Name: thin film composite silicon elastomers for cell culture and skin applications: manufacturing and characterization
Uploaded: 2018-07-03T13:00:00
Duration: 8 min 2 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Thin Film Composite Silicon Elastomers for Cell Culture and Skin Applications: Manufacturing and Characterization at JoVE.com

مارتن دانر المسلم لمساعدته في إعداد العينات ووضع إجراءات ثقافة الخلية. المؤلف يود أن يشكر "ألمانية بسيتر" سبيزيالتشيمي GmbH (هامبورغ، ألمانيا)، لا سيما روبرت رادسزيويل للدعم المستمر والمناقشات. البحوث المؤدية إلى هذه النتائج تلقت تمويلاً من "مجلس البحوث الأوروبية" ضمن الاتحاد الأوروبي للبرنامج الإطاري السابع (FP/2007-2013) "منسق الإغاثة الطارئة المنحة" أ. 340929.

<ol>
	<li>Lloyd, A. W., Faragher, R. G. A., Denyer, S. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ocular+biomaterials+and+implants.">Ocular biomaterials and implants.</a> Biomaterials. 22, 769-785 (2001).</li><li>Zhang, M., Wu, J., Wang, L., Xiao, K., Wen, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+simple+method+for+fabricating+multi-layer+PDMS+structures+for+3D+microfluidic+chips.">A simple method for fabricating multi-layer PDMS structures for 3D microfluidic chips.</a> Lab Chip. 10, 1199-1203 (2010).</li><li>Kwak, M. K., Jeong, H. E., Suh, K. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rational+design+and+enhanced+biocompatibility+of+a+dry+adhesive+medical+skin+patch.">Rational design and enhanced biocompatibility of a dry adhesive medical skin patch.</a> Adv. Mater. 23, 3949-3953 (2011).</li><li>Gun Park, D., Chul Shin, S., Won Kang, S., Tae Kim, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+of+flexible+self+adhesive+patch+for+professional+heat+stress+monitoring+service.">Development of flexible self adhesive patch for professional heat stress monitoring service.</a> Conf. Proc. IEEE Eng. Med. Biol. Soc. 4, 3789-3792 (2005).</li><li>Thomas, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Silicone+Adhesives+in+Healthcare+Applications.">Silicone Adhesives in Healthcare Applications.</a> Dow corning Lit. , (2013).</li><li>Fuard, D., Tzvetkova-Chevolleau, T., Decossas, S., Tracqui, P., Schiavone, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optimization+of+poly-di-methyl-siloxane+(PDMS)+substrates+for+studying+cellular+adhesion+and+motility.">Optimization of poly-di-methyl-siloxane (PDMS) substrates for studying cellular adhesion and motility.</a> Microelectron. Eng. 85, 1289-1293 (2008).</li><li>Wang, Z., Volinsky, A. A., Gallant, N. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Crosslinking+effect+on+polydimethylsiloxane+elastic+modulus+measured+by+custom-built+compression+instrument.">Crosslinking effect on polydimethylsiloxane elastic modulus measured by custom-built compression instrument.</a> J. Appl. Polym. Sci. 131, 41050 (2014).</li><li>Fischer, S. C. L., Kruttwig, K., Bandmann, V., Hensel, R., Arzt, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Adhesion+and+cellular+compatibility+of+silicone-based+skin+adhesives.">Adhesion and cellular compatibility of silicone-based skin adhesives.</a> Macromol. Mater. Eng. , 1-11 (2017).</li><li>Martina, D., Creton, C., Damman, P., Jeusette, M., Lindner, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Adhesion+of+soft+viscoelastic+adhesives+on+periodic+rough+surfaces.">Adhesion of soft viscoelastic adhesives on periodic rough surfaces.</a> Soft Matter. 8, 5350-5357 (2012).</li><li>Brown, X. Q., Ookawa, K., Wong, J. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evaluation+of+polydimethylsiloxane+scaffolds+with+physiologically-relevant+elastic+moduli:+Interplay+of+substrate+mechanics+and+surface+chemistry+effects+on+vascular+smooth+muscle+cell+response.">Evaluation of polydimethylsiloxane scaffolds with physiologically-relevant elastic moduli: Interplay of substrate mechanics and surface chemistry effects on vascular smooth muscle cell response.</a> Biomaterials. 26, 3123-3129 (2005).</li><li>Song, F., Ren, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stiffness+of+cross-linked+poly(dimethylsiloxane)+affects+bacterial+adhesion+and+antibiotic+susceptibility+of+attached+cells.">Stiffness of cross-linked poly(dimethylsiloxane) affects bacterial adhesion and antibiotic susceptibility of attached cells.</a> Langmuir. 30, 10354-10362 (2014).</li><li>Buxboim, A., Rajagopal, K., Brown, A. E. X., Discher, D. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=How+deeply+cells+feel:+methods+for+thin+gels.">How deeply cells feel: methods for thin gels.</a> J. Phys. Condens. Matter. 22, 194116 (2010).</li><li>Discher, D. E., Janmey, P., Wang, Y. -. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tissue+cells+feel+and+respond+to+the+stiffness+of+their+substrate.">Tissue cells feel and respond to the stiffness of their substrate.