MICROPATRONES MOLECULARES: FABRICACIÓN Y CARACTERIZACIÓN MEDIANTE MICROSCOPÍAS AVANZADAS

CATALINA VON BILDERLING; M. CLAUDIA MARCHI; VANESA M. DOUNA; CECILIA R. PRUDKIN SILVA; LÍA I. PIETRASANTA

Buenos Aires

Congreso; 2do Congreso Argentino de Microscopía SAMIC; 2012

SAMIC

Las técnicas para la localización controlada de moléculas sobre superficies sólidas a escalamicrométrica resultan de gran interés, en particular para el estudio de procesos biológicos. Comoejemplo, micropatrones proteicos han sido utilizados como sustratos inteligentes para el estudiode la adhesión celular, dado que se ha encontrado que la misma es muy sensible a la densidad y laquímica de los ligandos en la superficie, así como a la geometría del micropatrón y la rigidez delsustrato [1]. Las técnicas de litografía permiten fabricar sustratos con micropatrones específicos demoléculas, logrando un preciso control de la estructura molecular de las superficies. En particular,las monocapas autoensambladas de alcanotioles en oro son muy utilizadas en este tipo de técnicasdado que logran fácilmente un refinado control de la bioquímica de los sustratos [2].En este trabajo describimos dos técnicas de fabricación de sustratos con micropatronesmoleculares derivadas de la Litografía por Haz de Electrones (EBL): litografía directa del arreglosobre sustratos de oro modificados con alcanotioles, y litografía a través de sellos blandos porimpresión por microcontacto (µCP) [3].Mediante EBL directa obtuvimos sobre sustratos de oro patrones de los tioles dodecanotiol(DODE), cuyo extremo es un grupo metilo, y ácido 11-mercaptoundecanoico (MUA), cuyo extremoes un grupo carboxilo. En la Figura 1 a-b presentamos una micrografía de este tipo de patronesrealizada mediante Microscopía de Fuerza Atómica (AFM). Mediante AFM tmbién caracterizamoslas fuerzas de interacción entre grupos metilo y grupos carboxilo, utilizando para ello sensores defuerza cubiertos de oro modificados específicamente con los mismos tioles. Los valores mediosobtenidos para las interacciones metilo-metilo y carboxilo-carboxilo son del orden de algunos nN,en acuerdo con los encontrados en la literatura [2]. En la Figura 1 c presentamos el histograma defuerzas para la interacción MUA-MUA.La técnica de µCP consiste en la transferencia de moléculas desde un sello blando hacia unsustrato sólido por contacto entre ellos. Para la construcción de los sellos blandos, fabricamos unamatriz de patrones micrométricos mediante EBL sobre un sustrato de silicio recubierto por unapelícula de PMMA (polimetilmetacrilato). Mediante spin-coating obtuvimos películas delgadas dePMMA de diferentes espesores, caracterizados por Microscopía de Fuerza Atómica (AFM), paralograr un control adecuado en la profundidad de la matriz. Optimizamos también la geometría delos patrones y los parámetros de la escritura por EBL. A partir de esta matriz, elaboramos los sellosblandos por moldeado del elastómero PDMS (polidimetilsiloxano).Presentamos dos estrategias para la impresión de proteínas con los sellos obtenidos: pormicrocontacto directo sobre vidrio o a través de moléculas funcionalizadas con un tiol sobresustratos de oro. Para la proteína estreptavidina, evaluamos la calidad de los patrones resultantes entérminos de homogeneidad y geometría mediante AFM y Microscopía Confocal de Fluorescencia.En la Figura 1 d-f mostramos algunos de los patrones obtenidos.Referencias[1] Huang, J. et al., J. P. Nano Lett. 2009, vol.9, p.1111.[2] C. D. Frisbie et al., Science 1994 vol 265, p.2071.[2] Ostuni E. et al., Methods Mol. Biol. 2009, vol.522, p.183.