Creating Two-Dimensional Patterned Substrates for Protein and Cell

通過二維圖案基底技術固定蛋白和細胞

摘要：

       微接觸印刷技術能夠快速并高度保真地制備清晰可控的圖案基底。雖然微接觸印刷可以采用直接打印大量的分子，包括蛋白質、DNA和硅烷，基于長鏈烷烴硫醇在金上面的自組裝單分子膜技術提供了一種簡單的將蛋白和細胞固定在包含粘合和阻抗區域的特定圖案上。這種固定技術可用來控制細胞形態并且用于研究蛋白和細胞生物學中的一系列問題。在此，我們為細胞研究提供了一種通用的制備清晰可控的蛋白圖案的技術。這個過程包含三個部分：通過光刻制備具有圖案的母版，制備具有圖案的PDMS，采用微接觸印刷技術制備鍍金基底。之后，這些細胞培養基底，便具備了固定蛋白和細胞的能力。

       基于自主裝技術的單層化學方法能夠精確控制蛋白和細胞的粘附和非粘附區域；這是直接蛋白質沖壓技術所不能實現的。十六烷硫醇，在微接觸印刷工序中使用的長鏈烷烴硫醇，產生的疏水性表面能夠從溶液中吸附蛋白質。用于回填基底的非印刷區域的乙二醇終止巰基，制備了一個阻礙蛋白吸附和細胞生長的單分子層。而巰基單分子層生成了一個支持蛋白吸附和細胞生長的精準單分子層區域。因此，這些基底具有廣泛的應用前景，從細胞行為研究到微電子的產生。

      其他類型的單分子層化學已被用于細胞培養研究中，包括我們使用三氯硅烷直接在玻璃基板上產生圖案，以及在金上面進行烷烴硫醇的單分子壓印。此外，用于單分子層制備的單體具有商業化，穩定，并且儲存和操作過程中不需要惰性氣體環境的。基于烷烴硫醇制備的圖案化的基板，也可以回收并重復使用多次，并且保持細胞固定效果。

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