生体の屈折率-屈折率整合素子の作製
Summary
このプロトコルでは、マイクロ構造と水溶液間不一致の屈折によるマイクロ流路内でしばしば起こるアーティファクトを除去するために MY133 V2000 からマイクロ流体デバイスの作製について説明します。このプロトコルは、化学的、機械的に密着性を高める、カプセル化されたデバイスを圧縮するのにアクリル ホルダーを使用します。
Abstract
マイクロ流体デバイスの使用は、生体用定義ツールとして浮上しています。現代顕微鏡技術と組み合わせると、これらのデバイスが同時に相補的な測定することができる堅牢なプラットフォームの一部として実装できます。これらの 2 つの手法の組み合わせによって作成された主な課題は、マイクロ流体デバイスを作るための伝統的材料と生体臨床医学で通常使用される水溶液の屈折で不一致です。この不一致は、チャネルやデバイスの端に近い光の成果物を作成できます。1 つのソリューションは、屈折率を水のような MY133 V2000 などフッ素系高分子を用いたデバイスを作製するために使用材料の屈折を減らすこと (n = 1.33)。MY133 V2000 ソフト ・ リソグラフィー技術を使用して作ったマイクロ流体デバイスの構築の実証で、アクリル ホルダーと組み合わせて MY133 V2000 作製したデバイスとの密着性を高めるため O2プラズマを用いた、ポリジメチルシロキサン (PDMS) 基板。デバイスが満ちている典型的なイメージング実験の過程で細胞培養条件を維持するために、デバイスの能力を発揮する 24 h のための細胞培養媒体それを孵化によってテストされます。最後に、定量位相顕微鏡 (QPM) を使用して、大量のマイクロ ライブ付着性のセル内の分布の測定します。このように、PDMS など伝統的な柔らかい材料の代わりに MY133 V2000 など低屈折率のポリマーからデバイスの加工によりより高い精度を発揮します。全体的に、マイクロ流体デバイスを製造するためのこの方法は、光の成果物を減らすし、測定精度を高めるために既存のソフト ・ リソグラフィーのワークフローに容易に統合できます。
Introduction
マイクロ流体技術の開発は、微視的スケール流れ1,2のユニークな物理を活用した新たな医療技術の広い範囲を可能にしました。これは、セル剛性3、表面マーカー4成長5など、臨床的に関連するバイオ マーカーを定量化するマイクロ流体プラットフォーム上に構築された診断技術が含まれています。単一のセルを操作することによっては、たとえば悪性腫瘍6の指標としてバイオ マーカーの不均一性を測定するマイクロ流体デバイスを使用できます。顕微鏡を用いたマイクロ流体アプリケーションを結合する能力が複数バイオ マーカーを同時に測定する装置のことでこれらのプラットフォームの有用性をさらに増加している7。
QPM は、光を通過し、透明なサンプルの内部物質と相互作用と位相シフトを測定する顕微鏡技術です。個々 の細胞の塊は、屈折のバイオマス密度8,9知られている関係を用いた QPM 測定から計算できます。前作は、QPM はセル成長10,11と細胞力学特性を介して障害強度12の臨床的に関連するパラメーターを測定できることを示しています。マイクロ流体システムと組み合わせた場合、QPM 可能性がある生体外で高度に制御された環境の細胞挙動を測定する使用できます。マイクロ流体と QPM を組み合わせることに直面している主な課題の 1 つはソフト ・ リソグラフィーによるマイクロ チャンネル13を構築に使用されるほとんどのポリマーの高屈折です。
様々 な顕微鏡技術とマイクロ流体の組み合わせに直面している重要な課題は、水14,15の屈折を基準にしてデバイス材料の屈折の不一致です。これに対処する 1 つの方法は、サイトップ16や MY133 V200013など低屈折ポリマーを使用しています。後者はフッ素系紫外線 (UV)-水に似た屈折硬化型アクリル系ポリマー (n = 1.33) 多くの確立されたマイクロへのスムーズな統合を可能にするソフト ・ リソグラフィー技術と互換性のあります。デバイス作製のワークフロー。これは、マイクロ流体デバイス作製、適していないだけ MY133 V2000 になりますが、QPM、植民地と単一セルのスケール両方の細胞の変化を測定する顕微鏡の他のアプローチと組み合わせて容易にすることができます。MY133 V2000 は、位相アンラッピング光通過水 MY133 インターフェイスとして、ほとんどの位相シフトを生産することによってのための成果物を排除します。
屈折のミスマッチをなくす、フッ素系ポリマー、MY133-V2000 などから作製したデバイスに関連付けられている 1 つの主要な挑戦はガラスや PDMS など他の材料に低粘着力。現在の仕事は、ソフト ・ リソグラフィーを用いた MY133 V2000 マイクロ流体デバイスの作製を示します。O2プラズマ チャネルの PDMS 表面を治療するためにカスタム作製のアクリル ホルダーと組み合わせて基板により、封印されたチャネルを作成する、基板にデバイスが準拠しています。このデバイスは、細胞培養と細胞診断の臨床的意義があるどちらの生きているセルの成長と細胞内輸送細胞バイオマスの測定の重要なアプリケーションがチャネルの質量を測定する QPM に適して医療および創薬探索。
Protocol
Representative Results
Discussion
MY133 V2000 は、PDMS など伝統的なソフト加工材料の代替として使用できます。前作は、高い屈折率、PDMS などの材料が作製材料とチャネル内水溶液の組合わせを誤まる屈折によるチャネル壁近くに重要なアーティファクトを紹介示しています。13. MY133 V2000 により水溶液の生物医学アプリケーションで通常使用するマイクロ流体デバイスの屈折を一致します。これは作製材料伝?…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
