Microcontact afdrukken van eiwitten voor Celbiologie
Summary
Microcontact afdrukken wordt op grote schaal gebruikt voor het patroon eiwitten en andere moleculen op materiaal oppervlakken. Tonen we de basisstappen van dit proces, stempelen patronen van fibronectine op glas.
Abstract
De mogelijkheid om patroon eiwitten en andere biomoleculen op substraten is belangrijk voor het vastleggen van de ruimtelijke complexiteit van het extracellulaire milieu. Ontwikkeling van microcontact afdrukken door de Whitesides groep (<a href="http://gmwgroup.harvard.edu/"> Http://gmwgroup.harvard.edu/</a>) In het midden van de jaren 1990 revolutionalized dit gebied door het maken van micro-elektronica / microfabricage technieken toegankelijk voor laboratoria gericht op de life sciences. De eerste implementaties van deze methode gebruikte polydimethylsiloxaan (PDMS) postzegels om patronen van gefunctionaliseerde chemicaliën te maken op materiaaloppervlakken<sup> 1</sup>. Sindsdien zijn er een reeks van innovatieve benaderingen zijn ontwikkeld op patroon andere moleculen, zoals eiwitten<sup> 2</sup>. Deze video toont de basis-proces van het maken PDMS stempels en gebruikt ze om patroon eiwitten, als deze stappen zijn moeilijk om nauwkeurig te drukken in woorden. Wij richten ons op patronen van de extracellulaire matrix eiwit fibronectine op glas dekglaasjes als een specifiek voorbeeld van patronen. Een belangrijk onderdeel van het microcontact drukproces is een topologische meester, van waaruit de postzegels worden gegoten, de omhoog en omlaag regio's van de meester worden weerspiegeld in de stempel en bepalen de uiteindelijke patroon. Typisch, een meester bestaat uit een silicium wafer bedekt met fotolak en daarna patroon door fotolithografie, zoals hier gebeurt. Creatie van masters met een specifiek patroon vereist gespecialiseerde apparatuur, en wordt het best benaderd in overleg met een fabricage centrum of faciliteit. Echter, bijna elke ondergrond met topologie worden gebruikt als een master, zoals plastic buigingsroosters (zie Reagentia voor een voorbeeld), en dergelijke toevallige masters bieden direct beschikbaar, eenvoudige patronen. Dit protocol begint op het punt van het hebben van een meester in de hand.
Protocol
Discussion
De microcontact drukproces is conceptueel eenvoudig en zeer robuust, dat is toegepast op patronen een brede waaier van moleculen op een verscheidenheid van substraten. Echter, dit proces blijft iets van een kunst. De specifieke geometrie van het patroon te creëren, eiwit te zijn patroon, toegepast gewicht en coating / stempelen voorwaarden alle van invloed op de kwaliteit stampen. Bijvoorbeeld, te weinig gewicht, toegepast op de grote mogelijkheden, resulteert vaak in hiaten in het patroon zoals te zien in de rechterbovenhoek logo van Fig….
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).
