用于微接触压印的系统和方法技术方案

用压印部件印刷或遮盖在基片装置上的材料的系统和方法。在一个特定实施例中，该系统和方法包括微接触压印部件，该微接触压印部件具有多个柱状件，每个柱状件具有在其远端的弹性垫。每个柱状件配合在在定位于导板中的孔内，以便柱状件可在导板内纵向移动。导板包括多个孔，这些孔典型地与微量滴定板的井部件对准。这些孔典型地延伸穿过导板的整个厚度。导板的一侧上是弹性元件，该弹性元件遍布一个或多个孔，从而将柱状件保持就位。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】用压印部件印刷或遮盖在基片装置上的材料的系统和方法。在一个特定实施例中，该系统和方法包括微接触压印部件，该微接触压印部件具有多个柱状件，每个柱状件具有在其远端的弹性垫。每个柱状件配合在在定位于导板中的孔内，以便柱状件可在导板内纵向移动。导板包括多个孔，这些孔典型地与微量滴定板的井部件对准。这些孔典型地延伸穿过导板的整个厚度。导板的一侧上是弹性元件，该弹性元件遍布一个或多个孔，从而将柱状件保持就位。【专利说明】相关申请的交叉引用本申请要求2011年I月21日提交的名称为〃〃的美国专利申请系列第13/011，734号的优先权，因此其全部内容通过参考被并入。
这里描述的系统和方法涉及用于在基片表面上形成细胞图案的方法和系统。
技术介绍
常规的细胞培养环境提供很大的前景。细胞培养和细胞共培养可允许科学家发现细胞行为和安全地确定是否所提供的治疗药剂可有效和安全地用于治疗特定疾病。微图案化细胞培养的发展中的最近的进展证明了我们对多细胞群体的结构-功能关系方面的不断了解是非常有价值的。这种微图案化细胞培养产生了对细胞一细胞相互作用的更大程度的控制，特别是在获得精确和可靠的细胞间隔时。微环境水平下的组织结构的研究揭示了在血管再生、肝细胞功能、骨衍生细胞的钙化和神经元生长锥的引导等多种领域的了解。另夕卜，微图案化细胞培养使得研究人员具有制定实验的能力并因此更有效且更高效地进行并行的测试和实验。这增加了能获得科学发现的速率，并加速了新药物的研发，并更快速地阐明某些疾病的机理。但是，形成微米级别的细胞岛可能是困难的过程，因为这需要能精确操作少量细胞的工具，以便细胞间隔得足够近从而以微米来测量。另外，需要建立细胞岛的细胞和其他生物材料是脆弱的并且容易容易腐蚀，因而需要操作技术没有腐蚀性或对被操作的生物材料不造成其他损害。已经研发了多种技术以用于在基片上形成细胞岛。这些技术包括借助玻璃基片的光刻性的化学修改和使用较小、低温的印刷头来将承载细胞材料的液滴分配到基片的喷印技术。一个这种印刷技术包括由马萨诸塞的Holliston市的Digilab公司制造并销售的Celljet细胞印刷机。Celljet印刷机印刷作为分配含有细胞的流体液滴的流体分配操作的一部分的细胞。液滴可被分配到微量滴定板或多层板上。用于形成细胞岛的其他技术包括微接触印刷和激光导向细胞打印。直接的微接触印刷典型地涉及使用结构复杂、昂贵的合成橡胶压印部件，该压印部件通常由聚二甲硅氧烷(PDMS)制成并具有微米级别的凹凸图案。这些压印部件通常允许分子平行堆积在目标基片表面上。在接触期间，来自PDMS压印部件的材料被转移到基片上。这种转移需要有效率且通常快速的从压印部件表面到基片的分子转移。一个这种技术在期刊:Journal of Neurobio Technology (2005) 3:7中 Thibault 等人的文章“Direct Micro-contact Printing of Oligonucleotides forBiochip Applications”中被描述。如在该文献中描述的，电子束光刻法用来蚀刻流体PDMS可被注入其中的硅树脂主模。流体PDMS可被脱气然后热固化。然后PDMS可从主模取出以提供能多次使用(这取决于表面化学特性)的压印部件。压印部件的微米级特征部件接触基片并在接触位置将材料印刷到基片上。该过程的成功部分地取决于弹性压印部件与基片的成功接触。在合成橡胶压印部件的微米级特征部件和基片之间的物理接触必需在压印部件上精确并连续的实现，否则合成橡胶材料将不能在蚀刻过程中用作适当的遮盖部件，或不能将期望的材料印刷在基片上。有时是这样的情况，只形成部分接触，结果“面包圈”图案正确地形成图案的边缘但没有形成图案内部的成功接触。没有形成正确的图案意味着不能形成测试或实验记录，这可能阻止有图案的基底在实验中被使用。因此，在本领域中需要提供改进的微接触压印部件和压印过程的系统和方法。
