생물 의학 마이크로 대 한 굴절 인덱스 일치 장치 제조
Summary
이 프로토콜의 MY133-V2000 아닌 구조와 용액 microchannels 일치 하지 않을 굴절율 때문에 자주 발생 하는 아티팩트를 제거 하기 위해 미세 소자의 제작을 설명 합니다. 이 프로토콜 캡슐화 된 장치, 화학적 그리고 기계적으로 접착을 향상을 압축 하는 아크릴 홀더를 사용 합니다.
Abstract
미세 소자의 사용 생물 의학 응용 프로그램에 대 한 정의 도구로 떠오르고 있다. 현대 현미경 검사 법 기술로 결합 될 때이 장치 동시 보완 측정 수 있는 강력한 플랫폼의 일부로 구현할 수 있습니다. 이러한 두 가지 기술 조합 하 여 만든 기본 도전 미세 소자를 전통적으로 사용 되는 재료와 일반적으로 의학에서 사용 되는 수성 솔루션 사이의 굴절률의 불일치 이다. 이 불일치는 채널 또는 장치 가장자리 근처 광 아티팩트를 만들 수 있습니다. 하나의 솔루션은 MY133-V2000 그 굴절률은 물 비슷합니다 같은 플 루 오 르 폴리머를 사용 하 여 장치를 조작 하는 데 사용 하는 재료의 굴절률을 줄이기 위해 (n = 1.33). 여기, MY133-V2000 소프트 리소 그래피 기술을 사용 하 여 만든 미세 장치 건설 시연 되는 아크릴 홀더 함께 MY133-V2000 조작 장치 사이 접착 증가 O2 플라즈마를 사용 하 여와 입니다 (PDMS) 기판입니다. 장치 다음 24 h 일반적인 이미징 실험의 과정 세포 배양 조건을 유지 하는 장치의 기능을 설명 하기 위해 세포 배양으로 가득 그것을 배양 하 여 테스트 됩니다. 마지막으로, 양적 위상 현미경 (QPM)는 아닌 라이브 부착 셀 내의 질량 분포를 측정 하는 데 사용 됩니다. 이 이렇게, 증가 정밀, PDMS, 등 전통적인 소프트 리소 그래피 재료 대신 MY133 V2000 같은 낮은 인덱스의 굴절 폴리머에서 장치를 조작 하 여 사용 설명 했다. 전반적으로, 미세 장치 조작에 대 한이 방법은 광학 아티팩트를 줄이고 측정 정밀도 증가 하기 위하여 기존의 소프트 리소 그래피 워크플로로 쉽게 통합 될 수 있습니다.
Introduction
미세 기술 개발은 다양 한 미세한 규모 흐름1,2의 독특한 물리를 활용 하 여 새로운 생물 의학 기술 활성화 하 고 있다. 이 셀 강성3, 표면 마커4및 성장5를 포함 하 여 임상 관련 생체 계량 미세 플랫폼에 내장 된 진단 기술을 포함 합니다. 단일 셀을 조작 하 여 미세 장치 또한 종은6의 지표로 서 예 biomarker이 측정 하기 위해 사용할 수 있습니다. 미세 현미경으로 응용 프로그램을 결합 하는 기능 추가 다중 바이오 마커를 동시에 측정 하는 장치에 대 한 함으로써 이러한 플랫폼의 유틸리티 증가7.
QPM 빛 통과 하 고 투명 한 샘플 내부 물질과 상호 작용 하는 위상 변화를 측정 하는 현미경 검사 법 기술입니다. 개별 셀의 질량 QPM 측정, 굴절률 및 바이오 매스 밀도8,9사이 알려진된 관계를 사용 하 여 계산할 수 있습니다. 이전 작업 QPM는 세포 성장10,11 및 셀 기계적 성질을 통해 장애 강도12와 같은 임상적으로 관련 된 매개 변수를 측정 능력을 보이고 있다. 마이크로와 결합 하면, QPM 잠재적으로는 매우 통제 된 환경에서 에 체 외에서세포 동작 측정에 사용할 수 있습니다. 마이크로 QPM 결합에 직면 하는 주요 과제 중 하나입니다 대부분 고분자 미세 채널을 통해 소프트 리소 그래피13을 생성 하는 데 사용의 높은 굴절률.
다양 한 현미경 검사 법 기술로 마이크로의 조합에 직면 하는 중요 한 도전 물14,15의 굴절률에 상대적인 장치 물자의 굴절률 사이 불일치 이다. 이 문제를 해결 하는 방법은 CYTOP16 등 MY133 V200013낮은 굴절률 폴리머 사용입니다. 후자는 불 자외선 (UV)-물과 유사한 굴절률을 치료할 수 있는 아크릴 폴리머 (n = 1.33) 소프트 리소 그래피 기술, 많은 설립된 미세에 매끄러운 통합에 대 한 허용과 호환 이며 장치 제작 워크플로입니다. 이 MY133 V2000 미세 장치 제조에 적합 하지 않은 만들지만 또한 QPM 및 다른 현미경 접근 식민지와는 단일 셀에 셀 동작 측정을 쉽게 결합 될 수 있습니다. MY133-V2000 단계 빛 통과 물 MY133 인터페이스도 작은 경우, 위상 변화를 생산 하 여 풀기 때문 아티팩트를 제거 합니다.
굴절률의 불일치를 제거, MY133-V2000, 같은 플 루 오 르 폴리머에서 조작 장치와 관련 한 주요 도전 유리 또는 PDMS 등 다른 재료를 낮은 준수는. 현재 작업 소프트 리소 그래피를 사용 하 여 MY133 V2000 미세 소자의 제조를 보여 줍니다. 둘 다 채널과 PDMS의 표면 처리를 O2 플라즈마를 사용 하 여 기판 사용자 정의 조작 아크릴 홀더 결합 장치 된 채널을 만드는 기판에 준수 보장 합니다. 이 장치는 세포 배양 및 QPM 진단에 임상 관련성 있는 둘 다 라이브 세포의 성장과 셀 바이오 매스의 세포내 수송을 측정 하기 위한 중요 한 응용 프로그램은 채널에 세포의 질량 측정에 적합 의학 및 약 발견입니다.
Protocol
Representative Results
Discussion
MY133-V2000 PDMS 등 전통적인 소프트 리소 그래피 제조 재료 대신 사용할 수 있습니다. 이전 작업은 높은 인덱스의 굴절, PDMS, 같은 재료 제조 재료와 채널 내부의 용액 사이의 일치 하지 않는 인덱스의 굴절으로 인해 채널 벽 근처 중요 한 유물을 소개 보이고 있다 13. MY133-V2000 미세 장치 생명 의학 어플리케이션에 일반적으로 사용 되는 수성 솔루션의 굴절률을 일치 수 있습니다. 뚜?…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
이 작품와 함께에서 자금 뿐만 아니라 연구를 위한 부통령의 사무실 부여 P30 CA042014 사냥꾼 암 연구소 그리고 사냥꾼 암 연구소에서 음악원 프로그램 유타 대학에 의해 지원 되었다.
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 |
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