</a> Science. 310, 1139-1143 (2005).</li><li>Engler, A. J., Sen, S., Sweeney, H. L., Discher, D. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Matrix+Elasticity+Directs+Stem+Cell+Lineage+Specification.">Matrix Elasticity Directs Stem Cell Lineage Specification.</a> Cell. 126, 677-689 (2006).</li><li>Roth, 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=Surface+functionalization+of+silicone+rubber+for+permanent+adhesion+improvement.">Surface functionalization of silicone rubber for permanent adhesion improvement.</a> Langmuir. 24, 12603-12611 (2008).</li><li>Thi&#233;baud, P., Lauer, L., Knoll, W., Offenh&#228;usser, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=PDMS+device+for+patterned+application+of+microfluids+to+neuronal+cells+arranged+by+microcontact+printing.">PDMS device for patterned application of microfluids to neuronal cells arranged by microcontact printing.</a> Biosens. Bioelectron. 17, 87-93 (2002).</li><li>Tourovskaia, A., Figueroa-Masot, X., Folch, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Differentiation-on-a-chip:+a+microfluidic+platform+for+long-term+cell+culture+studies.">Differentiation-on-a-chip: a microfluidic platform for long-term cell culture studies.</a> Lab Chip. 5, 14-19 (2005).</li><li>Peterson, S. L., McDonald, A., Gourley, P. L., Sasaki, D. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Poly(dimethylsiloxane)+thin+films+as+biocompatible+coatings+for+microfluidic+devices:+Cell+culture+and+flow+studies+with+glial+cells.">Poly(dimethylsiloxane) thin films as biocompatible coatings for microfluidic devices: Cell culture and flow studies with glial cells.</a> J. Biomed. Mater. Res. - Part A. 72, 10-18 (2005).</li><li>Wan, Y., 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=Nanotextured+substrates+with+immobilized+aptamers+for+cancer+cell+isolation+and+cytology.">Nanotextured substrates with immobilized aptamers for cancer cell isolation and cytology.</a> Cancer. 118, 1145-1154 (2012).</li><li>Ross, A. M., Jiang, Z., Bastmeyer, M., Lahann, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Physical+aspects+of+cell+culture+substrates:+Topography,+roughness,+and+elasticity.">Physical aspects of cell culture substrates: Topography, roughness, and elasticity.</a> Small. 8, 336-355 (2012).</li><li>Barreau, 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=Fibrillar+Elastomeric+Micropatterns+Create+Tunable+Adhesion+Even+to+Rough+Surfaces.">Fibrillar Elastomeric Micropatterns Create Tunable Adhesion Even to Rough Surfaces.</a> Adv. Funct. Mater. 26, 4687-4694 (2016).</li><li>Briggs, G. A. D., Briscoe, B. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+effect+of+surface+topography+on+the+adhesion+of+elastic+solids.">The effect of surface topography on the adhesion of elastic solids.</a> J. Phys. D. Appl. Phys. 10, 2453-2466 (1977).</li><li>Dapp, W. B., L&#252;cke, A., Persson, B. N. J., M&#252;ser, M. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Self-affine+elastic+contacts:+Percolation+and+leakage.">Self-affine elastic contacts: Percolation and leakage.</a> Phys. Rev. Lett. 108, 1-4 (2012).</li><li>Putignano, C., Carbone, G., Dini, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanics+of+rough+contacts+in+elastic+and+viscoelastic+thin+layers.">Mechanics of rough contacts in elastic and viscoelastic thin layers.</a> Int. J. Solids Struct. 69, 507-517 (2015).</li><li>Laulicht, B., Langer, R., Karp, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quick-release+medical+tape.">Quick-release medical tape.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. 109, 18803-18808 (2012).</li><li>Kim, T., Park, J., Sohn, J., Cho, D., Jeon, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bioinspired,+Highly+Stretchable,+and+Conductive+Dry+Adhesives+Based+on+1D-2D+Hybrid+Carbon+Nanocomposites+for+All-in-One+ECG+Electrodes.">Bioinspired, Highly Stretchable, and Conductive Dry Adhesives Based on 1D-2D Hybrid Carbon Nanocomposites for All-in-One ECG Electrodes.</a> ACS Nano. 10, 4770-4778 (2016).</li><li>Adamietz, I. A., 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=Effect+of+self-adhesive,+silicone-coated+polyamide+net+dressing+on+irradiated+human+skin.">Effect of self-adhesive, silicone-coated polyamide net dressing on irradiated human skin.</a> Radiat. Oncol. Investig. 2, 277-282 (1994).</li><li>White, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evidence+for+atraumatic+soft+silicone+wound+dressing+use.">Evidence for atraumatic soft silicone wound dressing use.</a> Wounds UK. 1, 104-109 (2005).</li><li>Quan, M. B., Edwards, C., Marks, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Non-invasive+in+vivo+techniques+to+differentiate+photodamage+and+ageing+in+human+skin.">Non-invasive in vivo techniques to differentiate photodamage and ageing in human skin.</a> Acta Derm. Venereol. 77, 416-419 (1997).</li><li>Brown, X. Q., Ookawa, K., Wong, J. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evaluation+of+polydimethylsiloxane+scaffolds+with+physiologically-relevant+elastic+moduli:+Interplay+of+substrate+mechanics+and+surface+chemistry+effects+on+vascular+smooth+muscle+cell+response.">Evaluation of polydimethylsiloxane scaffolds with physiologically-relevant elastic moduli: Interplay of substrate mechanics and surface chemistry effects on vascular smooth muscle cell response.</a> Biomaterials. 26, 3123-3129 (2005).</li><li>Palchesko, R. N., Zhang, L., Sun, Y., Feinberg, A. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+of+Polydimethylsiloxane+Substrates+with+Tunable+Elastic+Modulus+to+Study+Cell+Mechanobiology+in+Muscle+and+Nerve.">Development of Polydimethylsiloxane Substrates with Tunable Elastic Modulus to Study Cell Mechanobiology in Muscle and Nerve.</a> PLoS One. 7, e51499 (2012).</li><li>Johnston, I. D., McCluskey, D. K., Tan, C. K. L., Tracey, M. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanical+characterization+of+bulk+Sylgard+184+for+microfluidics+and+microengineering.">Mechanical characterization of bulk Sylgard 184 for microfluidics and microengineering.</a> J. Micromechanics Microengineering. 24, 35017 (2014).</li><li>Persson, B. N. J., Gorb, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+effect+of+surface+roughness+on+the+adhesion+of+elastic+plates+with+application+to+biological+systems.">The effect of surface roughness on the adhesion of elastic plates with application to biological systems.</a> J. Chem. Phys. 119, 11437 (2003).</li><li>Peressadko, A. G., Hosoda, N., Persson, B. N. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Influence+of+surface+roughness+on+adhesion+between+elastic+bodies.">Influence of surface roughness on adhesion between elastic bodies.</a> Phys. Rev. Lett. 95, 1-4 (2005).</li><li>Purtov, 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=Measuring+of+the+hardly+measurable:+adhesion+properties+of+anti-adhesive+surfaces.">Measuring of the hardly measurable: adhesion properties of anti-adhesive surfaces.</a> Appl Phys A. 111, 183-189 (2013).</li><li>Kroner, E., Blau, J., Arzt, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Note:+An+adhesion+measurement+setup+for+bioinspired+fibrillar+surfaces+using+flat+probes.">Note: An adhesion measurement setup for bioinspired fibrillar surfaces using flat probes.</a> Rev. Sci. Instrum. 83, 16101 (2012).</li><li>Sun, S., Li, M., Liu, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+review+on+mechanical+properties+of+pressure+sensitive+adhesives.">A review on mechanical properties of pressure sensitive adhesives.</a> Int. J. Adhes. Adhes. 41, 98-106 (2013).</li><li>Webber, R. E., Shull, K. R., Roos, A., Creton, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+geometric+confinement+on+the+adhesive+debonding+of+soft+elastic+solids.">Effects of geometric confinement on the adhesive debonding of soft elastic solids.</a> Phys. Rev. E. 68, 21805 (2003).</li><li>Creton, C., Lakrout, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Micromechanics+of+flat-probe+adhesion+tests+of+soft+viscoelastic+polymer+films.">Micromechanics of flat-probe adhesion tests of soft viscoelastic polymer films.</a> J. Polym. Sci. Part B Polym. Phys. 38, 965-979 (2000).</li><li>Tan, S. H., Nguyen, N. -. T., Chua, Y. C., Kang, T. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Oxygen+plasma+treatment+for+reducing+hydrophobicity+of+a+sealed+polydimethylsiloxane+microchannel.">Oxygen plasma treatment for reducing hydrophobicity of a sealed polydimethylsiloxane microchannel.</a> Biomicrofluidics. 4, 32204 (2010).</li><li>Kim, B., Peterson, E. T. K., Papautsky, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Long-term+stability+of+plasma+oxidized+PDMS+surfaces.">Long-term stability of plasma oxidized PDMS surfaces.</a> Conf. Proc. IEEE Eng. Med. Biol. Soc. 7, 5013-5016 (2004).</li><li>Briganti, 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=Silicone+based+polyurethane+materials:+A+promising+biocompatible+elastomeric+formulation+for+cardiovascular+applications.">Silicone based polyurethane materials: A promising biocompatible elastomeric formulation for cardiovascular applications.</a> J. Mater. Sci. Mater. Med. 17, 259-266 (2006).</li><li>Regehr, K. 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=Biological+implications+of+polydimethylsiloxane-based+microfluidic+cell+culture.">Biological implications of polydimethylsiloxane-based microfluidic cell culture.</a> Lab Chip. 9, 2132 (2009).</li></ol>

