Che cosa è Micropatterning?

Micropatterning è la creazione delle superfici specificamente modellate e strutturate per studiare gli effetti del microenvironment cellulare sulla cella, sul tessuto, o sul comportamento dell'organo.

Struttura del vaso sanguigno - il microenvionment cellulare gestisce la formazione di organi e di tessuti come questo.Pentola Xunbin | Shutterstock

Micropatterning tiene conto maggior controllo sopra i fattori quali il vincolo spaziale e l'esposizione chimica in una piattaforma tridimensionale. Ciò non solo tiene conto lo studio sulle celle esposte a queste circostanze ma anche allo sviluppo delle unità microfluidic quali le analisi.

Le unità di Micropatterned già sono state sviluppate come sostituzioni per alcuni modelli in vivo animali. Possono ripiegare i termini di un tessuto particolare o di migliori metodi tradizionali della capsula di Petri dell'organo, con la forzatura delle celle adottare un reticolo a forma di di aderenza.

Come possono le celle essere costruite micropatterning?

Il microenvironment creato micropatterning tiene conto parecchi parametri fisici essere gestito in tre dimensioni. Il volume di compartimenti particolari può essere regolatoe per limitare la dimensione delle cellule, la forma e la capacità dividersi, oltre all'orientamento ed al livello di contatto con le celle adiacenti ed alla forma dell'ambiente extracellulare. I fattori posteriori sono importanti quando studia la segnalazione fra le celle (intracellulari). La tessitura con precisione modellata del compartimento egualmente svolge un ruolo nell'aderenza delle cellule.

L'architettura tridimensionale dei pozzi micropatterned è una delle funzionalità più utili quando studia il comportamento delle cellule, come celle costrette a svilupparsi su un substrato bidimensionale può comportarsi significativamente diversamente che in un ambiente naturale. Per esempio, le celle di cancro al seno formano frequentemente le isole artificiali delle celle attraverso una superficie della capsula di Petri.

Il materiale da cui il substrato micropatterned è fatto può anche svolgere un ruolo nel comportamento delle cellule. i pozzi Morbido murati forzano le celle fornirsi un maggior grado di rigidità con la maggior espressione di actina citoscheletrica all'interno della cella.

Gestire la crescita citoscheletrica delle celle è possibile utilizzando i micropatterns in un'ampia varietà di forme, compresi le sfere, triangoli e coni retinici prolungati, tra l'altro.

Gestire il citoscheletro è utile per i biologi delle cellule, poichè i complessi extracellulari della proteina sulla superficie esterna della membrana cellulare tendono a formarsi preferenziale ai siti distali quali gli angoli di una cella triangolare, conosciuto come aderenze focali. Ciò lascia le superfici piane della membrana cellulare più di meno popolata con tali sporgenze ed in modo da effettua lo studio dei ricevitori specifici o degli agenti penetranti della membrana più semplici.

La creazione delle celle a forma di egualmente permette i comportamenti delle cellule quali migrazione e divisione cellulare da studiare. Per esempio, i micropatterns a forma di lacrima inducono le celle a formare una rete più densa dell'actina verso il lato curvo ed a tendere a migrare in quella direzione dovuto gli effetti di polarità. È critico caratterizzare l'effetto di forma delle cellule su migrazione e la divisione è critica quando studia le cellule tumorali.

Che cosa sono le applicazioni pratiche di micropatterning nella biologia?

micropatterning permette che le piccole analisi siano sviluppate che sono altamente trasportabili e convenienti. Questi quindi sono conosciuti come laboratorio del ` sistemi su un chip'. Gli analiti multipli possono essere provati su un singolo chip ed essere individuati con vari metodi compreso la macchiatura fluorescente, in tempo reale. Soltanto i volumi molto piccoli di campione sono necessari e possono essere scorsi dal chip ad un punto qualunque per riutilizzazione dell'analisi.

Come i materiali micropatterned sono fatti?

I metodi più comuni di creazione dei micropatterns sui materiali sono varianti della litografia, varie di cui esistono. Generalmente, la litografia è fatta ricoprendo un substrato del prodotto solido di materiale che può essere rimosso facilmente con i mezzi di fisico medica o del prodotto chimico, sotto forma del reticolo desiderato.

Il substrato poi in primo luogo è esposto ad un prodotto chimico o al trattamento fisico quali morsura, UV-indicatore luminoso, o un fascio di elettroni, che è resistito a dal rivestimento, seguito da una seconda esposizione ad un'operazione chimica o fisica per eliminare il rivestimento. Ciò lascia il reticolo desiderato impresso sul substrato.

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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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