机械生物学

Abstract(#br)A platform for the batch fabrication of pneumatically actuated Stretchable Micro-Electrode Arrays (SMEAs) by using state-of-the-art micro-fabrication techniques and materials is demonstrated. The proposed fabrication process avoids the problems normally associated with processing of thin film structures on polydimethylsiloxane (PDMS), by first fabricating the electrodes and electrical interconnects on the silicon wafer using fine-pitched stepper lithography, and afterwards transferring the structures to the elastomer.

活细胞通过特定的机制产生牵引力来感知和响应机械信号。微柱对细胞力的定量可以受到微柱刚度、制作工艺和蛋白质的微接触印刷的限制。本文设计了长径比分别为6和3.5、弹簧常数分别为4.7和28 µ N µ m-1的SiO2 / Parylene C微柱。在微柱的上部涂复了一层250 nm的SiO2层，证实了蛋白质通过SiO2界面在微柱上的沉积和微柱侧壁的无粘结性。结果表明，微柱基基底不存在细胞毒性，且其刚度对其有依赖性。Stiffer微柱增强了细胞黏附和增殖率，获得了更强的约25μN的细胞力。SiO2 / Parylene C微柱的主要贡献是消除了涉及制备聚二甲基硅氧烷邮票的步骤，因为该阵列可以通过SiO2化学实现蛋白质的共价结合。这些微柱矗立在Si片上，因此，底层聚合物膜的任何翘曲都不必考虑。此外，SiO2 / Parylene C微柱可以拓宽待细胞探测的较硬基底的范围。