Quel est Micropatterning ?

Micropatterning est la création des surfaces particulièrement modelées et texturisées pour étudier les effets du micro-environnement cellulaire sur la cellule, le tissu, ou le comportement d'organe.

Structure de vaisseau sanguin - le microenvionment cellulaire règle la formation des organes et des tissus de ce type.Carter Xunbin | Shutterstock

Micropatterning tient compte d'un contrôle plus grand des facteurs tels que la contrainte spatiale et l'exposition chimique dans une plate-forme en trois dimensions. Ceci tient compte non seulement de l'étude des cellules exposées à ces circonstances mais également au développement des dispositifs microfluidic tels que des analyses.

Des dispositifs de Micropatterned déjà ont été développés comme remontages pour quelques in vivo modèles animaux. Ils peuvent reproduire les conditions de meilleures méthodes que traditionnelles de boîte de Pétri d'un tissu particulier ou d'organe, en forçant les cellules à adopter une configuration formée d'adhérence.

Comment les cellules peuvent-elles être conçues par micropatterning ?

Le micro-environnement produit par micropatterning tient compte pour que plusieurs paramètres matériels soient réglés dans trois cotes. Le volume de compartiments particuliers peut être réglé avec précision afin de limiter la taille de cellules, la forme, et la capacité de se diviser, en plus de l'orientation et du niveau du contact avec les cellules adjacentes, et de la forme du milieu extracellulaire. Les derniers facteurs sont importants en étudiant la signalisation entre les cellules (intracellulaires). La texture finement modelée du compartiment joue également un rôle dans l'adhérence cellulaire.

L'architecture en trois dimensions des puits micropatterned est l'une des la plupart des fonctionnalités utiles en étudiant le comportement de cellules, comme cellules forcées de se développer sur un substrat bidimensionnel peut se comporter sensiblement différemment qu'ils dans un environnement naturel. Par exemple, les cellules de cancer du sein forment fréquemment les îles artificielles des cellules en travers d'une surface de boîte de Pétri.

Le matériau à partir dont le substrat micropatterned est effectué peut également jouer un rôle dans le comportement de cellules. les puits Doux-murés forcent des cellules à se fournir un degré plus grand de rigidité par l'expression plus grande de l'actine cytosquelettique dans la cellule.

Le réglage de la croissance des cellules cytosquelettique est possible à l'aide des micropatterns dans une grande variété de formes, y compris des sphères, triangles, et des tiges oblongues, notamment.

Le réglage du cytosquelette est utile pour des biologistes de cellules, car les composés extracellulaires de protéine sur la surface extérieure de la membrane cellulaire tendent à former préférentiellement aux sites distaux tels que les coins d'une cellule triangulaire, connu en tant qu'adhérences focales. Ceci laisse les surfaces planes de la membrane cellulaire moins peuplée avec de telles protrusions, et ainsi effectue l'étude des récepteurs spécifiques ou des agents pénétrants de membrane plus simples.

Produire les cellules formées permet également des comportements de cellules tels que le transfert et la division cellulaire à étudier. Par exemple, la déchirure-goutte a formé des cellules de cause de micropatterns pour former un réseau plus dense d'actine vers le côté incurvé et pour tendre à émigrer dans ce sens dû aux effets de polarité. Il est critique de caractériser l'effet de la forme de cellules sur le transfert et la division est critique en étudiant des cellules cancéreuses.

Quelles sont les applications pratiques de micropatterning dans la biologie ?

micropatterning permet aux petites analyses d'être développées qui sont hautement transportables et pratiques. Celles-ci sont pour cette raison connues comme laboratoire de ` systèmes sur frite des'. Des analytes multiples peuvent être vérifiées sur une puce unique, et être trouvées par un grand choix de méthodes comprenant la souillure fluorescente, en temps réel. Seulement les volumes très petits de l'échantillon sont nécessaires, et peuvent être écoulés la frite à un point quelconque pour la réutilisation de l'analyse.

Comment est-ce que des matériaux micropatterned sont effectués ?

Les la plupart des méthodes classiques de produire des micropatterns sur des matériaux sont des variantes de la lithographie, plusieurs dont existez. Généralement, la lithographie est faite en enduisant un substrat de matériau solide d'un matériau qui peut être facilement enlevé par des moyens de produit chimique ou d'examen médical, sous forme de configuration désirée.

Le substrat alors est premièrement exposé à un produit chimique ou à procédé matériel tel que gravure acide, l'UV-lumière, ou un faisceau d'électrons, qui est résisté par la couche, suivie d'une deuxième exposition à un fonctionnement chimique ou matériel pour retirer la couche. Ceci laisse la configuration désirée imprimée sur le substrat.

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Last Updated: Feb 27, 2019

Michael Greenwood

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Michael Greenwood

Michael graduated from Manchester Metropolitan University with a B.Sc. in Chemistry in 2014, where he majored in organic, inorganic, physical and analytical chemistry. He is currently completing a Ph.D. on the design and production of gold nanoparticles able to act as multimodal anticancer agents, being both drug delivery platforms and radiation dose enhancers.

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