소프트 리소그래피의 변경을 사용하여 루트 표면 미세 구조의 생물 적 복제

이 프로토콜을 사용하면 루트 표면 미세 구조를 모방한 합성 시스템을 개발할 수 있습니다. 이 시스템은 표면 구조에 중점을 둔 제어 방식으로 루트 환경 상호 작용을 연구하는 데 사용할 수 있습니다. 이것은 루트 환경 상호 작용을 연구하는 모든 실험실에서 수행 할 수있는 간단한 기술입니다.

또한,이 기술은 다양한 재료에서 표면의 형성을 가능하게한다. 가장 어려운 단계는 음의 금형에서 천연 뿌리의 제거입니다. 이 단계는 뿌리 털을 찢어 방지 하기 위해 루트의 부드러운 처리 필요.

시각적 데모는 이 절차를 복제하는 시청자의 능력을 향상시킵니다. 성장 3 주 후 토양에서 식물을 제거하여 시작합니다. 줄기와의 상호 작용 지점에서 식물의 뿌리 시스템을 잘라 물과 비커에 뿌리없는 식물을 넣어.

며칠 후, 줄기에서 나오는 모험적인 뿌리를 자르고 복제에 사용합니다. 씨앗 발아 뿌리를 준비하기 위해 페트리 접시 안에 필터 용지를 물과 함께 적어 종이에 여러 개의 M82 씨앗을 넣습니다. 25도에서 요리를 배양하고 매일 종이에 수분을 공급합니다.

약 5 일 후, 발아 뿌리는 복제에 사용할 만큼 충분히 길 것입니다. 9.49 그램의 이뇨제 희석제 를 50 밀리리터 컵에 추가하여 음의 복제 솔루션을 준비하십시오. 에틸 메타크릴레이트 1.45밀리리터를 컵에 넣고 실온에서 저장하여 용액이 균질화되고 투명해 보일 때까지 보관하십시오.

가소제 3 밀리리터를 넣고 한 시간 동안 용액을 저어줍니다. 그런 다음 사진 시니터의 마이크로리터 300기를 추가하고 밤새 또는 모든 거품이 제거 될 때까지 저어줍니다. 루트의 음수 복제본을 생성하려면 깨끗한 유리 슬라이드를 사용하여 음수 복제 솔루션의 1 밀리리터를 부어 넣습니다.

뿌리가 완전히 덮여 있지 않은지 확인하여 솔루션 위에 2~3개의 뿌리를 놓습니다. 8와트 자외선 램프 아래에 8-10분간 슬라이드를 유지한 다음 UV 램프를 끕다. 유리 슬라이드에서 복제본을 제거하고 에탄올로 채워진 페트리 접시에 넣어 반응하지 않은 단조량을 제거합니다.

집게를 사용하여 복제본에서 루트를 천천히 부드럽게 제거합니다. 양수 복제본에 대한 PDMS 솔루션을 준비하려면 10 그램의 디메틸 실록산을 컵에 놓습니다. 경화제 1 그램을 넣고 완전히 섞습니다.

혼합물을 진공 상태에서 2시간 동안 가열하여 기포를 제거합니다. 폴리우레탄 네거티브 복제본을 페트리 접시에 넣고 PDMS 혼합물을 음의 복제본 위에 붓습니다. 미세 구조의 적용 범위를 보장하고 하룻밤 실온에서 페트리 접시를 유지하기 위해 2 시간 동안 진공을 적용합니다.

다음 날, 포셉을 사용하여 음의 복제본과 경화 된 양수 복제본을 분리합니다. 에틸 셀룰로오스의 양성 복제본을 준비하려면 에탄올 20 밀리리터를 100 밀리리터 컵에 넣습니다. 그런 다음 1.32 밀리리터의 가소제와 3.3 그램의 에틸 셀룰로오스를 추가합니다.

실온에서 2시간 동안 용액을 저어줍니다. 다음 날, 페트리 접시에 네거티브 복제본 위에 에틸 셀룰로오스 용액을 붓고 하룻밤 동안 후드 아래에 접시를 둡니다. 그런 다음 포셉을 사용하면 음수 복제본에서 양수 복제본을 천천히 제거합니다.

프로토콜을 올바르게 따르는 경우 양호한 음수 복제본을 생성할 수 있습니다. 이 복제본은 루트 표면의 셀 구조와 루트 털의 위치를 나타내는 구멍을 보여 준다. 폴리우레탄 용액에 뿌리가 침수되면 경질 폴리머에 갇혀 경화 후 음의 복제본 내에 유지됩니다.

권장 경화 시간을 초과하는 UV 빛으로 경화하면 매우 단단한 폴리우레탄 금형이 발생하여 뿌리를 깨지 않고 제거할 수 없습니다. 때로는 뿌리 조각이 너무 작아서 현미경 검사를 볼 필요가 있습니다. 양수 복제본은 PDMS 및 에틸 셀룰로오스로 생성되었습니다.

루트 털은 신장 구역에 있으며, 거기서 그들은 등장하기 시작합니다. 그들의 길이는 자연적인 뿌리와 유사하게 더 길어질수록 뿌리 표면을 따라 다릅니다. 에틸 셀룰로오스 복제본의 일부 머리카락은 가벼운 현미경으로도 볼 수 있습니다.

음수 복제솔루션 위에 루트를 배치할 때는 오른쪽을 선택하고 솔루션 내부의 루트의 침수를 방지하는 것이 중요합니다. 이 기술은 뿌리 표면 환경 상호 작용을 연구하는 새로운 방법을 공급하기 위해 개발되었습니다. 구체적으로, 표면의 미세 구조 및 재료 특성에 의해 발생하는 물리적 힘.