Kondensatory grzebieniowe z miedzi do monitorowania funkcji życiowych komórek hodowlanych

• Autorzy: Kociubiński A. , Zarzeczny D. , Szypulski M.

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2018.09.15

Warianty tytułu

EN

Copper comb capacitors for monitoring the life functions of the cultured cells

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Celem przeprowadzonych prac badawczych było określenie wpływu miedzi na wzrost hodowli komórek podczas badania in vitro. Dodatkowo, sprecyzowanie w jakich warunkach wykorzystanie danego materiału będzie wystarczające i pozwoli na otwarcie nowych ścieżek rozwoju. W ramach prac badawczych zaprojektowano i wykonano kondensatory grzebieniowe z miedzi na biokompatybilnych podłożach. Warstwy metalizacji osadzono metodą rozpylania magnetronowego na różnego rodzaju materiałach. Najlepsze rezultaty uzyskano na podłożach z poliwęglanu, spełniając wszystkie, wcześniej określone wymagania, m.in. biokompatybilność oraz wytrzymałość na wykorzystywane podczas prac technologicznych roztwory chemiczne. Zaprojektowaną geometrię kondensatorów grzebieniowych uzyskano w procesie fotolitografii. Wytworzone struktury testowe wykorzystano do monitorowania wzrostu hodowli komórek odzwierzęcych, za pomocą pomiarów parametrów elektrycznych. Uzyskane wyniki pozwalają na ocenę możliwości wykorzystania miedzi w różnorodnych zastosowaniach biotechnologicznych.

EN

The target point of the research work was to determine the effect of copper on the growth of cell culture during in vitro testing. In addition, specifying under which conditions the use of a given material will be more appropriate and sufficient, will allow opening new development paths. For this purpose, copper comb condensers were designed and made on biocompatible substrates. The metallization layers were deposited by magnetron sputtering on various materials. The best results were obtained on polycarbonate substrates, meeting all the previously specified requirements, including biocompatibility and durability of chemical solutions used during technological works. The designed geometry of comb capacitors was obtained in the photolithography process. The generated test structures were used to monitor the growth of zoonotic cell culture by measuring electrical parameters. The obtained results allow to evaluate the possibilities of using copper in various biotechnological applications.

Słowa kluczowe

PL

kondensatory grzebieniowe; miedź; pomiar impedancji komórek

EN

MEMS; comb capacitor; copper; ECIS; cell impedance measurement

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2018
• Tom: R. 94, nr 9
• Strony: 59--61
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys.

Twórcy

autor

Kociubiński A.

• Politechnika Lubelska, Wydział Elektrotechniki i Informatyki, Instytut Elektroniki i Technik Informacyjnych, ul. Nadbystrzycka 38a, 20-618 Lublin

autor

Zarzeczny D.

• Politechnika Lubelska, Wydział Elektrotechniki i Informatyki, Instytut Elektroniki i Technik Informacyjnych, ul. Nadbystrzycka 38a, 20-618 Lublin

autor

Szypulski M.

• Politechnika Lubelska, Wydział Elektrotechniki i Informatyki, Instytut Elektroniki i Technik Informacyjnych, ul. Nadbystrzycka 38a, 20-618 Lublin

Bibliografia

• [1] H.J. Rack JIQ: Titanium alloys for biomedical applications. In.: Materials Science and Engineering C 26 (2006), 1269 – 1277
• [2] R. Beck: Technologia krzemowa. In.: PWN; (1991)
• [3] Prendecka M. MR, Małecka-Massalska T.: Effect of exopolysaccharide from Ganoderma applanatum on the electrical properties of mouse fibroblast cells line L929 culture using an electric cel-substrate impedance sensing (ECIS). In., Vol 23: Annals of Agricultural and Environmental Medicine; (2016), 293-297
• [4] Judith A. Stolwijk KM, Christian W. Renken, Mohamed Trebak: Impedance analysis of GPCR-mediated changes in endothelial barrier function: overview and fundamental considerations for stable and reproducible measurements | SpringerLink. (2018)
• [5] Luong JHT: An Emerging Impedance Sensor Based on Cell- Protein Interactions: Applications in Cell Biology and Analytical Biochemistry. http://dxdoiorg/101081/AL-120026565 2011
• [6] Szulcek R, Bogaard HJ, van Nieuw Amerongen GP: Electric Cell-substrate Impedance Sensing for the Quantification of Endothelial Proliferation, Barrier Function, and Motility. In: J Vis Exp. 2014
• [7] Wegener J, Keese CR, Giaever I: Electric Cell–Substrate Impedance Sensing (ECIS) as a Noninvasive Means to Monitor the Kinetics of Cell Spreading to Artificial Surfaces. Experimental Cell Research (2000), 259(1):158-166
• [8] Pennington MR, Walle GRVd, Smith GA: Electric Cell-Substrate Impedance Sensing To Monitor Viral Growth and Study Cellular Responses to Infection with Alphaherpesviruses in Real Time. (2017)
• [9] Ramasamy S, Bennet D, Kim S: Drug and bioactive molecule screening based on a bioelectrical impedance cell culture platform. In: Int J Nanomedicine. vol. 9; 2014: 5789-5809
• [10] S. Puig DJT: Molecular mechanisms of copper uptake and distribution. In., vol. 6 (2): Curr. Opin. Chem. Biol.; (2002), 171-180
• [11] Matson Dzebo M AC, Wittung-Stafshede P: Extended functional repertoire for human copper chaperones. In., Vol. 7. Biomol Concepts; (2016), 29-39
• [12] A. Grubman ARW: Copper as a key regulator of cell signaling pathways. In., Vol. 16. Expert Rev Mol Med; (2014)
• [13] Blockhuys S, Wittung-Stafshede P: Copper chaperone Atox1 plays role in breast cancer cell migration. Biochemical and Biophysical Research Communications (2017), 483(1):301-304
• [14] He X, Zhang G, Wang X, Hang R, Huang X, Qin L, Tang B, Zhang X: Biocompatibility, corrosion resistance and antibacterial activity of TiO2/CuO coating on titanium. Ceramics International (2017), 43(18):16185-16195
• [15] Huang Y, Hao M, Nian X, Qiao H, Zhang X, Zhang X, Song G, Guo J, Pang X, Zhang H: Strontium and copper co-substituted hydroxyapatite-based coatings with improved antibacterial activity and cytocompatibility fabricated by electrodeposition. Ceramics International (2016), 42(10):11876-11888

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).