א &#39;וד&#39; Kurtulus Dimlioglu נתמך על ידי אוניברסיטת קליפורניה מעבדה אגרות פרס תכנית מחקר 12-LR-237,197. פ Daggumati נתמך על ידי אוניברסיטת קליפורניה דיוויס השקעות מחקר בפרס המדעים והנדסה (עלייה). CA צ&#39;פמן נתמך על ידי מחלקה לחינוך לתארים מתקדמים תחומי סיוע של מלגת צורך הלאומית. עבודה זו נתמכה על ידי תכנית UC מעבדת מחקר עמלות, עליית דייוויס UC, וUC Davis המכללה אקדמי להנדסת סטארט כספים.

1. ייצור זהב Nanoporous <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מצעים נקיים בפתרון Piranha <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הוסף 25 מ&quot;ל מי חמצן (30%) לחומצה גופרתית 100 מ&quot;ל (96%) בצלחת גיבוש ומחמם את התערובת עד 65 מעלות צלזיוס על פלטה חמה. התראה: הנוזלים הם מאכל מאוד ויש לטפל בזהירות. הפתרון בילה לא צריך להיות מאוחסן במכל אטום, כפי שהוא עלול להתפוצץ. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מקום 1 אינץ על ידי שקופיות מיקרוסקופ 3 אינץ לתוך התערובת באמצעות מלקחיים עמידי חומצה ולנקות אותם במשך 10 דקות. השתמש בסירת immunostaining פורצלן לתצווה ניקוי-coverslips קטנה. פנק coverslips קטנה עם אוויר בפלזמה 10 וואט למשך 30 שניות לפני הטבילה לתוך התמיסה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> יש לשטוף את הדגימות ניקו במנות התגבשות תחת מים זורמים deionized (DI) במשך 3 דקות. דגימות מכה יבשות עם אקדח חנקן מעל נטולות סיבי מגבות. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכן את מסכת סטנסיל (שיטה 1: השתמש באפשרות זו ליצירת דפוסי מילימטר בקנה מידה) <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> 250 גיליונות סיליקון אלסטומר מיקרומטר בעובי אגרוף עם אגרופים ביופסיה ו / או לחתוך את אזורים עם אזמל על משטח פלסטיק חצי קשה. נקה את גיליונות אלסטומר מעובד ב70% isopropanol ויבשים עם אקדח חנקן. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הנח את הגיליון חבט במגבת נטולת מוך חדר נקי וליישר את coverslips Piranha-ניקה מעל סטנסיל עם משטח המדגם מול סטנסיל. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> photoresist המראת הדפוס (שיטה 2: השתמש באפשרות זו ליצירת דפוסים תת מילימטר בקנה מידה) <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הנח Piranha-ניקו שקופיות מיקרוסקופ על ספינינג צ&#39;אק ולפוצץ את כל חלקיקים עם אקדח של חנקן. לוותר על 1.5 מ&quot;ל של אמרגן הידבקות (hexamethyldisilazane) על גבי שקופית הזכוכית באמצעות פיפטה פלסטיק. מורחים את האמרגן ידי ספינינג את השקופית ברציפות ב 500 סל&quot;ד במשך 5 שניות ו-1,500 סל&quot;ד במשך 30 שניות. אופים את השקופית על פלטה חמה על 115 מעלות צלזיוס במשך 7 דקות ולתת לו להתקרר למשך 5 דקות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לוותר על 4 מ&quot;ל של photoresist לשקופית הזכוכית (ב 3 אינץy-1 סנטימטר). מורחים photoresist על ידי ספינינג השקופית עם אותו הפרוטוקול כלאמרגן ההידבקות. לאפות photoresist על פלטה חמה על 115 מעלות צלזיוס במשך 1.5 דקות ולתת לו להתקרר במשך 10 דקות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לחשוף את שקופית photoresist המצופה עם אור האולטרה סגול (העצמה: 22 mW / 2 ס&quot;מ) דרך שקיפות מסכה במשך 15 שניות. לאפות photoresist על פלטה חמה על 115 מעלות צלזיוס במשך 1.5 דקות ולחכות 45 דקות. ממיסים את photoresist נחשף במפתח לפחות 3.5 דקות. לשטוף ביסודיות עם מים די. בדוק את הדפוסים שפותחו תחת מיקרוסקופ אופטי. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מתכות מבשר הפקדה להפקת סרטים דקים NP-Au <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> טען את הדגימות למכונה המקרטעת שעצמאית יכול להפקיד זהב, כסף, וכרום. גמגום-לנקות את הדגימות עבור 90 שניות ב 50 וואט מתחת לגיל 25 אווירת עיבוד ארגון mTorr לפני תחילת תצהיר מתכת. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> גמגום כרום עבור 10 דקות ב 300 וואט מתחת לגיל 10 mTorr ארגון. גמגום זהב עבור 90 שניות ב 400 W האו&quot;םדר 10 mTorr ארגון. שיתוף גמגום זהב וכסף עבור 10 דקות בכסף ב 200 וואט וכוח Au ב 100 וו כבה זהב גמגום מקור כ -10 שניות לפני כיבוי כסף גמגום מקור. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השג micropatterns המתכת המבשר <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Sonicate דגימות photoresist מצופים ב~ 180 מ&quot;ל של חשפנית photoresist במשך 10 מחזורים של 20 שניות וsonication להשהות 2 דקות בין המחזורים. יש לשטוף את הדגימות עם מים די ולייבש עם אקדח חנקן. בדוק את דפוסי המתכת תחת מיקרוסקופ. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> קולפים את הסטנסיל אלסטומר מדגימות שאינן מצופים photoresist באמצעות שתי פינצטה כדי לחשוף את המתכת שהופקדה. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Dealloy מתכת מבשר וnanostructure שינוי דרך טיפול תרמי <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מלא כוס זכוכית 200 מ&quot;ל עם 170 מ&quot;ל של חומצה חנקתית (70%) ולשמור על טמפרטורת הפתרון על 55 מעלות צלזיוס על פלטה חמה. זהירות: החומצה חנקתית היא מאכל מאוד ויש לטפל בציוד מגן מתאים. </li&gt; <li style=";text-align:right;direction:rtl"> פנק coverslips קטנה עם אוויר בפלזמה 10 וואט למשך 30 שניות לפני הטבילה בחומצה חנקתית. מקום 1 אינץ על ידי שקופיות מיקרוסקופ 3 אינץ לתוך הכוס באמצעות מלקחיים חומצה עמידים וdealloy במשך 15 דקות. השתמש בסירת immunostaining פורצלן לתצווה dealloying-coverslips קטנה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> יש לשטוף את דגימות dealloyed על ידי השיקוע שלהם ברציפות בשתי כוסות מלאות במים די טריים שלוש פעמים. לאחסן דגימות במי DI ולהחליף את המים עם מים די טריים בכל יום במשך שבוע לפחות. דגימות מכה יבשות עם אקדח חנקן על מגבות ונטולות מוך לפני השימוש. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> טען דגימות על גבי פרוסות סיליקון נקיות בציוד לעיבוד תרמי מהיר. כוון את הטמפרטורה לבין 200 ° C ו -450 ° C ושיעור הרמפה עד 10 מעלות צלזיוס / שנייה. לחשוף את הדגימות לטמפרטורה שנקבעה למשך 10 דקות תחת חנקן הסביבה. בואו קאמרי מגניב (&lt;100 ° C) ולהסיר את הדגימות. לחלופין, מניח את הדגימות לאט על הפלטה החמה לtreatm תרמיתאף אוזן גרון. </li></ol></li></ol> 2. תרבית תאים <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכן את דגימות NP-Au לתרבית תאים <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> דגימות מקום NP-Au בצלחות קלקר ולטפל עם אוויר בפלזמה 10 וואט למשך 30 שניות ולהעביר את הדגימות לצלחות תרבית רקמת 24 באר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הוסף 500 תקשורת התרבות שלמה μl (בינוני נשר שינוי Dulbecco של 10% בסרום שור העובר ו1% פניצילין סטרפטומיצין /) זה טוב. החנות בחממת humidified על 37 מעלות צלזיוס, 5% CO 2 עד זריעת התאים (&lt;1 שעות). </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לשמור, מעבר, וזרע תאים <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שמור על תאים של עניין (במקרה זה fibroblasts 3T3-NIH או האסטרוציטים עכבריים) ב T75 צלוחיות עם תקשורת והתרבות ומעבר כאשר תאים הם 70% ומחוברות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לpassaging התאים, להסיר מדיה מהבקבוק, לשטוף פעמיים עם פוספט 10 מ&quot;ל נאגר מלוח (PBS), להוסיף 2 מ&quot;ל של 1x טריפסין / EDTA ו לדגור עד שהתאים לניתק (~ 5 דקות). הוסף 3 מ&quot;ל ותקשורת טריצנטריפוגות ב -1,200 סל&quot;ד במשך 3 דקות. לשאוב supernatant ולהשעות את גלולה ב2 מ&quot;ל תקשורת. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הסר את המדיה בילתה מהבארות ואת תאי הזרע על coverslips הזכוכית בצפיפות של 25,000 תאים / 2 ס&quot;מ עם נפח סופי של 1 מ&quot;ל. לנער את צלחת התרבות קדימה אחורה וימין שמאל כדי להבטיח ציפוי אחיד של תאים על פני הדגימות. דגירה התאים עד לניתוח תוך בדיקה יומית. </li></ol></li></ol> 3. תא וניתוח חומר <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כתם תאים לדמיין שלד תא וגרעינים <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הסר תקשורת בילתה מבארות ולשטוף תאים פעמיים עם PBS. תקן תאי paraformaldehyde 4% ב-PBS למשך 15 דקות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכן את הפתרון מכתים של 300 ננומטר אלקסה פלואוריד 488 phalloidin בPBS עם 1% אלבומין בסרום שור. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שטוף תאים פעמיים עם PBS, וpermeabilize ב500 μl 0.1% טריטון X-100 ב PBS למשך 5 דקות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שטוף תאים פעמיים עם PBS ולהעביר אותם לניקוי בארות. כתם 50 - הפתרון מכתים μl 200 על הדגימות ולאחסן בחושך במשך 20 דקות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שטוף תאים עם PBS ונגד כתם עם 3 ננומטר של DAPI בPBS במשך 5 דקות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שטוף תאים עם PBS, ולטבול במי deionized לפני ההרכבה בשקופיות עם כיסוי זכוכית תקשורת הרכבה וחותם עם לק ברור. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לרכוש תמונות של דגימות NP-Au בתרביות תאים על משטחי NP-Au <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> משטחי התמונה NP-Au עם סריקת מיקרוסקופ אלקטרונים סורק (SEM) עם הגדלה X 50,000 באנרגית אלקטרון ק 10 באמצעות גלאי אלקטרונים משניים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> צלם תמונות סלולריים מרוכבים בנקודות שונות על את הדגימות באמצעות מיקרוסקופ פלואורסצנטי הפוך בהגדלה 10X עם קוביות המסנן המתאימות. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> תמונות תהליך כדי לקבוע מורפולוגיה נקבובית ותא <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> פתיחת תמונות ב ImageJ ומחולק לערוצים נפרדים במידת צורך. להמיר את התמונות ל8 סיביות, לחסר רקע, וחלקם על ידי filteri חציוןng. התאם סף באופן ידני או על ידי מובנה thresholding אלגוריתמים כדי להדגיש את הנקבוביות (חללים) וגופי תא / גרעינים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש בפקודת פרשת מים כדי להפריד נקבוביות או תאים ממוזגים. להגדיר את פרמטרי ניתוח חלקיקים ולבצע את הפקודה כדי לחלץ מספר החלקיקים, באזור הממוצע, וכן כיסוי אחוזים על ידי חלקיקים. השתמש בתמונות סלולריים DAPI מוכתמים לספירת תאים ותמונות תא phalloidin מוכתמת לכימות כיסוי תא אחוזים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לשנות את קבצי מאקרו שנכללו לבצע ניתוח אצווה של תמונות מרובות. </li></ol></li></ol>

