On-Chip Method to Deliver Dye or Biomolecules to Plants Using VACNFs in a Flexible Substrate

まず、垂直に配向したカーボンナノファイバー(VACNF)を準備します。VACNFをフレキシブル基板に転写するには、まず個々のチップをアセトンに入れて、フレキシブル基板を硬質基板から分離します。その後、SU-8フィルムをIPAで5分間洗浄した後、水で5分間洗浄します。

チップを輸送するときは、粘着パッド付きの市販の箱に入れてください。2部構成のキットからエラストストーマーと架橋剤を混合して、シリコーンゴムPETホルダーを準備します。PETの正方形を切り取り、透明なプラスチック皿にテープで留めます。

次に、PETの上にシリコーンゴムの非常に薄いフィルムを流し込み、摂氏80度で1〜2時間硬化させます。ピンセットでSU-8フィルムをPETホルダーに転写し、SU-8フィルムのファイバーレス面をシリコーンゴムの上に置きます。SU-8の正方形の端を押して、シリコンゴムPETにくっつき、繊維が切れないようにします。

次に、SU-8フィルムの繊維側に1マイクロリットルの染料の液滴を置き、10分間乾燥させます。乾燥後、鋭利なピンセットを使用してVACNFフィルムを植物表面に置きます。次に、小さなメイクアップアプリケーターをVACNFフィルムの上にそっと転がします。

フレキシブル基板が置かれている領域に、先端の柔らかいマーカーで印を付けます。次に、テープを使用して植物表面から柔軟な基板を取り除きます。フィルムのファイバーレス面に色素を塗布する、染料を含まないフィルムを使用する、フィルムのファイバーレス面を使用するなど、VACNFの塗布を繰り返してコントロールします。

オンチップ法を用いて、イチゴなどの曲面にフルオレセイン色素を送達し、強いフルオレセインシグナルが即座に観察されました。一方、リンゴでは、送達後2時間後に強いフルオレセインシグナルが見られました。同様に、黄色蛍光タンパク質を含むプラスミドの送達がリンゴで達成されました。

また、VACNF膜を用いて黄色蛍光タンパク質を含むプラスミドを送達することにより、タマネギの一過性形質転換に成功しました。