Antifouling Selbstorganisierte Monoschichten auf Mikroelektroden für die Strukturierung von Biomolekülen
Summary
Wir präsentieren ein Verfahren zur Bildung eines Poly (Ethylenglycol) selbstorganisierte Monoschicht (PEG-SAM) auf einem Silizium-Substrat mit Gold-Mikroelektroden. Die PEG-SAM ist in einem einzigen Schritt gebildet und verhindert Biofouling auf Silizium-und Goldoberflächen. Die Elektrophorese wird dann für die Strukturierung von Biomolekülen bis in den Nanobereich eingesetzt.
Abstract
Wir präsentieren ein Verfahren zur Bildung eines Poly (ethylenglycol) (PEG) trimethoxysilan selbstorganisierten Monoschicht (SAM) auf einem Silizium-Substrat mit Gold-Mikroelektroden. Die PEG-SAM ist in einer einzigen Versammlung Schritt gebildet und verhindert Biofouling auf Silizium-und Goldoberflächen. Die SAM ist die Beschichtung Mikroelektroden mit Standard-, Positiv-Ton-Lithographie strukturiert werden. Mit der Mikrotubuli als Beispiel verwenden wir eine Gleichspannung an elektrophoretische Migration auf die SAM-beschichteten Elektrode in einer reversiblen Weise zu induzieren. Eine Flusskammer ist für die Bildgebung der elektrophoretischen Migration und Mikrotubuli-Strukturierung eingesetzt<em> In situ</em> Mit Epifluoreszenzmikroskopie. Diese Methode ist allgemein anwendbar auf Biomolekül Strukturierung, wie es Elektrophorese verwendet, um Zielmoleküle immobilisieren und erfordert daher keine spezifische molekulare Wechselwirkungen. Darüber hinaus vermeidet es Probleme beim Versuch, Muster der SAM-Moleküle direkt mit lithographischen Techniken. Die Kompatibilität mit Elektronenstrahl-Lithographie ermöglicht diese Methode, um Muster von Biomolekülen im Nanometerbereich eingesetzt werden.
Protocol
Discussion
Die Migration von MTS ist einfach visualisiert mittels Fluoreszenz-Mikroskopie aufgrund ihrer Helligkeit und der geringe Hintergrundfluoreszenz. Die Methode ist allgemein anwendbar auf Biomolekül Strukturierung, wie es verlangt nur, dass die Biomoleküle bewogen, eine Nettoladung durch eine geeignete Einstellung des pH tragen. Elektroosmose ist in dieser Konfiguration zu vermeiden, weil es keine geladenen Oberflächen wie z. B. die Kieselsäure Wände in der Kapillarelektrophorese eingesetzt werden.
<p class="jove_…Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Wir erkennen an, Melissa Grunlan für hilfreiche Diskussionen über SAM-Bildung. Diese Arbeit wurde zum Teil durch die Robert A. Welch Foundation (A-1585) unterstützt.
Materials
| Material Name | Type | Company | Catalogue Number | Comment |
|---|---|---|---|---|
| 2-[methoxypoly-(ethyleneoxy)propyl]-trimethoxysilane (PEG-silane) | Gelest, Inc. | SIM6492.7 | 6-9 PEG units; molecular weight 450-600 g mol-1 | |
| 2-mercaptoethanol | Sigma | M7522 | ||
| Acetone | EMD Chemicals | AX0120-8 | ACS grade | |
| Catalase | Calbiochem | 219001-5MU | ||
| Chlorobenzene | EMD Chemicals | MK441908 | ACS grade | |
| Ethylene glycol-bis(2-aminoethylether)-N,N,N’,N’-tetraacetic acid (EGTA) | Calbiochem | 324626 | ||
| Glucose | EMD Chemicals | DX0145-1 | ||
| Glucose oxidase | MP Biomedicals | 100330 | ||
| Guanosine-5’-[(α,Β)-methyleno]triphosphate, Sodium salt (GMPCPP) | Jena Biosciences, GmbH | NU-405s | ||
| Guanosine-5’-triphosphate | Sigma | G8752 | ||
| Isopropanol | EMD Chemicals | PX1835-5 | ACS grade | |
| Methyl isobutyl ketone (MIBK) | Fisher Scientific | AC12739-0010 | ||
| Paclitaxel (taxol) | Calbiochem | 580555 | ||
| Piperazine-N,N”-bis(2-ethanesulfonic acid) (PIPES) | Sigma | P1851 | ||
| Polymethylmethacrylate (PMMA) | Brewer Science, Inc. | 950K | molecular weight 950K | |
| Rhodamine tubulin | Cytoskeleton, Inc. | T331M | from bovine brain 99% pure, lyophilized | |
| Toluene | EMD Chemicals | TX0735-5 | ACS grade | |
| Tubulin | Cytoskeleton, Inc. | T238 | from bovine brain 99% pure, lyophilized |
No. 1 borosilicate glass coverslips (22 X 50 mm) were purchased from VWR. Polished electronic grade p-type <111> silicon wafers were purchased from Addison Engineering, Inc. High-purity silver paint was obtained from Structure Probe, Inc. (Catalog # 5001 AB). Insulated fine gauge copper magnet wire (~ 0.08 mm (0.003”) diameter) can be obtained from electronic supply companies.
References
- Rai-Choudhury, P. . Handbook of Microlithography, Micromachining, and Microfabrication: Microlithography. , (1997).