الكتاب ليس لها علاقة بالكشف عن.

تصميم هياكل المركب يمكن تعديل خصائص المواد، مثل معامل يونغ أو سمك العينات بسيطة. يمكن تغيير معامل للشباب PDMS فعالية في مجموعة واسعة بتغيير نسبة خلط بين العنصرين أو صنع يمزج باستخدام مختلفة سيليكون الاستومر30،31. الأساليب المذكورة لا تقتصر على PDMS تستخدم في التحقيق الجاري، ولكن أداء لاصقة خاصة يعتمد بشدة على نوع محدد المستخدمة. خطوة حاسمة في إطار هذا البروتوكول هو عملية التصنيع من الأفلام المركب (الشكل 1). وقد تبين أن سمك الأفلام يؤثر إلى حد كبير سلوك الالتصاق من الأفلام على ركائز مختلفة، بما في ذلك الجلد (رقم 5 و رقم 6). الوقت ودرجة الحرارة أثناء عملية التجفيف بالإضافة إلى سمك الفيلم، يؤثر على خصائص المواد32. ولذلك، يلزم المعلمات كسمك الطبقات البوليمرية تكييفها بعناية والتحقق منها.
تم إجراء تحليل لخصائص لاصقة من طبقات رقيقة مع قوة طبيعية التصاق القياسات باستخدام اثنين من ركائز الزجاج بخشونة السطح مختلفة تصل إلى جمهورية أرمينيا = 0.338 ميكرومتر (الشكل 3). وبصفة عامة، خشونة يؤثر إلى حد كبير التصاق الأسطح، خاصة بالنسبة للمواد المرنة33،34. يمكن أن تختلف خشونة الزجاج بسهولة بالطحن مع الصنفرة أسبيريتي مختلفة الأحجام، وبالتالي السماح لتلفيق ركائز العارضة أعلى قيم خشونة21. بالإضافة إلى مواد أخرى، وعلى سبيل المثال يمكن استخدام راتنج الإيبوكسي لإنتاج ركازات15،35. قد يكون هذا استراتيجية هامة تعديل البروتوكول المقدم. على سبيل المثال، إذا ركائز نستعرض مختلف الطاقات الحرة السطحية اللازمة أو محددة مطلوبة التخطيطية. وهنا، حللت سحب قبالة الإجهاد والعمل فصل الأغشية الرقيقة المصنوعة من PDMS ومنطقة أفريقيا جنوب الصحراء مع إعداد المواصفات (التصاق العيانية جهاز القياس (جنون، الرقم 4)). 36 المحاذاة الضوئية الركيزة و indenter خطوة حاسمة لتحليل نتائج القياس. ولذلك، يحتاج تكيف زاوية الميل التي يتعين القيام بها مع جونيوميتير، دقيقة قدر الإمكان. يمكن تحقيق هذا بدقة كافية بجلب الركازة مع السطح الفيلم يدوياً حتى يتم تحقيق اتصال أفقي.
في البروتوكول الحالي أبقى وقت عقد مستمر في ثانية واحدة(الشكل 5 و الرقم 7). خاصة للتحقيق في أداء لاصقة فيلم مرنة على سطح الركازة الخام، تمديد فترة احتجاز معلومات إضافية. على سبيل المثال، تم زيادة في الإجهاد سحب قبالة مع زيادة وقت الانتظار عنها8. بالإضافة إلى قياسات أجريت في البروتوكول الحالي، وأساليب أخرى، على سبيل المثال قشر يمكن إجراء الاختبارات، مما يتيح إجراء تحقيق أكثر شمولاً للالتصاق الأداء37.
خصائص لاصقة مركب الأفلام العارضة الفيلم مختلفة تم تحديد سمك لاصق البشرة الناعمة (الشكل 7). لدينا نتائج تتماشى مع البيانات المنشورة، تبين أن انخفاضا من فيلم سمك تؤدي إلى زيادة التأكيد على سحب قبالة قصر، أي، والنسبة بين سمك القطر والفيلم الركازة، زيادات38،39 . وبناء على هذه النتائج والبيانات المبينة في الشكل 7، نخلص إلى أن الأفلام المركب مع سمك إجمالي حوالي 100 ميكرومتر (سمك طبقة منطقة أفريقيا جنوب الصحراء من حوالي 60 ميكرومتر ينطبق على فيلم PDMS مع سماكة حوالي 40 ميكرومتر) يحمل ف التصاق مواتية روبرتس في الأسطح الخام.
بعد ذلك، تم إجراء تجارب تتعلق بتوصيف البيولوجية على الأفلام المركب البكر والبلازما تعامل الأفلام المركب (الشكل 8). المعالجة بالبلازما من اللدائن السيليكون أسلوب غالباً ما تطبق، وتنوعاً لزيادة خصائص ماء السطوح وتعزيز مرفق الهاتف الخلوي والخلوية ينتشر40،41. السيليكون معروفة جيدا لسمية منخفضة وعالية بيوستابيليتي ولكن قد تحتوي على بقايا مونومرات أو المواد الحفازة التي قد تؤثر على العمليات الفسيولوجية، مما يؤدي أيضا إلى سيتوتوكسيسيتي42،43. في إجراء التجارب وقد لاحظنا أقل من سيتوتوكسيسيتي 5% استخدام الإفراج عن رابطة حقوق الإنسان كمؤشر ومقايسة استبعاد تريبان الأزرق. في البروتوكول المقدم، جميع السكان الخلوية، بما في ذلك المجاميع الخلوية فصل النموذج قد تم تحليلها على السطح لتحليل انتشار (9B الشكل). إدخال تعديل على البروتوكول يمكن أن تنتج المزيد من النتائج المتباينة. لكل عينة، يمكن تحويلها إلى أنبوب منفصل رد فعل المادة طافية يحتوي على فصل المجاميع الخلوية ولا جنبا إلى جنب مع الخلايا انزيماتيكالي إزالتها من على سطح البوليمر. وهذا سيتيح التقييم الدقيق للخلايا التي تعلق على السطح وتكشف في نهاية المطاف قرارا أكثر تفصيلاً من تأثير البوليمرات على عملية الالتصاق الخلوي. بالإضافة إلى أساليب immunocytochemical المعروضة هنا، يمكن أن تحصد الخلايا للتحقيق مع أساليب إيمونوبلوت، مما يتيح إجراء تقييم كمي مفصل للتعبير البروتين.
وباختصار، أنشأنا شروط التصنيع لإنتاج الأفلام المركب elastomeric رقيقة للتطبيقات في بحوث الثقافة الخلايا المتقدمة. بالإضافة إلى ذلك، تمتلك هذه الأغشية الرقيقة عالية القدرة على التكيف للجلد خشونة، مما يتيح التصميم المتطور للمواد اللاصقة الجلد.

وترد في هذا البروتوكول، طرق مفصلة لصناعة الأفلام الاستومر رقيقة. وقد استخدمت تقنية شفرة الطبيب متاحة على نطاق واسع لإنتاج الأفلام المركب رقيقة. وقد أجريت تقنية التصنيع على رقائق بوليثيلينتيريفتالاتي (PET)، مما يتيح إنتاج اللاحقة من هذه الأفلام على نطاق واسع. التركيز من هذا البروتوكول هو تقييم إمكانية تكرار نتائج، دقة التصنيع لطبقات مختلفة من الأفلام المركبة وتحديد الخصائص البيولوجية والالتصاق على تصحيح المركب النهائي. Poly-(dimethylsiloxane) الاستومر السيليكون (PDMS) يستخدم على نطاق واسع في التكنولوجيا الطبية الحيوية، بما في ذلك إنتاج المواد اللاصقة الجلدية والتطبيقات ميكروفلويديكس والبحوث الإضافية الحقول1،2،3 ،4. ، فئة فرعية أخرى من PDMS، يسمى "لينة الجلد اللاصقة" (اتفاقات الخدمات الخاصة) في الآونة الأخيرة أدخلت، وخاصة للبشرة لطيف الربط والترابط والشطب.
هي اتفاقات سيليكون اللدائن الفينيل فونكتيوناليزيد، تختلف البوليمرات مماثلة بسبب غياب يعزز والسليكا5. مماثلة إلى أخرى PDMS، منطقة أفريقيا جنوب الصحراء في معامل يونغ يمكن تكييفها في طائفة واسعة من تحوير كروسلينكير تركيز أو علاج الساعة6،،من78. هذا التغير في معامل يونغ من اللدائن السيليكون يؤثر على خصائص المواد اللاصقة إلى حد كبير، وله أيضا آثار عميقة على خلايا بدائية وحقيقية النواة المستزرعة على السطح9،10 , 11-على المستوى الخلوي البيولوجية، فإنه يظهر، أن الخلايا حقيقية النواة الاستجابة على مستوى توصيل الإشارة وير مرونة المصفوفة أو سمك السطح9،10،12 ،،من1314. ولذلك، توجد مصالح واسعة في خلية ثقافة تطبيقات البوليمرات مع الخصائص الميكانيكية الانضباطي. الأهم من ذلك، لا توفر الطاقة السطحية منخفضة جوهريا من اللدائن السيليكون على أساس الظروف المثلى للثقافة خلية من الخلايا حقيقية النواة. علاج البلازما الأكسجين تقنية تستخدم على نطاق واسع لزيادة PDMS منخفضة السطح الطاقة مؤقتاً، مما يؤدي إلى تعزيز قوتها سحب قبالة، انخفض سطح امتزاز الجزيئات، بينما في موازاة تعزيز مرفق، نشر و انتشار خلايا حقيقية النواة15،16،،من1718.
بالإضافة إلى خصائص المواد، يؤثر إلى حد كبير طبوغرافيا سطح الالتصاق الخلوي والتفاعل لاصقة بين اثنين المواد19،،،من2021،22. خشونة السطح وقد آثار عدة على تكوين الاتصال بين اثنين من السطوح: الحد منطقة الاتصال، عالية تخزين الطاقة المرنة المحيطة أسبيريتيس، فضلا عن التأثير على نشر الكراك يمكن تغيير قوة لاصقة23، 24. التصاق الصمغ لجلد الإنسان حقل تطبيق ناشئة، مثل الجرح الضمادات أو التثبيت من أقطاب ECG أو سائر الأجهزة الإلكترونية يمكن ارتداؤها25،،من2627، 28. لقياس أداء لاصقة المتمتعة بالحكم الذاتي-المواد اللاصقة بالنسبة لتضاريس السطح، يمكن استخدام ركائز الزجاج بدرجات متفاوتة من الخشونة في الالتصاق الطبيعي قياسات8،21. هنا، تم اختيار اثنين من ركائز الزجاج للتحقيق في خصائص لاصقة من أفلام البوليمر. وقد اتسمت الأفلام الأولى، والمركب مع طبقة دعم PDMS في نسبة خلط أجزاء الوزن 10 إلى 1 تغطيها PDMS مع نسبة خلط مختلفة. في خطوة ثانية أعدت طبقة لاصقة في منطقة أفريقيا جنوب الصحراء مع المبالغ وزنا متساويا لكل من مكونات ومع اختلاف سمك الفيلم على رأس فيلم PDMS داعمة.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>2-Propanol, 97%</td>
			<td>Stockmeier Chemie</td>
			<td>1000452610000</td>
			<td>Isopropanol</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Abrasive diamnod hand pad</td>
			<td>Bohle</td>
			<td>MO 5007522</td>
			<td>Grit: 220</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Accutase</td>
			<td>Capricorn Scientific</td>
			<td>ACC-1B</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Albumin Fraktion V</td>
			<td>Roth</td>
			<td>0163.2</td>
			<td>BSA</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Alexa Fluor 488 Phalloidin</td>
			<td>ThermoFischer Scientific</td>
			<td>A12379</td>
			<td>highly toxic</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Aquamount</td>
			<td>Polysciences</td>
			<td>18606-20</td>
			<td>water soluble mounting medium</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CytoTox-ONE Homogeneous Membrane Integrity Assay</td>
			<td>Promega</td>
			<td>G7890</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DPBS, without Ca2+, Mg2+</td>
			<td>ThermoFischer Scientific</td>
			<td>14190094</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fetal bovine serum gold</td>
			<td>GE Health Care Life Science</td>
			<td>A15-151</td>
			<td>FBS</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Goniometer OCA35</td>
			<td>Dataphysics</td>
			<td></td>
			<td>for the determination of the static water contact angle</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hoechst Dye 33342</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>B1155-100MG</td>
			<td>bisBenzimide H 33342 trihydrochloride, highly toxic</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microscope Axiovert 25</td>
			<td>Zeiss</td>
			<td></td>
			<td>Microscope used for cell culture documentation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microscope Eclipse LV100ND</td>
			<td>Nikon</td>
			<td></td>
			<td>Microscope used for film thickness determination</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Paraformaldehyde, aqueous solution 16%</td>
			<td>Electron Microscopy Sciences</td>
			<td>RT 15710</td>
			<td>electron microscopy grade</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>penicillin und streptomycin solution</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>P4333-100ML</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Phenom XL Scanning Electron Microscope (SEM)</td>
			<td>Phenom</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Poly-(vinyl alcohol) 4-88, MW 31000</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>81381-1KG</td>
			<td>Mowiol 4-88</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Poly-dimethyl siloxanes, Sylgard 184</td>
			<td>Dow Corning</td>
			<td>(400)000108351397</td>
			<td>PDMS</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>RPMI 1640 basal medium</td>
			<td>ThermoFischer Scientific</td>
			<td>21875034</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>soft skin adhesive (SSA)</td>
			<td>Dow Corning</td>
			<td>(400)000108251792</td>
			<td>MG 7-9800 Soft Skin Adhesive (SSA)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>speed mixer DAC 600.2 VAC-P</td>
			<td>Hauschild</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>stylus profilomter</td>
			<td>Zeiss</td>
			<td></td>
			<td>Model: SURFCOM 1500SD3</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tecan Infinite M200 pro</td>
			<td>Tecan</td>
			<td></td>
			<td>fluorescence plate reader</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Triton X 100</td>
			<td>Calbiochem</td>
			<td>648466</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Trypan Blue solution</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>T8154-100ML</td>
			<td>highly toxic</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Trypsin/EDTA solution</td>
			<td>PAN-Biotech</td>
			<td>P10-023500</td>
			<td>0.05% Trypsin, 0.02% EDTA in PBS</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>UV glue</td>
			<td>Bohle</td>
			<td>BO MV76002</td>
			<td>medium viscosity</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