この作品は、ユタ大学と組み合わせて資金によってと同様、研究では、副大統領のオフィスを与えるハンツマン癌研究所とハンツマン癌研究所で CRR プログラムを受賞 P30 CA042014 によって支えられました。
Materials
| MY133-V2000 | MY Polymers | MY133-V2000 | |
| Sylgard 184 | Ellsworth Adhesives | 184 SIL ELAST KIT 0.5KG | |
| Fisher Premium microscope slides | Fisher Scientific | 12-544-4 | |
| .118"(3.0mm) x 12" x 12" Acrylic Sheet | United States Plastic Corp | 44290 | |
| .060"(1.5mm) x 12" x 12" Acrylic Sheet | United States Plastic Corp | 44200 | |
| SCIGRIP 3 Very Fast Set Acrylic Cement | United States Plastic Corp | 45735 | |
| Standard Aluminum Foil (.6 mm thick) | VWR | 89107-726 | |
| Kim Wipes | Fisher Scientific | 06-666 | |
| Insta-Cure+ Super Glue | Bob Smith Industries | BSI-109 | |
| 1/8" PVC tubing | McMaster Carr | 5231K55 | |
| McCormick Food Coloring | Target | 13353207 | |
| X-Acto #1 Precision Knife | X-Acto | X3201 | |
| X-Acto #18 Heavyweight wood chiseling blade | X-Acto | X218 | |
| VWR Razor Blades | VWR | 55411-055 | |
| Surface Treated Cell Culture Dishes | Fisher Scientific | FBO12922 | |
| Fibronectin Human Plasma | Sigma-Aldritch | F0895-1MG | |
| Trypsin-EDTA 10x | Fisher Scientific | 15-400-054 | |
| Corning Dulbecco's Phosphate Buffered Saline | Fisher Scientific | MT21030CM | |
| Gibco Penicillin-Streptomycin | Fisher Scientific | 15-140-148 | |
| HyClone Nonessential Amino Acids 100x | Fisher Scientific | SH3023801 | |
| Fetal Bovine Serum | Omega Scientific | FB-12 | |
| Corning DMEM with L-glutamine and glucose | Fisher Scientific | MT10013CV | |
| Trichloro(1H,1H,2H,2H-perfluorooctyl)silane | Sigma-Aldritch | 448931 | Reacts violently with water |
| Ethanol, 200 proof Decon Labs | Fisher Scientific | 04-355-223 | |
| Acetone | Fisher Scientific | A18P-4 | |
| Bel-Art 42025 Plastic Dessicator | Cole-Parmer | EW-06514-30 | |
| Epilog Fusion Laser Cutter, 120 W | Epilog Laser | Epilog Fusion M2 32 Laser | |
| Isotemp Stirring Hotplate | Fisher Scientific | SP88850200 | |
| Ateco 14111 1.5 inch stainless steel cutter | Ateco | 14111 | |
| Pyrex Glass Cell Culture Dish | Fisher Scientific | 08-747B | |
| Radio Frequency Plasma Cleaner | Harrick Plasma | PDC-32G | Used with Oxygen gas |
| Black Hole Laboratories Digivac | Black Hole Laboratories | Model 215 | |
| Intelli-Ray Ultraviolet Oven | Uvitron | UVO338 | |
| Compact Spin Coater | MTI Corporation | VTC-100A | |
| Fisher Brand Isotemp Oven | Fisher Scientific | 15-103-0510 | Forced Air Convection |
| Gilson Positive Displacement Pipette P1000 | Fisher Scientific | FD10006G | |
| HeraCell VIOS 160i | Fisher Scientific | 13 998 212PM |
Riferimenti
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