Универсальный метод литографии плазмы был разработан для создания стабильной модели поверхности для направления сотовой привязанности. Этот метод может быть применен для создания сотовых сетей, включая те, которые имитируют натуральных тканей и была использована для изучения нескольких, различных типов клеток.
Систематическое манипуляции ячейки микроокружения с микро-и наноразмерных разрешение часто требуется для расшифровки различных клеточных и молекулярных явлений. Чтобы удовлетворить это требование, мы разработали технику литографии плазмы манипулировать сотовой микроокружения путем создания узорчатой поверхности с функцией размером от 100 нм до миллиметров. Целью этого метода является, чтобы иметь возможность учиться, контролируемым образом, поведение отдельных клеток, а также группы клеток и их взаимодействие.
Этот метод плазменной литографии основана на селективной модификации химии поверхности на подложку с помощью защитного контакта низкотемпературной плазмы с физической формы. Это селективная защита листьев химической картины, которые могут направлять вложений клеток и движения. Эта модель, или поверхность шаблона, затем может быть использован для создания сетей клеток, структура которых может имитировать, что встречается в природе и производит управляемой среды для экспериментальных исследований. Метод хорошо подходит для изучения биологического явления, как она производит устойчивые закономерности поверхности на прозрачных полимерных подложек в биосовместимых образом. Образцы поверхности длиться несколько недель или месяцев и, таким образом руководство взаимодействия с клетками в течение длительного периода времени, что облегчает изучение долгосрочных клеточные процессы, такие как дифференциация и адаптации. Модификация поверхности в основном химического вещества в природе и, следовательно, не вносит топографических или физического вмешательства для интерпретации результатов. Он также не содержит никаких жестких или ядовитых веществ для достижения структурирование и совместим для тканевой культуры. Кроме того, он может быть применен для изменения различных типов полимерных подложках, которые из-за возможность настройки их свойств и идеально подходит для широко используется в биологических приложений. Разрешение достижимо также полезно, как изоляция конкретных процессов, таких как миграция, адгезия, или привязка позволяет для дискретных, ясные наблюдения на одном уровне с многоклеточные.
Этот метод был использован для формирования разнообразных сетей различных типов клеток для исследований, проведенных с миграцией, сигнализации, ткани образования, а также поведение и взаимодействие нейронов предъявлено обвинение в сети.
Метод ячейки расследования, представленные здесь позволяет создавать сложные структуры многоклеточных сетей, которые имитируют биологические структуры, а также предоставляет метод для создания стимулов, которые субклеточных в природе, которые затем облегчает исследования сгруппированы как поведение клеток и одного-клеточные реакции к факторам среды. Использование этого метода прост, но надежен, как она может быть быстро выполнена с низкой стоимости оборудования в той же лаборатории, культуре клеток. Кроме того, настоятельно клетка чувствительна, позволяет легко наблюдения результирующая поведения и по своей природе является стабильной в течение длительного периода времени, что позволяет исследовать долгосрочное поведение клетки. Это дополнительно позволяет для разнообразных экспериментов, которые будут выполняться, как это совместимо со многими типами клеток и может создавать произвольные узоры. Долгосрочной стабильности техники проистекает из того факта, что поверхность функционализации, предоставленная плазмы является частью поверхности, а не покрытие или другого слоя, который может быть удален или деградировали. Если держать под жидким, этот тип модификации может сохранить свою ячейку руководящие способности в течение нескольких месяцев.
Наиболее важной частью эксперимента, необходимых для обеспечения значимых результатов в том, что создание мастер образец, который в конечном итоге будут использованы для сотовых руководства. Если эта картина не является должным образом спроектированы, клетки не будут надлежащих ответных мер в образец и не может производить полезную поведение. Такие параметры, как ширина линии, сеткой скважин, и другие могут сильно влиять на ячейки совместимость с определенной схеме, и, как правило ряд таких параметров могут быть созданы на начальном фотошаблонов для выявления наиболее подходящий дизайн.
Другие важные параметры, связанные с проведением структурирование включают формы создания, поддержания пыли окружающей среды, клетка посева и общей стерильности культуре клеток. Mold создание может быть осуществлено путем различных стадиях процесса, которые предпринимаются для обеспечения повторяется PDMS сбросив эпоксидной плесени. Эпоксидной формы создается потому что он не будет деградировать так же, как противостоять формы с маленьким, высоким соотношением сторон структур при повторном кастинге. Если литьевого прессования сделано правильно, размеров и доходности, не будут затронуты, но если сделано неправильно такими как плохо дегазации, неполное лечение, или чрезмерного перегревания, пузыри, шероховатости и деформации картина может произойти что влияет на конечный результат. В отношении поддержания пыли окружающей среды, формы должна быть как можно более чистым, как пыль может вмешиваться в надлежащий контакт между плесень рабочие PDMS и поверхности и тем самым надлежащий плазмы экранирование и химический кучность стрельбы. Плотность посева клеток, также должны быть оптимизированы, чтобы обеспечить, чтобы ни слишком мало или слишком много клеток населяют области образца и стерильность должна быть сохранена, чтобы избежать бактериальных и других загрязнений клеток используются.
Метод также может быть объединена с другими элементами, такими как микрофлюидики, микроэлектродов и механических датчиков. Это дает дополнительные стимулы к клеткам, чтобы лучше повторить различных физиологических условиях во время экспериментов и будущей работы направлена на изучение воздействия этих комбинаций
The authors have nothing to disclose.
Name of the reagent | Company | Catalogue number | Comments |
Plasma Cleaner And Vacuum Chamber | Harrick Plasma | PDC-001 | |
Inverted fluorescence and phase contrast microscope | Nikon | TE2000-U | |
Microscope stage top incubator | AmScope | Model TCS-100 | Modified to include an enclosure that supplies an appropriate atmosphere |
Polystyrene Petri dish | VWR | 25384-090 | |
Polydimethylsiloxane (PDMS) | Dow Corning | Sylgard 184 | |
Epoxy | Devcon | 2 ton clear epoxy #14310 | |
Cell culture media | Various | Media follows standard formulations for cell type | |
Retinoic acid | Sigma | R2625 |