<ol>
	<li>Arico, A. S., Bruce, P., Scrosati, B., Tarascon, J. M., Van Schalkwijk, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nanostructured+materials+for+advanced+energy+conversion+and+storage+devices.">Nanostructured materials for advanced energy conversion and storage devices.</a> Nature Materials. 4, 366-377 (2005).</li><li>Roy, S., Gao, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nanostructure-based+electrical+biosensors.">Nanostructure-based electrical biosensors.</a> Nano Today. 4, 318-334 (2009).</li><li>Chen, C. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=DNA-decorated+carbon-nanotube-based+chemical+sensors+on+complementary+metal+oxide+semiconductor+circuitry.">DNA-decorated carbon-nanotube-based chemical sensors on complementary metal oxide semiconductor circuitry.</a> Nanotechnology. 21, 095504 (2010).</li><li>Lu, J., Rao, M. P., MacDonald, N. C., Khang, D., Webster, T. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Improved+endothelial+cell+adhesion+and+proliferation+on+patterned+titanium+surfaces+with+rationally+designed,+micrometer+to+nanometer+features.">Improved endothelial cell adhesion and proliferation on patterned titanium surfaces with rationally designed, micrometer to nanometer features.</a> Acta Biomaterialia. 4, 192-201 (2008).</li><li>Wagner, V., Dullaart, A., Bock, A. K., Zweck, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+emerging+nanomedicine+landscape.">The emerging nanomedicine landscape.</a> Nat. Biotechnol. 24, 1211-1218 (2006).</li><li>Weissm&#252;ller, J., Newman, R., Jin, H., Hodge, A., Kysar, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Theme+Article+-+Nanoporous+Metals+by+Alloy+Corrosion:+Formation+and+Mechanical+Properties.">Theme Article - Nanoporous Metals by Alloy Corrosion: Formation and Mechanical Properties.</a> Materials Research Society Bulletin. 34, 577-586 (2009).</li><li>Erlebacher, J., Aziz, M., Karma, A., Dimitrov, N., Sieradzki, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evolution+of+nanoporosity+in+dealloying.">Evolution of nanoporosity in dealloying.</a> Nature. 410, 450-453 (2001).</li><li>Okman, O., Lee, D., Kysar, J. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fabrication+of+crack-free+nanoporous+gold+blanket+thin+films+by+potentiostatic+dealloying.">Fabrication of crack-free nanoporous gold blanket thin films by potentiostatic dealloying.</a> Scripta Mater. 63, 1005-1008 (2010).</li><li>Seker, E., Reed, M., Begley, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nanoporous+Gold:+Fabrication,+Characterization,+and+Applications.">Nanoporous Gold: Fabrication, Characterization, and Applications.</a> Materials. 2, 2188-2215 (2009).</li><li>Biener, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Size+effects+on+the+mechanical+behavior+of+nanoporous+Au.">Size effects on the mechanical behavior of nanoporous Au.</a> Nano Lett. 6, 2379-2382 (2006).</li><li>Senior, N., Newman, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Synthesis+of+tough+nanoporous+metals+by+controlled+electrolytic+dealloying.">Synthesis of tough nanoporous metals by controlled electrolytic dealloying.</a> Nanotechnology. 17, 2311-2316 (2006).</li><li>Zielasek, V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Gold+catalysts:+Nanoporous+gold+foams.">Gold catalysts: Nanoporous gold foams.</a> Angew. Chem. Int. Ed. 45, 8241-8244 (2006).</li><li>Wittstock, A., Biener, J., B&#228;umer, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nanoporous+gold:+a+new+material+for+catalytic+and+sensor+applications.">Nanoporous gold: a new material for catalytic and sensor applications.</a> PCCP. 12, 12919-12930 (2010).</li><li>Shulga, O., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Preparation+and+characterization+of+porous+gold+and+its+application+as+a+platform+for+immobilization+of+acetylcholine+esterase.">Preparation and characterization of porous gold and its application as a platform for immobilization of acetylcholine esterase.</a> Chem. Mater. 19, 3902 (2007).</li><li>Shulga, O., Zhou, D., Demchenko, A., Stine, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Detection+of+free+prostate+specific+antigen+(fPSA)+on+a+nanoporous+gold+platform.">Detection of free prostate specific antigen (fPSA) on a nanoporous gold platform.</a> The Analyst. 133, 319-322 (2008).</li><li>Seker, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+fabrication+of+low-impedance+nanoporous+gold+multiple-electrode+arrays+for+neural+electrophysiology+studies.">The fabrication of low-impedance nanoporous gold multiple-electrode arrays for neural electrophysiology studies.</a> Nanotechnology. 21, 125504 (2010).</li><li>Seker, E., Berdichevsky, Y., Staley, K. J., Yarmush, M. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microfabrication-Compatible+Nanoporous+Gold+Foams+as+Biomaterials+for+Drug+Delivery.">Microfabrication-Compatible Nanoporous Gold Foams as Biomaterials for Drug Delivery.</a> Advanced Healthcare Materials. 1, 172-176 (2012).</li><li>Okman, O., Kysar, J. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microfabrication+of+Nanoporous+Gold.">Microfabrication of Nanoporous Gold.</a> Nanoporous Gold: From an Ancient Technology to a High-Tech Material. 22, 69 (2012).</li><li>Lee, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microfabrication+and+mechanical+properties+of+nanoporous+gold+at+the+nanoscale.">Microfabrication and mechanical properties of nanoporous gold at the nanoscale.</a> Scripta Mater. 56, 437-440 (2007).</li><li>Seker, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+effects+of+post-fabrication+annealing+on+the+mechanical+properties+of+freestanding+nanoporous+gold+structures.">The effects of post-fabrication annealing on the mechanical properties of freestanding nanoporous gold structures.</a> Acta Mater. 55, 4593-4602 (2007).</li><li>Parida, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Volume+change+during+the+formation+of+nanoporous+gold+by+dealloying.">Volume change during the formation of nanoporous gold by dealloying.</a> Phys. Rev. Lett. 97, 35504-35506 (2006).</li></ol>

יש מחברים שום אינטרס כלכלי סותר.

אנו מדגימים שתי טכניקות שונות לסרטי NP-Au micropattern להרחבת שימוש בסרטים האלה במיקרוסיסטמס ומחקרים ביולוגיים. זהב גמגום ציפוי וכסף הוא שיטה תכליתית ליצור דפוסי NP-Au, כמקרטע תואם את תהליכי microfabrication קונבנציונליים וסגסוגת בהרכב והעובי ניתן לשלוט בקלות על ידי שינוי סמכויות הא...

<p class="jove_content"&gt; חומרים בעלי תכונות בקנה מידה ננו הראו הבטחה בשיפור יישומים שונים, כולל תאי דלק<sup&gt; 1</sup&gt;, חיישנים<sup&gt; 2,3</sup&gt; והתקנים, ביו<sup&gt; 4,5</sup&gt;. חומר חדש יחסית הוא זהב nanoporous (NP-Au), אשר מופק על ידי תהליך הרכבה עצמית בקנה מידה ננו. מבשר על NP-Au הוא סגסוגת זהב שמורכב בדרך כלל מכסף ב -60% עד 80% על ידי אחוז האטומי. בקצרה, nanostructure הפתוחה הנקבובית האופיינית היא התוצאה של סידור מחדש של אטומי זהב באשכולות כמו כסף הוא נמס על ידי חומצה חזקה (<em&gt; לדוגמה:</em&gt; חומצה חנקתית 70%) או מתחת לפוטנציאל אלקטרוכימי<sup&gt; 6-8</sup&gt;. יתרונות NP-Au מכמה תכונות רצויות, כולל שטח פנים יעילים גדולים, מוליכות חשמליות גבוהות, טכניקות functionalization משטח מבוססות היטב, biocompatibility<sup&gt; 9</sup&gt;. למרות שחלה התרחבות מהירה של מחקרים בNP-Au, רובם מתמקדים בתכונות מכאניות של NP-Au<sup&gt; 10,11</sup&gt; פעילות הקטליטית<sup&gt; 12</sup&gt;, וביצועי חישת biomolecular<sup&gt; 13-15</sup&gt;. בעוד שהתכונות הרצויות הן שימושיות ביותר עבור מספר כלים ביו<sup&gt; 16,17</sup&gt;, את היישומים בתחום זה היו מוגבלים. סיבה אפשרית אחת לכך היא שרוב המחקרים השתמשו בעיקר דגימות מאקרו בקנה מידה (<em&gt; לדוגמה:</em&gt; גיליונות, foils, ומטילים) ואת הטכניקות לשילוב NP-Au במערכות מיניאטורי נשארו בינוני. למעשה יש רק קומץ דוגמאות של שימוש בטכניקות microfabrication קונבנציונליים המעסיקות סרטי NP-Au<sup&gt; 16-20</sup&gt;. עם כניסתו של טכנולוגיית מזעור וצורך בכלים ביו רומן, זה הפך להיות חיוני כדי להיות מסוגל לשלב חומרים חדשים למכשירים. זה בדרך כלל דורש שניתן להפקיד את החומרים ועם דפס של טכניקות microfabrication קונבנציונליות. בנוסף, כימות מהירה של אינטראקציות תא מהותיות נחוצה בדרך כלל כדי להעריך את ההתאמה הביולוגית של חומר חדש. המטרה של מאמר זה היא להדגים טכניקות בסיסיות לסרטי NP-Au micropattern ולכמת גם nanostructure ואינטראקציות תא חומר דרך עיבוד תמונה דיגיטלי.</p

<table border="1">
 <tbody>
 <tr>
 <td>Name of Reagent/Material</td>
 <td>Company</td>
 <td>Catalog Number</td>
 <td>Comments</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Gold target</td>
 <td>Lesker</td>
 <td>EJTAUXX403A2</td>
 <td >Precursor to alloy for producing np-Au</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Chrome target</td>
 <td>Lesker</td>
 <td>EJTCRXX353A2</td>
 <td >Adhesive layer</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Silver target</td>
 <td>Lesker</td>
 <td>EJTAGXX403A2</td>
 <td >Precursor to alloy for producing np-Au</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Porcelain boat</td>
 <td>Thomas Scientific </td>
 <td>8542E40</td>
 <td >Used for processing small samples</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Nitric acid</td>
 <td>Sigma-Aldrich</td>
 <td>43873</td>
 <td >Used at 70% for dealloying</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Sulfuric acid</td>
 <td>J.T Baker </td>
 <td>7664-93-9</td>
 <td >Used at 96% for piranha cleaning</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Hydrogen peroxide</td>
 <td>J.T Baker </td>
 <td>7722-84-1</td>
 <td >Used at 30% for piranha cleaning</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Biopsy punches</td>
 <td>Ted Pella</td>
 <td>150xx</td>
 <td >Available in several sizes</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Silicone elastomer sheets</td>
 <td>Rogers Corporation </td>
 <td>HT 6240</td>
 <td >Available in several thicknesses</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Hexamethyldisilazane</td>
 <td>Sigma-Aldrich</td>
 <td>440191-100ML</td>
 <td >Used as adhesion promoter for positive resist</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Microposit MF CD26</td>
 <td>Shipley</td>
 <td>38490</td>
 <td >Positive photoresist developer</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>PRS 3000</td>
 <td>J.T Baker</td>
 <td>JT6403-5</td>
 <td >Positive photoresist stripper</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Circular glass coverslips (12 mm)</td>
 <td>Ted Pella</td>
 <td>26023</td>
 <td >Used as substrate for metal patterns and cell culture</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Glass slides (1 x 3 inch)</td>
 <td>Ted Pella</td>
 <td>26007</td>
 <td >Used as substrate for metal patterns</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Kapton polyimide tape</td>
 <td>VWR</td>
 <td>82030-950</td>
 <td >Used for securing elastomer</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Transparency masks</td>
 <td>Output City</td>
 <td></td>
 <td>Used in photolithography <a href="http://www.outputcity.com/" target="_blank">http://www.outputcity.com/</a></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Plasma cleaner</td>
 <td>Harrick Plasma</td>
 <td>PDC-32G</td>
 <td >Used for activating glass surfaces</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Sputtering machine</td>
 <td>Kurt J. Lesker</td>
 <td>LAB18</td>
 <td >Used for depositing metals</td>
 </tr>
 </tbody>
 </table>

