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4.3 Zellkopplung an Gold-Nanopillars 57
4.3.1 Oberflächenmodifikationen für verschiedene Zelltypen
In Abhängigkeit des Zelltyps, der auf den Gold-Nanopillars kultiviert werden sollte, wurden
verschiedene Oberflächenmodifikationen getestet.
Kortikale Rattenneuronen:
Für die Kultivierung kortikaler Rattenneuronen (RCN) wurden Embryonalzellen an Tag
18 der embryonalen Entwicklung isoliert. Anschließend wurden als Beschichtung für die
Gold-Nanopillars zunächst das standardisierte Protein poly-L-Lysin (pLL) und ein Gel aus
Extrazellulärmatrix-Proteinen (ECM-Gel) getestet. Für weiterführende Versuche wurden
außerdem zwei unterschiedliche Typen von Self-Assembled Monolayers (SAMs), bestehend
aus Alkylthiolketten, verwendet. Als Referenzen kamen in allen Versuchen planare
Goldoberflächen zum Einsatz.
1. pLL: Vor der Beschichtung mit FITC-Poly-L-Lysin (Sigma) erfolgten zwei Reinigungsschritte
für jeweils 5 Min im Ultraschallbad - in 70 % Ethanol und anschließend
in sterilem bidestilliertem Wasser. Es folgte die Überführung der Proben unter
die Sterilbank. Dort wurden sie über Nacht in Dulbecco’s Phosphate Buffered Saline
Solution (DPBS) mit Calcium (Ca) und Magnesium (Mg) (Invitrogen GmbH,
Karlsruhe) inkubiert und so auf die Zellkultur am nächsten Tag vorbereitet.
Nach dem Absaugen der DPBS wurden die Gold-Nanostrukturen und planaren
Goldsubstrate am nächsten Tag zwei Mal mit steriler Hanks Balanced Salt Solution
(HBSS, Invitrogen) gewaschen. Für die Beschichtung wurden 30 μl pLL in 1470 μl
HBSS gelöst. Nachdem die Proben in dieser Lösung 1hlang inkubiert wurden, folgten
erneut zwei Waschschritte in HBSS, bevor die Zellen ausplattiert wurden.
2. ECM-Gel: Bei dieser Beschichtungsmethode wurde ECM-Gel (Sigma) im Verhältnis
1:1000 mit HBSS Puffer verdünnt. Anschließend wurde in dieser Lösung pLL
mit einer Konzentration von 10 μg
gelöst, und diese Proteinlösung wurde bei Raum-
ml
temperatur für eine Stunde auf die Substrate aufgebracht. Hiernach wurden die
Substrate zwei Mal mit HBSS gewaschen.
3. Im Anschluss an die Proteinbeschichtungen wurden zwei verschiedene Beschichtungen
mit SAMs getestet: