme ile kaplanmış bir cam lamel, ve TiO2 yüzey, daha sonra hücre yapışmasını inhibe eden oktadesiltriklorosilandır (OTS) türetilen bir organosilan tek tabaka ile modifiye edildi. Örnek bir hücre kültürü ortamı içine daldırılır ve UV ışığı sekizgen bölgeye ışınlandı odaklanmıştır. Bir nöronal hücre çizgisi PC12 hücreleri numune üzerine kaplandı, hücreler sadece UV-radyasyona alana bağlı kalmıştır. Biz daha hücre alt-tabaka üzerinde büyüyen bile bu yüzey modifikasyonu, aynı zamanda örneğin, in situ gerçekleştirilebilir göstermektedir. Yüzeyin düzgün modifikasyonu bir hücre dışı matris p gereklikollajen rotein UV ışınlaması sırasında ortam içinde mevcut olması mümkündür. Burada sunulan tekniğin potansiyel kültürü altında hücreleri Coculture sistemlerini inşa veya keyfi işlemek için desenleme çoklu hücre tiplerinde kullanılabilir.

Şekil 2A, püskürtme ile tevdi TiO2 filmin bir kesit tarama elektron mikroskobu (SEM) görüntüsünü göstermektedir. Gözlemlerden sonra filmin kalınlığı yaklaşık 150 nm olarak tahmin edilmiştir. Burada dikkat çekici tevdi TiO2 filmin düzlüğü olduğunu. Atomik kuvvet mikroskobu (AFM) ile daha fazla analiz yüzeyinin kök ortalama kare (rms) pürüz 0.2 nm (Şekil 2B) olduğunu ortaya koymuştur. TiO2 yüzeyi OTS ile modifiye edilmiş ve dah...

Sulu ortamda bir iskele yüzeyinin hücre afinitesini değiştirmek için bir protokol açıklıyoruz. Yöntem, foto-ışınlanmış bölgedeki organik filmi ayrıştırmak için titanyum dioksit fotokatalizinden yararlanır. Hem ex situ hem de in situ iskele proteinlerinin mikro alanlarını oluşturmak için kullanılabileceğini gösteriyoruz.

TiO kullanarak sulu bir ortamda Proteinler ve Hücreler photopatterning<sub&gt; 2</sub&gt; Photocatalysis

Organic contaminants adsorbed on the surface of titanium dioxide (TiO2) can be decomposed by photocatalysis under ultraviolet (UV) light. Here we describe ...

