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Thermochemical scanning probe lithography of protein gradients at the nanoscale

机译：纳米级蛋白质梯度的热化学扫描探针光刻

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Patterning nanoscale protein gradients is crucial for studying a variety of cellular processes in vitro. Despite the recent development in nano-fabrication technology, combining nanometric resolution and fine control of protein concentrations is still an open challenge. Here, we demonstrate the use of thermochemical scanning probe lithography (tc-SPL) for defining micro- and nano-sized patterns with precisely controlled protein concentration. First, tc-SPL is performed by scanning a heatable atomic force microscopy tip on a polymeric substrate, for locally exposing reactive amino groups on the surface, then the substrate is functionalized with streptavidin and laminin proteins. We show, by fluorescence microscopy on the patterned gradients, that it is possible to precisely tune the concentration of the immobilized proteins by varying the patterning parameters during tc-SPL. This paves the way to the use of tc-SPL for defining protein gradients at the nanoscale, to be used as chemical cues e. g. for studying and regulating cellular processes in vitro.
机译：图案化纳米级蛋白质梯度对于体外研究各种细胞过程至关重要。尽管最近在纳米制造技术方面取得了进展，但是将纳米分辨率和蛋白质浓度的精细控制相结合仍然是一个开放的挑战。在这里，我们演示了使用热化学扫描探针光刻（tc-SPL）来定义具有精确控制的蛋白质浓度的微米和纳米尺寸的图案。首先，通过扫描聚合物基材上的可加热原子力显微镜头进行tc-SPL，以局部暴露表面上的反应性氨基，然后用链霉亲和素和层粘连蛋白对基材进行功能化。我们通过在图案梯度上的荧光显微镜显示，可以通过在tc-SPL过程中改变图案参数来精确调节固定蛋白质的浓度。这为使用tc-SPL定义纳米级的蛋白质梯度铺平了道路，可用作化学线索。 G。用于研究和调节体外细胞过程。

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