microfabrication of nanoporous gold patterns for cell-material interaction studies

חומרי Nanostructured עם גדלי תכונה בעשרות ננומטרים הגבירו את הביצועים של מספר טכנולוגיות, כולל תאי דלק, biosensors, ציפויי מכשיר ביו, וכלים אספקת סמים. זהב Nanoporous (NP-Au), המיוצר על ידי תהליך הרכבה עצמית בקנה מידה ננו, הוא חומר חדש יחסית שמציג שטח גדול משטח יעיל, מוליכות חשמלית גבוהות, ופעילות קטליטית. מאפיינים אלו הפכו את NP-Au חומר אטרקטיבי לקהילה מדעית. רוב המחקרים על NP-Au להעסיק דגימות מאקרו בקנה מידה ולהתמקד במדע בסיסי של החומר והיישומים קטליטיים וחיישן שלה. דגימות מאקרו בקנה המידה להגביל את הפוטנציאל של NP-Au במערכות מיניאטורי, כולל התקנים ביו. על מנת לטפל בבעיות אלה, אנחנו בהתחלה לתאר בשתי שיטות שונות לסרטים דקים micropattern NP-Au על מצעים נוקשים. השיטה הראשונה מעסיקה מסכות סטנסיל ידני המיוצרים ליצירת דפוסי NP-Au מילימטר בקנה מידה, whilדואר השיטה השנייה משתמשת photolithography המראה לדפוסים תת מילימטר בקנה מידת דפוס. ככל שהסרטים הדקים NP-Au מתקבלים על ידי תהליך גמגום בתצהיר, שהם בקנה אחד עם טכניקות microfabrication קונבנציונליות, ובכך המתאימים לשילוב קליל למיקרוסיסטמס. מערכות אלה כוללות פלטפורמות biosensor חשמליים-מיעון שנהנים מאזור הגבוה יעיל פני השטח, מוליכות חשמליות, ומשטח bioconjugation מבוסס זהב תיאול. אנו מתארים תרבית תאים, immunostaining, וטכניקות עיבוד תמונה לכמת האינטראקציה של NP-Au עם תאי יונקים, וזה פרמטר חשוב לביצועים מסוימים biosensors. אנו צופים כי בטכניקות מאוירות כאן יסייעו שילוב של NP-Au בפלטפורמות באורך סולמות שונים וביישומים רבים, כוללים חיישנים ביולוגיים, מערכות אחסון אנרגיה, וזרזים.

איור 1 מתאר את הצעדים פרוצדורליים הגדולים, כולל יצירת הדפוסים NP-Au, תאי culturing, כימות nanostructure, ואפיון מורפולוגיות סלולריים. סטנסיל אלסטומר שמוצג באיור 2 א (עליון) משמש ליצירת דפוסי NP-Au המוצגים בתמונות שמתחת. איור 2b הוא תצלום של סירת הפורצלן לדגי?...

Watch this Scientific Journal Video about Microfabrication of Nanoporous Gold Patterns for Cell-material Interaction Studies at JoVE.com

Microfabrication of Nanoporous Gold Patterns for Cell-material Interaction Studies

אנו מדווחים על טכניקות לסרטים באמצעות הדפסת סטנסיל וphotolithography, כמו גם שיטות לתאי תרבות על דפוסי microfabricated הדקים זהב nanoporous micropattern. בנוסף, אנו מתארים שיטות ניתוח תמונה למאפיינות מורפולוגיה של החומר ואת התאים בתרבית באמצעות אלקטרונים סורקים וטכניקות מיקרוסקופ פלואורסצנטי.

Microfabrication של דפוסי זהב Nanoporous לסלולרי מהותי מחקרי אינטראקציה

Nanostructured materials with feature sizes in tens of nanometers have enhanced the performance of several technologies, including fuel cells, biosensors, ...

microfabrication-nanoporous-gold-patterns-for-cell-material

Research

JoVE Journal

Bioengineering

11.3K Views.  University of California, Davis. אנו מדווחים על טכניקות לסרטים באמצעות הדפסת סטנסיל וphotolithography, כמו גם שיטות לתאי תרבות על דפוסי microfabricated הדקים זהב nanoporous micropattern. בנוסף, אנו מתארים שיטות ניתוח תמונה למאפיינות מורפולוגיה של החומר ואת התאים בתרבית באמצעות אלקטרונים סורקים וטכניקות מיקרוסקופ פלוא?...