Aşağıdaki deneyin genel amacı, titanyum dioksitin fotokatalitik aktivitesini kullanarak bir hücre kültürü iskelesinin yüzey modifikasyonunu gerçekleştirmektir. Bu işlem, bir cam lamel üzerine ince bir titanyum dioksit tabakası çöktürülerek ve ardından tüm yüzeyi hidrofobik hale getirmek için Octa dessaline ile kaplanarak gerçekleştirilir. İkinci bir adım olarak, substrat, serum albümin içeren hücre kültürü besiyerine daldırılarak bloke edilir.Albumin yüzeye absorbe olur ve burayı hücre yapışmasına izin vermeyen bir hale getirir. Ardından, örnek kollajen içeren sulu bir çözeltiye aktarılır ve yüzeyi ışınlamak için odaklanmış bir UV ışığı kullanılır. Bu işlem, kollajen moleküllerinin foto-ışınlanmış bölgeye seçici olarak absorbe olmasını sağlar ve bu bölgeyi hücre yapışmasına uygun hale getirir.Birden fazla protein veya hücre tipini desenlemek için bu işlem tekrarlanabilir. Bu videoda, PC 12 hücrelerinin yapışkan bölgesinin UV ışınlaması yoluyla nasıl seçici olarak modifiye edilebileceğini gösteriyoruz. Bu yöntem fikri ilk olarak, titanyum dioksit fotokatalizinin, ışık radyasyonu üzerine yüzeydeki organik kirleticileri temizleyen kendi kendini temizleyen cam pencereler şeklinde ticari olarak uygulandığını fark ettiğimizde ortaya çıkmış ve prosedürün uygulanabilirliği laboratuvarımdan bir lisansüstü öğrencisiyle birlikte yürütülerek kanıtlanmıştır.Örneği doğru tarafı yukarı bakacak şekilde yerleştirmeyi kolaylaştırmak için öncelikle lamine camları elmas kalem ile numaralandırın. Ardından lamine camları önce akan çift distile su altında, sonra 10 dakika boyunca piranha çözeltisine daldırarak temizleyin. 10 dakika sonra, lamine camları sekiz kez çift distile su ile durulayın ve nitrojen akışı altında kurutun.Ardından, bir radyo frekans püskürtme sistemine titanyum oksit hedef yerleştirin ve ardından temiz lamel camları poliamid bant kullanarak örnek tutucuya sabitleyin, örnek tutucuyu püskürtme odasına yerleştirin ve basınç 2.0 × 10⁻⁴ Pa değerine ulaşana kadar odayı tahliye edin. Sonra, odaya argon gazı verin ve panjur kapalıyken biriktirme basıncını 4.0 mTorr olarak ayarlayın. RF gücünü kademeli olarak 70 W değerine yükseltin.Ardından, 120 ile 150 nanometre kalınlığında bir film elde etmek için panjuru açın ve 15 dakika boyunca sputter işlemi uygulayın. Bir cam beheri ve pensi 120 °C'de 30 dakika boyunca fırında kurutarak başlayın. Daha sonra, lamelleri bir plazma reaktörüne yerleştirin ve daha hidrofilik bir yüzey oluşturmak için titanyum dioksit yüzeyini 200 W gücünde, dakikada 100 standart santimetre küp oksijen akışıyla beş dakika boyunca oksijen plazması ile işleyin.Ardından örnekleri çıkarın ve yüzeyin süper hidrofilik olduğunu doğrulamak için çift distile suya daldırın ve yüzeyi nitrojen akışı altında tamamen kurutun. Sonra, örnekleri, kurutulmuş beheri ve pensi nitrojen dolu bir eldiven torbasına taşıyın ve toluende çözünmüş 1 mM Octo desal trichlorethylene çözeltisi hazırlayın. Titanyum oksit üzerinde kendi kendine organize olan bir tek tabaka (self-assembled monolayer) oluşturmak için örneği oda sıcaklığında bir saat boyunca çözeltide bekletin.Ardından, örneği sırasıyla toluen, aseton, etanol ve son olarak beşer dakika boyunca çift distile su içerisinde yıkayarak tüm fazör moleküllerini uzaklaştırın. Daha sonra örneği taze çift distile su ile dört kez durulayın ve yüzeyi azot akışı altında kurutun.Kaplamalı lamel delegelerini beş dakika boyunca %70 etanol içinde bekleterek sterilize edin. Ardından örnekleri steril çift distile su ile iki kez durulayın. Sonrasında örneği 35 milimetrelik bir kaba yerleştirin ve iki mililitre PC 12 büyüme besiyeri ekleyin.Bekleme süresince ortamdaki serum albüminin lamelların yüzeyine tutunması için örnekleri, 37 °C'de, CO2 tamponlu bir inkübatörde en az üç saat inkübe edin. Ters floresan mikroskobunu, önce ark lambasını açarak hazırlayın. Ardından UV filtre küpünü yerleştirin ve objektif lensi 20 x büyütme oranına sahip olanla değiştirin.Işık yoğunluğunu bir UV yoğunluk ölçer ile ölçün ve santimetrekare başına 200 joule'lük bir doz için ışınlama süresini hesaplayın. Ardından, bir sahne mikrometri kullanın ve alan diyaframını ayarlayarak ışınlanacak bölgenin çapını 200 mikron olarak belirleyin. Üç saatlik inkübasyonun ardından, lamelleri örten medyumu 200 microliters 3.0 milligrams per milliliter Tip dört kolajen ile takviye edin.Ardından 35 milimetrelik kabı mikroskop tablasına yerleştirin ve çizik izlerini kullanarak mikroskobun odağını örnek yüzeyine ayarlayın. Lamel üzerindeki bir alanı santimetrekare başına 200 joule dozunda UV ışığı ile ışınlayın. Daha sonra besiyerini, NGF içeren ancak Tip 4 kolajen içermeyen iki mililitre taze büyüme besiyeri ile değiştirin ve örneği tekrar inkübatöre yerleştirin.Kültürlenmiş NGF diferansiye PC 12 hücrelerini 15 mililitrelik konik bir tüpe toplayın ve tüpü 150 ×g hızında dört dakika boyunca santrifüjleyin. Ardından süpernatanı aspire edin ve bir mililitre büyüme ortamı ekleyin. Hücreleri, hemositometre kullanarak nazikçe pipetleme yaparak yeniden süspande edin.Hücre yoğunluğunu sayın ve modifiye edilmiş lamel camları içeren 35 mm'lik bir kaba 3,0 × 10⁵ hücre ekleyin. XC2 modifiye yüzey üzerinde bir ila iki günlük kültürün ardından, kabı 37 °C'de, %5 CO2 içeren bir inkübatörde bir ila iki gün boyunca inkübe edin. Hücrelerin lamel camların yalnızca UV ışınlanmış bölgesine tutunduğunu ve burada büyüdüğünü onaylamak için bir mikroskop kullanın.Ardından, mikroskop yüzey desenleme için ayarlanmışken, kültürlenmiş hücrelerin bulunduğu kaba, kolajenin nihai konsantrasyonu 100 µg/mL olacak şekilde 67 µL tip dört kolajen ekleyin. Kabı mikroskop tablasına yerleştirin ve ışınlama bölgesini mevcut hücre konumunun yanına konumlandırın. Lamelini 200 J/cm² dozunda UV ışığı ile ışınlayın.Işınlamadan sonra, besiyerini kolajen içermeyen bir besiyeri ile değiştirin ve tek bir örneğin işlemini 30 dakika içinde tamamlamaya çalışarak örneği tekrar inkübatöre yerleştirin. Bu, sputter yöntemiyle biriktirilmiş titanyum dioksit filminin kesit taramalı elektron mikroskobu görüntüsüdür. Gözlemden yola çıkarak, filmin kalınlığının yaklaşık 150 nanometre olduğu tahmin edilmiştir.Burada ayrıca, biriktirilen titanyum dioksit filminin düzlüğü dikkat çekmektedir. Atomik kuvvet mikroskobu ile yapılan daha ileri analizler, yüzeyin karekök ortalama pürüzlülüğünün yalnızca 0.2 nanometre olduğunu ortaya koymuştur. Tip dört kolajen ve çözelti, albüminlerin lazer tarafından yerinden edildiği UV ışınlanmış bölgeye öncelikli olarak absorbe olur.Bu yaklaşımın çok yönlülüğünü göstermek için, fibrin gibi diğer proteinler de aynı teknik kullanılarak desenlenmiştir. Burada hücreler, lamelin XC iki desenli bölgesinde ve hemen yanlarında, noktalı çizgi ile tanımlanan alanda büyümektedir. Lamel yakın zamanda in situ iki şeklinde UV ışınlamasına maruz bırakılmış ve tip dört kolajen ile kaplanmıştır.Sonraki beş gün boyunca hücreler, yeni kodlanmış bölgeyi kaplamak için çoğalır ve göç eder. Burada sunulan prosedür, kültür altındaki hücreleri rastgele manipüle etmek ve potansiyel olarak karmaşık ko-kültür sistemleri oluşturmak için birden fazla hücre tipini desenlemek amacıyla kullanılabilir.

photopatterning-proteins-cells-aqueous-environment-using-tio2

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Biyomühendislik

Sigara kirlenme PEG silan tek tabaka, indirgeyici bir potansiyel uygulama cam üzerine ayrı ayrı adreslenebilir İTO elektrotlar desorbed oldu. Elektrokimyasal elektrot desen yakından karşılık gelen cep telefonu modelleri ile, hücre adezyon, mekansal olarak tanımlanan bir moda yer alması için izin İTO Mikroelektronlar PEG-silan tabaka sıyırma.

Optik Şeffaf indiyum kalay oksit Elektrotlar Desenlendirme Hücreler

Bu protokol, SiO 2 hücre modelleme için bir mikroimalat uyumlu bir yöntemi tarif etmektedir. Önceden tanımlanmış bir parylene C dizayn photolithographically SiO 2 gofret yazdırılır. Serum (veya başka bir etkinleştirme solüsyonu) ile inkübasyondan sonra hücreler için özel olarak uygun (ve uygun göre gelişir) SiO 2 bölgeleri ile püskürtüldü olmak iken esas parylene,-C,.

Photolithographically Tanımlı Parylene-C hücre Desenlendirme: SiO<sub&gt; 2</sub&gt; Yüzeyleri

Nanoporlarda şablonlu elektrodepozisyon yoluyla segmentli ve koaksiyel nanotellerin hazırlanması için prosedürler özetlenmiştir. Örnek olarak, Ag ve ZnO segmentlerinden oluşan segmentli nanoteller ve birTiO2 kabuğu ve bir Ag çekirdeğinden oluşan koaksiyel nanoteller yapılmıştır. Nanoteller fotokatalitik hidrojen oluşum deneylerinde kullanıldı.

Hazırlık ve foto Aktif Bölümlü Ag Kullanım | ZnO ve Koaksiyel TiO<sub&gt; 2</subTemplated elektrodepozisyon tarafından yapılmıştır&gt;-Ag Nanoteller

CdSe@CdS tohumlanmış çubuk nanopartiküllerin yüzeyinde küçük kristalli iridyum oksit nanopartiküllerinin fotokimyasal oksidatif büyümesi için bir protokol sunulmuştur.

CdSe @ CdS nanorods üzerinde İridyum Oksit Nanopartiküller Fotokimyasal Oksidatif Büyüme

Bu makale, boya duyarlı güneş pillerinin üretimi için mürekkep püskürtmeli baskının uygunluğunu araştırmaktadır. Bağlayıcı içermeyen bir TiO2 nanopartikül mürekkebi formüle edildi ve bir FTO cam alt tabaka üzerine basıldı. Basılı katman, 0,25cm2 aktif alana ve% 3,5 verimliliğe sahip bir hücreye üretildi.

Boya duyarlı güneş pilleri için Titanyum Dioksit Dijital Baskı

elektron alıcısı ve elektron veren polimer fabrikasyonu olarak Ti alkoksitler dayalı tamamen yazdırılabilir, fulleren içermeyen, yüksek hava kararlı, toplu heteroeklem güneş hücreleri için bir yöntem burada tarif edilmektedir. Ayrıca, Ti-alkoksit ünitelerinin moleküler şişkinliğini yoluyla fotoaktif tabakasının morfolojisinin kontrol edilmesi için bir yöntem olup bildirilmektedir.

Ti-alkoksit ve Yarıiletken Polimer dayanarak Tamamen Yazdırılabilir Organik-İnorganik Toplu heteroeklem Güneş Pilleri için Morfoloji Kontrolü

Bu projenin genel amacı, boya hassas güneş pilleri için geliştirilmiş performansa sahip bir foto-anot üretmek için elektrospinning kullanmaktı.

Boya Duyarlılaştırılmış Güneş Pilleri için Fotokatalitik Elektrotların Elektrospinning

Burada, polyoxometalate/polimer kompozit membran üzerinde dayalı ücret transferi kromofor hazırlamak için bir iletişim kuralı mevcut.

Mangan oksit katalizörler fotoğraf aktivasyonu için fotoğraf duyarlı membranlar Polyoxometalate tabanlı hazırlanması

Burada, biz mevcut detaylı iletişim kuralları için çözüm işlenen gümüş-bizmut-iyot (Ag-Bi-ı) Üçlü Yarıiletken ince filmler TiO2üzerinde fabrikasyon-kaplı şeffaf elektrotlar ve onların hava-kararlı olarak potansiyel uygulama ve kurşun içermez Opto-elektronik cihazlar.

Çözüm işlenen "Gümüş-bizmut-iyot" Üçlü ince filmler için kurşunsuz fotovoltaik emiciler

Fotokatalitik H2 üretimi için fotoensitizer-katalizör dyad üretmek için doğrudan bir kobaloksim çekirdeğine stilbene bazlı organik boya yıkıntıyoruz. Ayrıca ışık odaklı H2 üretimini fotokatalitik montajlarla değerlendirmek için basit bir deneysel kurulum geliştirdik.

Sulu Aerobik Koşullarda Güneş Odaklı H2 Üretimi için Photosensitizer-Cobaloxime Hybrids geliştirme

Burada, ftalosiyanine duyarlı gümüş fosfat kompozitleri ile antibiyotik organik kirletici moleküllerin sudan fotokatalitik olarak uzaklaştırılması örneğini kullanarak, çevresel saflaştırma alanında fotokatalizörlerin kapsamlı laboratuvar değerlendirmesi için evrensel bir dizi deneysel prosedürü araştırmak için bir protokol sunulmaktadır.

Çevresel İyileştirmede Antibiyotiklerin Parçalanması için Fotokatalizörlerin Performansını Değerlendirmek İçin Eksiksiz Bir Yöntem

Öğrenin, titanyum dioksit fotokataliz kullanarak hücre kültürü iskelelerinin yüzey modifikasyonu yöntemini. Bu teknik, seçici hücre yapışması için kollajen mikrodomainleri oluşturur ve doku mühendisliği uygulamalarında iskele performansını artırır.

TiO kullanarak sulu bir ortamda Proteinler ve Hücreler photopatterning

Daha fazla video keşfet