thin film composite silicon elastomers for cell culture and skin applications: manufacturing and characterization

في هذا البروتوكول، نقدم الأساليب اختﻻق الأفلام المركب الاستومر رقيقة للتطبيقات ثقافة الخلية المتقدمة ولتطوير مواد لاصقة الجلد. اثنين-(dimethyl siloxanes) بولي مختلفة (PDMS ولاصق البشرة الناعمة (وزارة الصحة))، قد استخدمت لعمق التحقيق في الآثار البيولوجية والخصائص لاصقة. الأفلام المركبة تتكون من طبقة دعم مرنة وطلاء أعلى لاصقة. كل الطبقات صنعت بتقنية التطبيق بليد الطبيب. في هذا التحقيق، حقق لاصق سلوك الأفلام المركبة كدالة لسمك طبقة أو اختلاف من معامل للشباب من الطبقة العليا. تم تغيير معامل للشباب PDMS باختلاف القاعدة لنسبة خلط كروسلينكير. وباﻹضافة إلى ذلك، كانت متنوعة سمك أفلام أفريقيا جنوبي الصحراء من حوالي 16 ميكرومتر إلى حوالي 320 ميكرومتر. المسح الضوئي المجهر الإلكتروني (SEM) واستخدمت المجهر الضوئي لقياسات سمك. خصائص لاصقة من الأفلام الاستومر تعتمد بشدة على سمك الفيلم، معامل للشباب للبوليمرات والخصائص السطحية. ولذلك، تم التحقيق الالتصاق الطبيعي من هذه الأفلام على ركائز الزجاج العارضة أسطح ناعمة وخشنة. سحب قبالة الإجهاد والعمل للانفصال التي تعتمد على نسبة خلط اللدائن السيليكون.
بالإضافة إلى ذلك، كانت متنوعة سمك الجلد لينة لاصقة توضع على أعلى طبقة مساندة داعمة من أجل إنتاج بقع للجلد التطبيقات. وأجريت سيتوتوكسيسيتي والانتشار والالتصاق الخلوي الخلايا الليفية مورين L929 على أفلام PDMS (خلط نسبة 10:1) وأفلام أفريقيا جنوب الصحراء الكبرى (خلط نسبة 50: 50). أظهرت هنا، للمرة الأولى، المقارنة جنبا إلى جنب للأغشية الرقيقة المركبة المصنوعة من البوليمرات على حد سواء، وتقدم التحقيق في خصائصها البيولوجية-ومادة لاصقة.

Watch this Scientific Journal Video about Thin Film Composite Silicon Elastomers for Cell Culture and Skin Applications: Manufacturing and Characterization at JoVE.com

Thin Film Composite Silicon Elastomers for Cell Culture and Skin Applications: Manufacturing and Characterization

ويرد على بروتوكول لعملية التصنيع من مركب البوليمر رقيقة هياكل حيازة مختلف الشباب بواقي أو سمك. ويتم إنتاج الأفلام لدراسات ثقافة الخلية متقدم أو كمواد لاصقة الجلد.

