Enzyme Verwendet, um Nanoscale-Oberflächen-Zellen Zu Ätzen

Published on September 10, 2012 at 10:18 AM

In lebenden Anlagen führen komplexe Nano-- und Mikroskalazellen einen Hauptrechner von körperlichen und biologischen Funktionen durch. Während zweidimensionale Muster mit Techniken wie microlithography ziemlich gut neu erstellt werden können, stellen dreidimensionale Zellen eine große Herausforderung dar. Im Zapfen Angewandte Chemie, haben Amerikanische Forscher jetzt über eine neue Methode für die Lithographie-freie Radierung von komplexen Oberflächenmotiven mit dem Gebrauch der biologisch abbaubaren Polymere und der Enzyme berichtet. Beginnend mit strukturierten Microchannels, haben sie eine Baugruppe für die Isolierung und die Konzentration von Zellen vom Vollblut aufgebaut.

Ein Team, das vom Sieger M. Ugaz an Universität Texas A&M geführt wird, verwendet Proteinase K (PK), ein Protein-Spaltungsenzym, das die Bioplasticpolymilchsäure auch aufgliedern kann. Zuerst wenden die Forscher eine Maske an einem kleinen Block der Polymilchsäure an und hinterlassen nur eine schmale Spur. Das flüssige enthaltene PK wird durch diesen Microchannel verwiesen. Wohin das Enzym in Kontakt mit der Polymilchsäure kommt, wird das letztere weg geätzt.

Innerhalb der Microchannels können Flüssigkeiten hinter einander ohne beträchtliches zu mischen fließen. Die Forscher verwenden dieses Phänomen, um strukturierte Kanäle herzustellen. Sie verweisen PK-Lösung durch die Kanäle auf dem links und das recht, beim Erlauben eine Proteinlösung, welche die Mitte durchfließt, um das Ätzverfahren zu sperren. Dieses ätzt die benachbarten Kanäle, die durch ein „Wehr“ in das Polymer getrennt werden. Im nächsten Schritt wird eine Proteinlösung durch eine der geätzten Kanäle und über dem zentralen Wehr verwiesen, während der zweite Kanal weiter mit PK geätzt wird. Dieses lässt einen Kanal flach bleiben, während das zweite tiefer gemacht wird. Schließlich werden alle drei „Spuren“ sogar tiefer mit PK gemacht. Dieses veranlaßt die Oberseite des Wehrs, als die Außenkanten des doppelten Kanals niedriger zu sein.

Um ihre Einheit herzustellen, verbogen die Forscher einen solchen Kanal in eine Haarnadeldrehung und setzten einen Deckel über ihm. Sie erlauben Blut festgenagelt mit Tumorzellen, um den inneren, flacheren Kanal durchzufließen. Eine Pufferlösung fließt den tieferen äußeren Kanal durch. In der Kurve drücken Zentrifugalkräfte Blutzellen in die äußere Spur mit dem Buffer. Jedoch lässt der kleine Platz zwischen der Oberseite des Wehrs und dem Deckel über der Anlage nur kleine Blutzellen durch passieren. Die größeren Tumorzellen befestigen nicht durch und werden mehr im inneren Kanal konzentriert, während die roten Blutkörperchen weniger konzentriert werden. Die verschiedenen Tiefen der Kanäle erhöht diesen Prozess. Seltene Zellen wie frei verteilende Tumorzellen können schnell und leicht entdeckt werden viel, wenn Blutproben dadurch als durch herkömmliche Methoden wie Membranfiltration geprüft werden.

Spezielle thermische Vorbereitung lässt die gerichtete Entstehung von kristallenen Regionen in der Polymilchsäure zu. PK vermindert nicht diese Regionen gut. Dieses lässt die Entstehung von definierten kleinen Hindernissen innerhalb der Kanäle zu, die in den Filtrations- oder Chromatographieanlagen nützlich sein konnten.

Quelle: Wiley.

Last Update: 10. September 2012 11:23

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