Video: Microfabrication of Nanoporous Gold Patterns for Cell-material Interaction Studies

Studying Cell Rolling Trajectories on Asymmetric Receptor Patterns

Lateral displacement of cells orthogonal to a flow stream by rolling on asymmetric receptor patterns presents an opportunity for development of new devices for label-free separation and analysis of cells1. Such devices may use lateral displacement for continuous-flow separation, or receptor patterns that modulate adhesion to distinguish between different cell phenotypes or levels of receptor expression. Understanding the nature of cell rolling trajectories on receptor-patterned substrates is necessary for engineering of the substrates and design of such devices.
Here, we demonstrate a protocol for studying cell rolling trajectories on asymmetric receptor patterns that support cell rolling adhesion2. Well-defined, &mu;m-scale patterns of P-selectin receptors were fabricated using microcontact printing on gold-coated slides that were incorporated in a flow chamber. HL60 cells expressing the PSGL-1 ligand 3were flowed across a field of patterned lines and visualized on an inverted bright field microscope. The cells rolled and tracked along the inclined edges of the patterns, resulting in lateral deflection1. Each cell typically rolled for a certain distance along the pattern edges (defined as the edge tracking length), detached from the edge, and reattached to a downstream pattern. Although this detachment makes it difficult to track the entire trajectory of a cell from entrance to exit in the flow chamber, particle-tracking software was used to analyze and yield the rolling trajectories of the cells during the time when they were moving on a single receptor-patterned line. The trajectories were then examined to obtain distributions of cell rolling velocities and the edge tracking lengths for each cell for different patterns.
This protocol is useful for quantifying cell rolling trajectories on receptor patterns and relating these to engineering parameters such as pattern angle and shear stress. Such data will be useful for design of microfluidic devices for label-free cell separation and analysis.

We describe a protocol to observe and analyze cell rolling trajectories on asymmetric receptor-patterned substrates. The resulting data are useful for engineering of receptor-patterned substrates for label-free cell separation and analysis.

מסלולי לימוד Cell רולינג על דפוסי קולטן אסימטרית

Lateral displacement of cells orthogonal to a flow stream by rolling on asymmetric receptor patterns presents an opportunity for development of new ...

Synthesis, Assembly, and Characterization of Monolayer Protected Gold Nanoparticle Films for Protein Monolayer Electrochemistry

Colloidal gold nanoparticles protected with alkanethiolate ligands called monolayer protected gold clusters (MPCs) are synthesized and subsequently incorporated into film assemblies that serve as adsorption platforms for protein monolayer electrochemistry (PME). PME is utilized as the model system for studying electrochemical properties of redox proteins by confining them to an adsorption platform at a modified electrode, which also serves as a redox partner for electron transfer (ET) reactions. Studies have shown that gold nanoparticle film assemblies of this nature provide for a more homogeneous protein adsorption environment and promote ET without distance dependence compared to the more traditional systems modified with alkanethiol self-assembled monolayers (SAM).1-3 In this paper, MPCs functionalized with hexanethiolate ligands are synthesized using a modified Brust reaction4 and characterized with ultraviolet visible (UV-Vis) spectroscopy, transmission electron microscopy (TEM), and proton (1H) nuclear magnetic resonance (NMR). MPC films are assembled on SAM modified gold electrode interfaces by using a "dip cycle" method of alternating MPC layers and dithiol linking molecules. Film growth at gold electrode is tracked electrochemically by measuring changes to the double layer charging current of the system. Analogous films assembled on silane modified glass slides allow for optical monitoring of film growth and cross-sectional TEM analysis provides an estimated film thickness. During film assembly, manipulation of the MPC ligand protection as well as the interparticle linkage mechanism allow for networked films, that are readily adaptable, to interface with redox protein having different adsorption mechanism. For example, Pseudomonas aeruginosa azurin (AZ) can be adsorbed hydrophobically to dithiol-linked films of hexanethiolate MPCs and cytochrome c (cyt c) can be immobilized electrostatically at a carboxylic acid modified MPC interfacial layer. In this report, we focus on the film protocol for the AZ system exclusively. Investigations involving the adsorption of proteins on MPC modified synthetic platforms could further the understanding of interactions between biomolecules and man-made materials, and consequently aid the development of biosensor schemes, ET modeling systems, and synthetic biocompatible materials.5-8

Alkanethiolate stabilized gold colloids known as monolayer protected clusters (MPCs) are synthesized, characterized, and assembled into thin films as an adsorption interface for protein monolayer electrochemistry of simple redox protein like Pseudomonas aeruginosa azurin (AZ) and cytochrome c (cyt c).

סינתזה, הרכבה, אפיון monolayer מוגן סרטים Nanoparticle זהב עבור אלקטרוכימיה monolayer חלבון

Colloidal gold nanoparticles protected with alkanethiolate ligands called monolayer protected gold clusters (MPCs) are synthesized and subsequently ...

A Novel Three-dimensional Flow Chamber Device to Study Chemokine-directed Extravasation of Cells Circulating under Physiological Flow Conditions

Extravasation of circulating cells from the bloodstream plays a central role in many physiological and pathophysiological processes, including stem cell homing and tumor metastasis. The three-dimensional flow chamber device (hereafter the 3D device) is a novel in vitro technology that recreates physiological shear stress and allows each step of the cell extravasation cascade to be quantified. The 3D device consists of an upper compartment in which the cells of interest circulate under shear stress, and a lower compartment of static wells that contain the chemoattractants of interest. The two compartments are separated by porous inserts coated with a monolayer of endothelial cells (EC). An optional second insert with microenvironmental cells of interest can be placed immediately beneath the EC layer. A gas exchange unit allows the optimal CO2 tension to be maintained and provides an access point to add or withdraw cells or compounds during the experiment. The test cells circulate in the upper compartment at the desired shear stress (flow rate) controlled by a peristaltic pump. At the end of the experiment, the circulating and migrated cells are collected for further analyses. The 3D device can be used to examine cell rolling on and adhesion to EC under shear stress, transmigration in response to chemokine gradients, resistance to shear stress, cluster formation, and cell survival. In addition, the optional second insert allows the effects of crosstalk between EC and microenvironmental cells to be examined. The translational applications of the 3D device include testing of drug candidates that target cell migration and predicting the in vivo behavior of cells after intravenous injection. Thus, the novel 3D device is a versatile and inexpensive tool to study the molecular mechanisms that mediate cellular extravasation.

