Creating Two-Dimensional Patterned Substrates for Protein and Cell

Creating Two-Dimensional Patterned Substrates for Protein and Cell

通过二维图案基底技术固定蛋白和细胞

摘要：

       微接触印刷技术能够快速并高度保真地制备清晰可控的图案基底。虽然微接触印刷可以采用直接打印大量的分子，包括蛋白质、DNA和硅烷，基于长链烷烃硫醇在金上面的自组装单分子膜技术提供了一种简单的将蛋白和细胞固定在包含粘合和阻抗区域的特定图案上。这种固定技术可用来控制细胞形态并且用于研究蛋白和细胞生物学中的一系列问题。在此，我们为细胞研究提供了一种通用的制备清晰可控的蛋白图案的技术。这个过程包含三个部分：通过光刻制备具有图案的母版，制备具有图案的PDMS，采用微接触印刷技术制备镀金基底。之后，这些细胞培养基底，便具备了固定蛋白和细胞的能力。

       基于自主装技术的单层化学方法能够精确控制蛋白和细胞的粘附和非粘附区域；这是直接蛋白质冲压技术所不能实现的。十六烷硫醇，在微接触印刷工序中使用的长链烷烃硫醇，产生的疏水性表面能够从溶液中吸附蛋白质。用于回填基底的非印刷区域的乙二醇终止巯基，制备了一个阻碍蛋白吸附和细胞生长的单分子层。而巯基单分子层生成了一个支持蛋白吸附和细胞生长的精准单分子层区域。因此，这些基底具有广泛的应用前景，从细胞行为研究到微电子的产生。

      其他类型的单分子层化学已被用于细胞培养研究中，包括我们使用三氯硅烷直接在玻璃基板上产生图案，以及在金上面进行烷烃硫醇的单分子压印。此外，用于单分子层制备的单体具有商业化，稳定，并且储存和操作过程中不需要惰性气体环境的。基于烷烃硫醇制备的图案化的基板，也可以回收并重复使用多次，并且保持细胞固定效果。

具体视频如下，点击即可：