Släng tvättmedlet och avstå från armbågsfettet:irriterande proteiner kan nu tas bort från ytor genom att helt enkelt utsätta dem för ljus, tack vare en återanvändbar titanium-mall utvecklad av A*STAR-forskare.

Biologer har många skäl att mönstra ytor med proteiner, från att skapa mycket selektiva biosensorer till att studera grundläggande processer som vävnadsbildning. Vad de inte vill ha, dock, är för att proteinerna ska stanna på ytan på obestämd tid. Tyvärr, att befria en yta från proteiner är en komplicerad och tidskrävande uppgift, vilket innebär att majoriteten av biologer vanligtvis slänger sina substrat efter en enda användning, vilket leder till en hög kostnad för förbrukningsvaror. Dessutom, på grund av komplexiteten hos tillverkningssystem, Biologer lägger vanligtvis ut sin chiptillverkning till ingenjörer, vilket leder till förseningar och ytterligare förvärrar kostnaderna.

Karen Chong och hennes team vid A*STAR Institute of Materials Research and Engineering i Singapore insåg att dessa förseningar och kostnader kunde undvikas genom att utforma en tillverkningsteknik som icke-ingenjörer kunde använda. "Vi ville visa att tillverknings- och mönstringstekniker kunde flytta bort från de traditionella områdena för mikroelektronik, " minns hon. "Närmare bestämt, vi ville skapa tillverkningstekniker som lätt kunde adopteras och replikeras av biologer."

Chong noterar att för att vara praktisk, tillverkningstekniker måste antingen vara lätta att använda eller ha potential att skalas upp för att producera kommersiella kvantiteter. Följaktligen, hon och teamet fokuserade på två tekniker:interferometrisk litografi för den förra och nanoimprint litografi för den senare.

"Interferometrisk litografiteknik kan enkelt replikeras av biologer utan att behöva en mycket komplex eller kostsam installation i deras laboratorier, " förklarar hon. "Även om nanoimprinting inte är praktiskt för mindre labb, det tillåter oss att skala upp dessa prover till substrat med större yta."

Båda tillvägagångssätten gav ytor med titaniananostrukturer (se bild) som sedan täcktes med proteinresistenta silaner. Exponering för ultraviolett ljus försämrar silanerna, vilket gör att proteiner kan fästa vid de utvalda regionerna. Efter att de proteinmönstrade substraten har tjänat sitt syfte, Chong beskriver hur "proteinerna på chipsen snabbt kan tas bort, genom att bara utsätta de använda substraten för ultraviolett ljus, utan behov av komplicerade rengöringsmetoder." Substraten kan sedan omedelbart återanvändas utan behov av ytterligare förberedelse.

"Med det återvinningsbara chipet och tekniken som vi har visat, tillverkningstekniker är inte längre ingenjörernas exklusiva domän, " anmärker Chong.