The three-dimensional flow chamber device is a novel in vitro technology for the quantitative and step-wise evaluation of the extravasation cascade of cells circulating under conditions of physiological shear stress. The device therefore fills a critical need for basic, preclinical, and clinical studies of cell migration.

התקן תזרים הלשכה תלת ממדי רומן ללמוד chemokine ביים-extravasation של תאים במחזור בתנאי זרימה פיסיולוגיים

Extravasation of circulating cells from the bloodstream plays a central role in many physiological and pathophysiological processes, including stem cell ...

Electronic Tongue Generating Continuous Recognition Patterns for Protein Analysis

In current protocol, a combinatorial approach has been developed to simplify the design and production of sensing materials for the construction of electronic tongues (eT) for protein analysis. By mixing a small number of simple and easily accessible molecules with different physicochemical properties, used as building blocks (BBs), in varying and controlled proportions and allowing the mixtures to self-assemble on the gold surface of a prism, an array of combinatorial surfaces featuring appropriate properties for protein sensing was created. In this way, a great number of cross-reactive receptors can be rapidly and efficiently obtained. By combining such an array of combinatorial cross-reactive receptors (CoCRRs) with an optical detection system such as surface plasmon resonance imaging (SPRi), the obtained eT can monitor the binding events in real-time and generate continuous recognition patterns including 2D continuous evolution profile (CEP) and 3D continuous evolution landscape (CEL) for samples in liquid. Such an eT system is efficient for discrimination of common purified proteins.

A novel approach is described for construction of electronic tongue (eT), which greatly simplifies the design and production of sensing materials, and allows the eT to generate continuous evolution profiles and landscapes for samples in liquid. The obtained eT is efficient for common protein analysis such as discrimination.

לשון אלקטרונית יצירת דפוסי הכרה רציפה לניתוח חלבון

In current protocol, a combinatorial approach has been developed to simplify the design and production of sensing materials for the construction of ...

Sandwich-like Microenvironments to Harness Cell/Material Interactions

Cell culture has been traditionally carried out on bi-dimensional (2D) substrates where cells adhere using ventral receptors to the biomaterial surface. However in vivo, most of the cells are completely surrounded by the extracellular matrix (ECM), resulting in a three-dimensional (3D) distribution of receptors. This may trigger differences in the outside-in signaling pathways and thus in cell behavior.
This article shows that stimulating the dorsal receptors of cells already adhered to a 2D substrate by overlaying a film of a new material (a sandwich-like culture) triggers important changes with respect to standard 2D cultures. Furthermore, the simultaneous excitation of ventral and dorsal receptors shifts cell behavior closer to that found in 3D environments. Additionally, due to the nature of the system, a sandwich-like culture is a versatile tool that allows the study of different parameters in cell/material interactions, e.g., topography, stiffness and different protein coatings at both the ventral and dorsal sides. Finally, since sandwich-like cultures are based on 2D substrates, several analysis procedures already developed for standard 2D cultures can be used normally, overcoming more complex procedures needed for 3D systems.

The following protocol describes the procedure to assemble sandwich-like cultures to be used as an intermediate stage between bi-dimensional (2D) and three-dimensional (3D) cellular environments. The engineered systems can have applications in microscopy, biomechanics, biochemistry and cell biology assays.

כמו כריך microenvironments לרתום ניידים / חומרי אינטראקציות

Cell culture has been traditionally carried out on bi-dimensional (2D) substrates where cells adhere using ventral receptors to the biomaterial surface. ...

Preparation and Photoacoustic Analysis of Cellular Vehicles Containing Gold Nanorods

Gold nanorods are attractive for a range of biomedical applications, such as the photothermal ablation and the photoacoustic imaging of cancer, thanks to their intense optical absorbance in the near-infrared window, low cytotoxicity and potential to home into tumors. However, their delivery to tumors still remains an issue. An innovative approach consists of the exploitation of the tropism of tumor-associated macrophages that may be loaded with gold nanorods in vitro. Here, we describe the preparation and the photoacoustic inspection of cellular vehicles containing gold nanorods. PEGylated gold nanorods are modified with quaternary ammonium compounds, in order to achieve a cationic profile. On contact with murine macrophages in ordinary Petri dishes, these particles are found to undergo massive uptake into endocytic vesicles. Then these cells are embedded in biopolymeric hydrogels, which are used to verify that the stability of photoacoustic conversion of the particles is retained in their inclusion into cellular vehicles. We are confident that these results may provide new inspiration for the development of novel strategies to deliver plasmonic particles to tumors.

We show the preparation and address the feasibility of cellular vehicles containing gold nanorods for the photoacoustic imaging of cancer.

ניתוח הכנת photoacoustic של כלי רכב ניידים המכילים Nanorods הזהב

Gold nanorods are attractive for a range of biomedical applications, such as the photothermal ablation and the photoacoustic imaging of cancer, thanks to ...

Synthesis of Functionalized 10-nm Polymer-coated Gold Particles for Endothelium Targeting and Drug Delivery

Gold nanoparticles (AuNPs) have been used extensively in medical research due to their size, biocompatibility, and modifiable surface. Specific targeting and drug delivery are some of the applications of these AuNPs, but endothelial extracellular matrices&#39; defensive properties hamper particle uptake. To address this issue, we describe a synthesis method for ultrasmall gold nanoparticles to improve vascular delivery, with customizable functional groups and polymer lengths for further adjustments. The protocol yields 2.5 nm AuNPs that are capped with tetrakis(hydroxymethyl)phosphonium chloride (THPC). The replacement of THPC with hetero-functional polyethylene glycol (PEG) on the surface of the AuNP increases the hydrodynamic radius to 10.5 nm while providing various functional groups on the surface. The last part of the protocol includes an optional addition of a fluorophore to allow the AuNPs to be visualized under fluorescence to track nanoparticle uptake. Dialysis and lyophilization were used to purify and isolate the AuNPs. These fluorescent nanoparticles can be visualized in both in vitro and in vivo experiments due to the biocompatible PEG coating and fluorescent probes. Additionally, the size range of these nanoparticles render them an ideal candidate for probing the glycocalyx without disrupting normal vasculature function, which may lead to improved delivery and therapeutics.

