PRIMO 定制化细胞微环境制备系统

生物建模的黑科技——快捷精准的“定制化细胞微环境制备系统”

Alveole PRIMO 的原理

定制细胞模型， 研究微环境对细胞内和细胞间机能的影响是细胞和医学研究的重要方向。 如何制备出具有可控性和重复性的微环境， 以便更有效的研究活细胞和疾病模型， 一直以来都是生物学家进行体外细胞研究所面临的巨大挑战之一。
法国 Alveole PRIMO “定制化细胞微环境制备系统” 是创新性定制细胞模型的工具，能在微米级别的尺度下， 以具有超高灵活度和再现性的生物工程手段实现体外微环境的定制， 同时可对其机械力学和生化特性进行设计微调。

图 1. 上图： 选择电脑中任意一张图案， 在 LEONARDO 软件作用下， 用 PRIMO 进行非接触式、无掩模 UV 投射和蚀刻。 PRIMO 模块和大多数倒置显微镜兼容。
下图： PRIMO 通过控制 DMD（Digital Micromirror Device） ， 即 DLP chip 的微型镜片的开合状态， 控制投射在细胞基质上的紫外激光的照射强度、 照射时间和照射区域， 按照图案进行灵活蚀刻。
 

PRIMO 有三种设计方法

图 2. PRIMO 有三种设计方法： （1） 基质的表面功能化（Micropatterning） ： 适用于细胞微环境研究； （2） 水凝胶的结构化： 适用于 3D 细胞培养； （3） 微制造（Microfabrication）：适用于制造微流控芯片【1】 。

我们先探讨第一种设计： 基质的表面功能化（Micropatterning） ， 可建立生物模型， 实现体外微环境的定制， 同时对其机械力学和生化特性进行设计微调。

图 3. 第一种设计： 基质的表面功能化（Micropatterning） 。 先在基质上包裹一层防污涂层（ antifouling layer） ， 阻碍蛋白质粘附。 PRIMO 利用非接触式、 无掩模的光刻技术，用 UV 光将图案投射到细胞基质上， 在 PLPP 光敏引发剂帮助下， 防污涂层被降解， 蚀刻出微图案， 蛋白可粘附在蚀刻出的微图案上， 细胞粘附在蛋白上， 可适应于基质上定制的生物化学、 表面形貌和硬度等特征， 形成定制的细胞模型。 适用于细胞微环境研究 。

图 4. 第二种设计： 水凝胶的结构化。 A 图表示在氧气不足的条件下， UV 光照射， 可使水凝胶固化； B 图表示水凝胶固化的高度随 UV 照射强度增加而增加。 我们结合 UV-图像照射和气体可渗透的微反应器， 可获得 4 种水凝胶的工程方法： 完全多聚化（total polymerization）、Z 轴控制的多聚化（ z-controlled polymerization） 、 光剪切（photo-scission） 和修饰（decoration） 。 单独应用或结合应用就可以解决水凝胶工程化问题。 适用于 3D 细胞培养

图 5. 第三种设计： 微制造（Microfabrication） 。 用 UV 光固化感光树脂/光刻胶（photoresist） ， 再用 PDMS（聚二甲硅氧烷） 在固化的 photoresist 上倒模， 形成带有微结构的 PDMS 芯片。 适用于制造微流控芯片。
 

PRIMO 的主要特点和优势 ：

•  无掩模： 非接触式、 无掩模 UV 投射成像（波长λ =375nm） ， 可灵活控制 UV 的强度、 照射时间、 区域；

•  自动化： 全自动快速定制， 可针对实验条件进行快速优化；

•  高灵活性： 可按照任意图案去构建您的基质和/或使其功能化， 不限图案的大小和复杂程度， 生成不同的细胞模型；

•  多样性/兼容性： 适用于常规的细胞培养基质， 基质可为平面或有微结构， 可硬可软，如： 玻璃盖玻片、 塑料培养皿、 聚二甲基硅氧烷（PDMS） 、 聚苯乙烯、 水凝胶（PEG 、 琼脂、 基质胶） 、 光刻胶， 等；

• 常 用 蛋 白 ： 我 们 的 客 户 日 常 使 用 超 过 10 种 的 各 类 蛋 白 ： Fibrinogen-488,
  Fibrinogen-647, Fibronectin, GFP, Neutravidin-488, Neutravidin-647,
  PLL-PEG-Biotin, Protein A-647, Streptavidin, 初级和次级抗体， 等；

• 高分辨率： 全视野分辨率为 1.2µm（500× 300µm ， 20 倍物镜） ；

• 多层次： 可蚀刻 256 个灰阶层次， 粘附不同密度层次的蛋白；

• 多种蛋白： 可应用 3 种不同蛋白（根据实验需求） ；

• 自动对齐： 自动进行检测和图案定位， 可自动对齐于微结构或者微图案上；

• 速度快： 蚀刻 500× 300µm 图案， 20 倍物镜， 仅需 30s。

应用领域

•       细胞粘附控制

• 　　细胞迁移

• 　　3D细胞培养

• 　　细胞球体培养

• 　　水凝胶结构制作

• 　　微加工

• 　　微流体芯片制作

• 　　类器官芯片研究

• 　　气管平滑肌作用力模式

• 　　细胞趋触性

• 　　冷冻电镜细胞样本标准化制备

• 　　心肌细胞收缩研究

• 　　更多应用期待您的开发…

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注：该产品未在中华人民共和国食品药品监督管理部门申请医疗器械注册和备案，不可用于临床诊断或治疗等相关用途