رقيقة اللدائن السيليكون المركبة الفيلم لخلية ثقافة وتطبيقات الجلد: التصنيع وتوصيف

In this protocol, we present methods to fabricate thin elastomer composite films for advanced cell culture applications and for the development of skin ...

Research

JoVE Journal

Developmental Biology

Culture and Co-Culture of Mouse Ovaries and Ovarian Follicles

الثقافة والمشارك ثقافة ماوس المبايض وحويصلات المبيض

The mammalian ovary is composed of ovarian follicles, each follicle consisting of a single oocyte surrounded by somatic granulosa cells, enclosed together ...

3D Organotypic Co-culture Model Supporting Medullary Thymic Epithelial Cell Proliferation, Differentiation and Promiscuous Gene Expression

3D عضوي النمط المشارك الثقافة نموذج دعم النخاع التوتة الظهارية تكاثر الخلايا، التمايز ومختلط التعبير الجيني

Intra-thymic T cell development requires an intricate three-dimensional meshwork composed of various stromal cells, i.e., non-T cells. Thymocytes traverse ...

Ex Vivo Culture of Pharyngeal Arches to Study Heart and Muscle Progenitors and Their Niche

Ex Vivo Culture of Pharyngeal Arches to Study Heart and Muscle Progenitors and Their Niche

فيفو السابقين الثقافة من بلعومي الأقواس لدراسة القلب والعضلات الأسلاف ومكانها المناسب

The pharyngeal mesoderm of developing embryos contributes to broad regions of head and heart musculature. We have developed a novel method to study head ...

Generation of Genetically Modified Organotypic Skin Cultures Using Devitalized Human Dermis

جيل المعدلة وراثيا الثقافات الجلد الميتة عضوي عن طريق الأدمة الإنسان

Organotypic cultures allow the reconstitution of a 3D environment critical for cell-cell contact and cell-matrix interactions which mimics the function ...

Epigenetic Conversion as a Safe and Simple Method to Obtain Insulin-secreting Cells from Adult Skin Fibroblasts

تحويل جينية كطريقة آمنة وبسيطة للحصول على خلايا إفراز الأنسولين من الخلايا الليفية الجلد الكبار

Regenerative medicine requires new, fully functional cells that are delivered to patients in order to repair degenerated or damaged tissues. When such ...

Large-Scale Production of Cardiomyocytes from Human Pluripotent Stem Cells Using a Highly Reproducible Small Molecule-Based Differentiation Protocol

إنتاج واسع النطاق العضلية من الخلايا الجذعية متعددة القدرات البشرية باستخدام تكرار للغاية الصغيرة وبناء جزيء بروتوكول التمايز

Maximizing the benefit of human pluripotent stem cells (hPSCs) for research, disease modeling, pharmaceutical and clinical applications requires robust ...

Isolation and Characterization of Mesenchymal Stromal Cells from Human Umbilical Cord and Fetal Placenta

عزل وتوصيف الخلايا الجذعية الوسيطة اللحمية من الحبل السري البشري والجنين المشيمة

The human umbilical cord (UC) and placenta are non-invasive, primitive and abundant sources of mesenchymal stromal cells (MSCs) that have increasingly ...

Dissection, Culture and Analysis of Primary Cranial Neural Crest Cells from Mouse for the Study of Neural Crest Cell Delamination and Migration

تشريح والثقافة وتحليل خلايا الجمجمة العصبية الابتدائية من الماوس لدراسة الخلية كريست العصبية الترقيم والهجرة

Over the past several decades there has been an increased availability of genetically modified mouse models used to mimic human pathologies. However, the ...

Applications of Immobilization of Drosophila Tissues with Fibrin Clots for Live Imaging

Applications of Immobilization of Drosophila Tissues with Fibrin Clots for Live Imaging

تطبيقات شل حركة أنسجة الدروزوفيلا مع جلطات فيبرين للتصوير الحي

Drosophila is an important model system to study a vast range of biological questions. Various organs and tissues from different developmental stages of ...

FACS-Isolation and Culture of Fibro-Adipogenic Progenitors and Muscle Stem Cells from Unperturbed and Injured Mouse Skeletal Muscle

FACS-عزل وثقافة السلف الليفي الأديبوجينيك والخلايا الجذعية العضلية من العضلات الهيكلية للفئران غير المضطربة والمصابة

Fibro-adipogenic progenitor cells (FAPs) are a population of skeletal muscle-resident mesenchymal stromal cells (MSCs) capable of differentiating along ...