We describe a method of synthesizing biocompatible 10-nm gold nanoparticles, functionalized by coating poly-ethylene glycol onto the surface. These particles can be used in vitro and in vivo for delivering therapeutics to nanoscale cellular and extracellular spaces that are difficult to access with conventional nanoparticle sizes.

סינתזה של Functionalized 10-nm פולימר מצופה זהב חלקיקים אנדותל הכוונת משלוח סמים

Gold nanoparticles (AuNPs) have been used extensively in medical research due to their size, biocompatibility, and modifiable surface. Specific targeting ...

Fabrication of a Multiplexed Artificial Cellular MicroEnvironment Array

Cellular microenvironments consist of a variety of cues, such as growth factors, extracellular matrices, and intercellular interactions. These cues are well orchestrated and are crucial in regulating cell functions in a living system. Although a number of researchers have attempted to investigate the correlation between environmental factors and desired cellular functions, much remains unknown. This is largely due to the lack of a proper methodology to mimic such environmental cues in vitro, and simultaneously test different environmental cues on cells. Here, we report an integrated platform of microfluidic channels and a nanofiber array, followed by high-content single-cell analysis, to examine stem cell phenotypes altered by distinct environmental factors. To demonstrate the application of this platform, this study focuses on the phenotypes of self-renewing human pluripotent stem cells (hPSCs). Here, we present the preparation procedures for a nanofiber array and the microfluidic structure in the fabrication of a Multiplexed Artificial Cellular MicroEnvironment (MACME) array. Moreover, overall steps of the single-cell profiling, cell staining with multiple fluorescent markers, multiple fluorescence imaging, and statistical analyses, are described.

This article describes the detailed methodology to prepare a Multiplexed Artificial Cellular MicroEnvironment (MACME) array for high-throughput manipulation of physical and chemical cues mimicking in vivo cellular microenvironments and to identify the optimal cellular environment for human pluripotent stem cells (hPSCs) with single-cell profiling.

ייצור של מערך מרובבת MicroEnvironment הסלולר מלאכותי

Cellular microenvironments consist of a variety of cues, such as growth factors, extracellular matrices, and intercellular interactions. These cues are ...

Synthesis of Near-Infrared Emitting Gold Nanoclusters for Biological Applications

Over the past decade, fluorescent gold nanoclusters (AuNCs) have witnessed growing popularity in biological applications and enormous efforts have been devoted to their development. In this protocol, a recently developed, facile method for preparation of water soluble, biocompatible, and colloidally stable near-infrared emitting AuNCs have been described in detail. This room-temperature, bottom-up chemical synthesis provides easily functionalizable AuNCs capped with thioctic acid and thiol-modified polyethylene glycol in aqueous solution. The synthetic approach requires neither organic solvents or additional ligand exchange nor extensive knowledge of synthetic chemistry to reproduce. The resulting AuNCs offer free surface carboxylic acids, which can be functionalized with various biological molecules bearing a free amine group without adversely affecting the photoluminescent properties of the AuNCs. A quick, reliable procedure for flow cytometric quantification and confocal microscopic imaging of AuNC uptake by HeLa cells also been described. Due to the large Stokes shift, proper setting of filters in flow cytometry and confocal microscopy is necessary for efficient detection of near-infrared photoluminescence of AuNCs.

A reliable and easily reproducible method for preparation of functionalizable, near-infrared emitting photoluminescent gold nanoclusters and their direct detection inside HeLa cells by flow cytometry and confocal laser scanning microscopy is described.

סינתזה של כמעט אינפרא-אדום פליטת מזהב ננו אשכולות עבור יישומים ביולוגיים

Over the past decade, fluorescent gold nanoclusters (AuNCs) have witnessed growing popularity in biological applications and enormous efforts have been ...

Asymmetrical Flow Field-Flow Fractionation for Sizing of Gold Nanoparticles in Suspension

Particle size is arguably the most important physico-chemical parameter associated with the notion of a nanoparticle. Precise knowledge of the size and size distribution of nanoparticles is of utmost importance for various applications. The size range is also important, as it defines the most &#8220;active&#8221; component of a nanoparticle dose.
Asymmetrical Flow Field-Flow Fractionation (AF4) is a powerful technique for sizing of particles in suspension in the size range of approximately 1&#8211;1000 nm. There are several ways to derive size information from an AF4 experiment. Besides coupling AF4 online with size-sensitive detectors based on the principles of Multi-Angle Light Scattering or Dynamic Light Scattering, there is also the possibility to correlate the size of a sample with its retention time using a well-established theoretical approach (FFF theory) or by comparing it with the retention times of well-defined particle size standards (external size calibration).
We here describe the development and in-house validation of a standard operating procedure (SOP) for sizing of an unknown gold nanoparticle sample by AF4 coupled with UV-vis detection using external size calibration with gold nanoparticle standards in the size range of 20&#8211;100 nm. This procedure provides a detailed description of the developed workflow including sample preparation, AF4 instrument setup and qualification, AF4 method development and fractionation of the unknown gold nanoparticle sample, as well as the correlation of the obtained results with the established external size calibration. The SOP described here was eventually successfully validated in the frame of an interlaboratory comparison study highlighting the excellent robustness and reliability of AF4 for sizing of nanoparticulate samples in suspension.

This protocol describes the use of Asymmetrical Flow Field-Flow Fractionation coupled with UV-vis detection for the determination of the size of an unknown gold nanoparticle sample.

שבר זרימה א-סימטרי שדה זרימה לשינוי גודל של חלקיקי זהב בהשעיה

Particle size is arguably the most important physico-chemical parameter associated with the notion of a nanoparticle. Precise knowledge of the size and ...