技术实现思路
这里描述的系统和方法特别包括微接触压印部件，该微接触压印部件可用作图案压印部件，以便在微量滴定板的井部件的底板上形成细胞图案。这里描述的微接触压印部件提供了改进的井部件到井部件和板到板的再现性并提供了一组压印柱状件，该组压印柱状件能相对于彼此单独地移动，以便实现与基底表面更一致地接触并由此产生具有改进的重复性和可靠性的精确形成的细胞图案。在其他方面，这里描述的系统和方法包括用于通过印刷或遮盖形成细胞图案的方法和用于制造形成细胞图案的压印部件的方法。但是，应该理解，这里描述的系统和方法能被改变和修改，以用于其他合适的应用，并且这些其他改变增加和修改将不背离本专利技术的范围。在特定实施例中，该系统包括用于在基片的表面上形成细胞图案的装置。所述装置可具有:导板，该导板具有上表面、下表面和延伸穿过导板并设置成与基片的表面上的位置对准的多个孔；配合在相应的孔内的多个柱状件；多个垫，其由弹性材料形成并具有用于抵靠基片的表面的抬起突部的图案，多个垫中的每个垫都固定到相应的柱状件的远端表面；和将柱状件连接到导板内的可弹性变形的连接件。可选地，该装置也可包括夹板，该夹板布置在导板的上表面上方，以用于在导板的上表面上施加机械负载。夹紧件借助被选择成使垫相对于基片的表面密封的力来迫使夹板抵靠导板。在一些实施例中，可弹性变形的连接件包括由可弹性变形的材料构成的部分。可弹性变形的连接件可以是泡沫垫，该泡沫垫布置在导板的上表面上方并可选地附连到上表面，至少一部分连接件(例如泡沫垫的第一个千分之五英寸)的ILD小于使柱状件的远端上的垫的图案变形所需的力。虽然连接件可以是泡沫垫，但也可使用配合在孔内的泡沫扣状件、配合在孔内的气囊、弹簧和其他机械元件，或任何其他合适的机构。典型地但不是经常地，垫包括用于抵靠在基片表面的弹性遮盖部件。垫可以是用于将生物材料输送到基片表面的印刷垫，垫可以是在蚀刻或清洗过程期间遮盖一部分表面的遮盖部件。可选地，导板包括与孔流体连通的气体通道，以用于将等离子气体输送到孔内。导板的孔可设置成将多个柱状件布置成与多井部件式微量滴定板的井部件对准。柱状件可包括刚性地丙烯酸柱状件，垫可包括PDMS。在一些实施例中，柱状件具有用于防止柱状件穿过孔的保持元件。在其他方面中，本专利技术提供用于制造将细胞图案形成到表面上的类型的图案化遮盖部件的制造方法，这些方法可包括以下步骤:提供遮盖部件，该遮盖部件具有期望的图案且由对于机械力具有一定弹性的材料制成；在柱状件的一端附连遮盖部件；将柱状件插入导板内，以便柱状件可移动地布置在导板内，从而允许柱状件线性移动；和提供可压缩层，所述可压缩层在导板上方并与柱状件形成接触，以便柱状件被可压缩层保持在导板内。在一些实践中，这些方法还包括选择可压缩层，所述可压缩层具有的ILD被选择成在小于使遮盖部件变形所需的力的作用下弹性屈服。可选地，多个气体通道可形成为与孔流体连通，以用于将等离子气体输送到孔内。柱状件可形成为刚性的圆柱形元件，所述圆柱形元件的直径被选择成配合在微量滴定的井部件内。在其他方面，本专利技术提供用于将细胞图案形成在微量滴定板的井部件内的方法，例如包括以下步骤的方法:提供微接触压印部件，所述微接触压印部件具有:导板，该本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·K·麦吉汉，
申请(专利权)人：赫普雷根公司，
类型：
国别省市：