Microcontact utskrift av proteiner för cellbiologi
Summary
Microcontact utskrift används i stor utsträckning att mönstret proteiner och andra molekyler på material ytor. Vi visar de grundläggande stegen i denna process, prägling mönster av fibronektin på glas.
Abstract
Förmågan att mönstret proteiner och andra biomolekyler på substrat är viktigt för att fånga den rumsliga komplexiteten i den extracellulära miljön. Utveckling av microcontact utskrift av Whitesides gruppen (<a href="http://gmwgroup.harvard.edu/"> Http://gmwgroup.harvard.edu/</a>) I mitten av 1990-talet revolutionerat detta område genom att göra mikroelektronik / mikrofabrikation tekniker tillgänglig för laboratorier inriktade på livsvetenskaperna. Inledande implementationer av denna metod använts Polydimetylsiloxan (PDMS) stämplar för att skapa mönster av functionalized kemikalier på materialytor<sup> 1</sup>. Sedan dess har en rad innovativa strategier tagits fram för att mönstret andra molekyler inklusive proteiner<sup> 2</sup>. Denna video visar den grundläggande processen för att skapa PDMS frimärken och använder dem för att mönster proteiner, eftersom dessa åtgärder är svårt att exakt uttrycka i ord. Vi fokuserar på mönstring den extracellulära matrisen proteinet fibronektin på glas täckglas som ett konkret exempel på mönstring. En viktig komponent i microcontact tryckprocessen är en topologisk mästare, från vilken frimärkena är gjutna, den höjs och sänks regioner befälhavare speglas i den stämpeln och definiera den slutliga mönstret. Normalt består en mästare på en kiselskiva belagda med fotoresist och sedan mönstrade av fotolitografi, som görs här. Skapande av mästare som innehåller ett visst mönster kräver specialiserad utrustning och är bäst närmade i samråd med en tillverkning center eller anläggning. Däremot kan nästan alla substrat med topologi kan användas som en mästare, som plast diffraktion galler (se Reagens för ett exempel), och sådana serendipitous mästare ger lätt tillgängliga, enkla mönster. Detta protokoll börjar vid poängen med att ha en mästare i handen.
Protocol
Discussion
Den microcontact tryckprocessen är konceptuellt enkel och mycket robust, efter att ha tillämpats på mönstring ett brett spektrum av molekyler på olika substrat. Dock fortfarande processen något av en konst. Den specifika geometri mönstret som ska skapas, protein vara mönstrade, tillämpas vikt och beläggning / stämpling förhållanden påverkar alla stämpling kvalitet. Till exempel, för lite vikt, tillämpas på stora drag, ofta resulterar i luckor i mönster som kan ses i övre högra logotyp FIG. 1A. Omvänt kommer för mycket…
Disclosures
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
- Chen, C. S. Geometric control of cell life and death. Science. 276, 1425-1425 (1997).
- 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).
- St. John, P. M. Preferential Glial Cell Attachment to Microcontact-printed Surfaces. Journal of Neuroscience Methods. 75, 171-171 (1997).
- Kam, L., Boxer, S. G. Cell adhesion to protein-micropatterned-supported lipid bilayer membranes. Journal of Biomedical Materials Research. 55, 487-487 (2001).
- 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).
- 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).
- 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).
