Summary

Impressão microcontact de Proteínas de Biologia Celular

Published: December 05, 2008
doi:

Summary

Microcontact impressão é usado extensivamente às proteínas padrão e outras moléculas nas superfícies de materiais. Demonstramos as etapas básicas desse processo, carimbar padrões de fibronectina em vidro.

Abstract

A capacidade de proteínas e outras biomoléculas padrão sobre substratos é importante para captar a complexidade espacial do ambiente extracelular. Desenvolvimento da impressão microcontact pelo grupo Whitesides (<a href="http://gmwgroup.harvard.edu/"> Http://gmwgroup.harvard.edu/</a>), Em meados da década de 1990 revolutionalized neste campo, fazendo microeletrônica / técnicas de microfabricação acessível a laboratórios focados em ciências da vida. Implementações iniciais deste método utilizado PDMS (polidimetilsiloxano) selos para criar padrões de produtos químicos nas superfícies de materiais funcionalizados<sup> 1</sup>. Desde então, uma série de abordagens inovadoras foram desenvolvidos para moléculas de outro padrão, incluindo proteínas<sup> 2</sup>. Este vídeo demonstra o processo básico de criação de selos de PDMS e as utiliza para proteínas padrão, como estes passos são difíceis de expressar em palavras com precisão. Nós nos concentramos em padronização da proteína fibronectina da matriz extracelular sobre lamínulas de vidro como um exemplo específico de padronização. Um componente importante do processo de impressão microcontact é um mestre topológico, a partir do qual os selos são lançados; as regiões levantados e abaixados do mestre são espelhados no selo e definir o padrão final. Tipicamente, um mestre consiste em um wafer de silício revestido com fotorresiste e depois modelado por fotolitografia como é feito aqui. Criação de mestres contendo um padrão específico requer equipamento especializado, e é melhor abordado em consulta com um centro de fabricação ou instalação. No entanto, quase todos os suportes com a topologia pode ser usado como um mestre, como redes de difração de plástico (ver Reagentes para um exemplo), e tais mestres serendipitous fornecer prontamente disponíveis, os padrões simples. Este protocolo começa no ponto de ter um mestre na mão.

Protocol

1. Preparação de soluções e materiais Estes passos devem ser realizados vários dias de antecedência. Lamínulas de vidro. Lamínulas foram limpos por imersão por 10 minutos em uma solução de detergente Linbro provêm 7X: água, misturados em um 1: 3 ratio e aquecida, com agitação, até claro. Lamínulas foram lavadas exaustivamente com água deionizada, e depois cozido a 450 ° C por 6 horas. Carregando lamínulas em racks coloração de cerâmica (veja Os reagentes) simplificou o processo….

Discussion

O processo de impressão microcontact é conceitualmente simples e muito robusto, tendo sido aplicada a padronização uma ampla gama de moléculas em uma variedade de substratos. No entanto, este processo continua a ser algo de uma arte. A geometria específica do padrão a ser criada, a proteína a ser modelada, peso aplicado, e revestimento / condições stamping afetam a qualidade de estamparia. Por exemplo, muito pouco de peso, aplicada a características de grande porte, muitas vezes resulta em falhas no padrão de como pode ser visto…

Divulgations

The authors have nothing to disclose.

Materials

Material Name Type Company Catalogue Number Comment
Plasma Cleaner   Harrick Scientific Products, Inc. PDC-32G  
Desiccator   Nalgene 5315-0150  
PBS Reagent Invitrogen 10010-072  
Protein labeling kit Reagent Invitrogen A30006  
Fibronectin Reagent Sigma-Aldrich F2006  
Staining rack Reagent Thomas Scientific 8542E40  
Coverslips Reagent Fisher Scientific 12-544-12  
Sylgard 184 Reagent Ellsworth Adhesives 184 Sil Elast Kit  
Diffraction Grating Reagent Edmund Scientific 3040267  

References

  1. Chen, C. S. Geometric control of cell life and death. Science. 276, 1425-1425 (1997).
  2. Kumar, A., Whitesides, G. M. Features of Gold Having Micrometer to Centimeter Dimensions can be Formed Through a Combination of Stamping with an Elastomeric Stamp and an Alkanethiol “Ink” Followed by Chemical Etching. Applied Physics Letters. 63, 4-4 (1993).
  3. St. John, P. M. Preferential Glial Cell Attachment to Microcontact-printed Surfaces. Journal of Neuroscience Methods. 75, 171-171 (1997).
  4. Kam, L., Boxer, S. G. Cell adhesion to protein-micropatterned-supported lipid bilayer membranes. Journal of Biomedical Materials Research. 55, 487-487 (2001).
  5. Kung, L. A., Kam, L., Hovis, J. S., Boxer, S. G. Patterning Hybrid Surfaces of Proteins and Supported Lipid Bilayers. Langmuir. 16, 6773-6773 (2000).
  6. Shen, K., Thomas, V. K., Dustin, M. L., Kam, L. C. Micropatterning of costimulatory ligands enhances CD4+ T cell function. Proceedings of the National Academy of Sciences. 105, 7791-7791 (2008).
  7. Shi, P., Shen, K., Kam, L. C. Local presentation of L1 and N-cadherin in multicomponent, microscale patterns differentially direct neuron function in vitro. Developmental Neurobiology. 67, 1765-1765 (2007).

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Citer Cet Article
Shen, K., Qi, J., Kam, L. C. Microcontact Printing of Proteins for Cell Biology. J. Vis. Exp. (22), e1065, doi:10.3791/1065 (2008).

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