فإن الكتاب أود أن أشكر مصادر التمويل التالية: كندية معاهد للأبحاث الصحية (CIHR)، والعلوم الطبيعية والهندسة مجلس البحوث (NSERC).

1. تطوير برنامج ابفيف <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وترد تحكم تدفق الشامل (MKS M100B قداس فلو المراقب المالي) إلى خط غاز الهيليوم لضمان معدل تدفق الغاز دقيقة. يتم التحكم من قبل هذه الوحدة مدخلا الجهد، والتي تتراوح بين 0 و 5 V. حلقة التحكم في البرنامج ابفيف يحدد الجهد المطلوب في أي وقت من الأوقات. التواصل بين الكمبيوتر ويتم تنفيذ وحدة تحكم تدفق الشامل من قبل الجهاز الحصول على البيانات (USB-NI 6009)، ويوفر 12 فولت التيار الكهربائي السلطة للتحكم تدفق الشامل. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وتستخدم شريحتين المواقع الخطية للسيطرة على الحركة من لوحة 6 جيدا، واحدة لكل اتجاه. ويتكون كل مجلس من MA15 سلسلة Velmex الجمعية Unislide إلى جانب وجود محرك خطوة، ويتم التحكم في كل من المجالس التي كتبها واحد Velmex VXM يخطو المراقب للسيارات. وحدة تحكم يسمح للركض من كل دليل أو محرك يقبل سلسلة من الأوامر المسلسل الخارجية، ومزيج من التي تسمح لحركة معينة عatterns. عدة أنماط يمكن برمجتها في برنامج ابفيف، مما يتطلب من المستخدم سوى تقديم سرعة الشعلة المطلوب فضلا عن أبعاد المسار. </li></ol> 2. إعداد معدات <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> فتح كل من اسطوانة الهليوم ومنظم. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تشغيل وحدة تحكم المحرك. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> فتح البرنامج ابفيف والتحقق من جميع الشروط. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تأكد يتركز المنصة. للتحقق، والنظر في كل مرحلة الحركية والتحقق من أن كل حرف ليس بالقرب إما نهاية المرحلة. إما لديها مركز البرامج العربات أو ضبط باستخدام عناصر التحكم الركض على الجزء الأمامي من وحدة تحكم المحرك يدويا. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إذا كانت هذه هي الجولة الأولى من النهار، فمن المستحسن لتشغيل البرنامج مرة واحدة دون الخلايا، لضمان يعمل الإعداد بشكل صحيح. </li></ol> 3. إعداد جيت الغاز شعرية فوهة الارتفاع <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إزالة الشعرية من صاحب الصفر والاتصال الهاتفي الارتفاع. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وضع 6 جيدا لوحة سن المنصة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> استبدال وتخفيض الشعرية طائرة الغاز إلى قاع البئر حتى يضرب انزلاق الغطاء. تأمين الشعرية في حامل. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> باستخدام الاتصال الهاتفي الارتفاع، رفع شعري 3 مم. بمناسبة هذا الارتفاع على قاعدة الشعرية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> رفع الشعرية إلى ارتفاع آمنة ثم قم بإزالة لوحة 6 جيدا. </li></ol> 4. خلية بروتوكول Permeabilization <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ثقافة خط الخلية تمسكا نقطة التقاء على غطاء زجاجي ينزلق في لوحة 6 جيدا باستخدام تقنيات زراعة القياسية. لخلايا هيلا، البذور 6 لوحات جيدة مع 2 × 10 5 خلايا لكل بئر واحتضان لمدة 48 ساعة قبل العلاج. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إعداد حجم مناسب من محلول يحتوي على ناقلات المطلوب. لhrGFPII-1، تركيز 50 نانوغرام / ميكرولتر في برنامج تلفزيوني 1X توفر إشارة قوية الفلورسنت في خلايا هيلا 24 ساعة بعد ترنسفكأيشن. للدراسات ديكستران، فمن المستحسن 80 ميكروغرام / مل من 10 كيلو دالتون ديكستران الفلورية الخضراء. من الآن فصاعدا، سوف يحال هذا الحل لو &quot;حل ناقلات&quot;. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إزالة الخلايا سائل الإعلام والثقافة من بئر وشطف ثلاث مرات مع برنامج تلفزيوني 1X. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ماصة ميكرولتر من الحل 1،370 ناقلات أعدت في الخطوة 4.2 في أيضا. هذا ينبغي أن يؤدي إلى عمق السائل من حوالي 1.3 ملم. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وضع البئر تحتوي على حل ناقلات في وسط المنصة. خفض فوهة طائرة الغاز إلى مستوى ملحوظ من قبل مما يدل على ارتفاع فوهة 3 مم فوق الشريحة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ضبط معدل تدفق الهليوم في برنامج ابفيف وتحديد نمط الحركة المطلوبة لاستخدامها. حدد &quot;تشغيل&quot; عندما تصبح جاهزة لبدء بروتوكول permeabilization. وسوف تكون هناك فترة تأخر الأولية خلالها تحكم تدفق الشامل تستعد لتوفير معدل تدفق اللازمة. مرة واحدة تم الوصول إلى معدل التدفق المناسبة، سيقوم البرنامج ابفيف تفعيل المحركات السائر لتحريك جيدا في نمط permeabilization المطلوب. بمجرد أن توقفت منصة، انتظر حوالي 30 ثانية وإزالة الحل النواقل.ملاحظة: يحدث permeabilization الأمثل قرب الضغط الديناميكي من 100 إلى 200 باسكال عند مخرج الفوهة، وهذا يتوقف على قطر الشعيرات الدموية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> يغسل جيدا ثلاث مرات مع برنامج تلفزيوني 1X. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ملء بشكل جيد مع وسائل الإعلام ثقافة جديدة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> كرر الخطوات من 4،3-4،6 عن العدد المرغوب فيه من التجارب. ملاحظة: تأكد من تضمين عينات السيطرة التي تتكون من الآبار التي يجري شغلها مع الحل ناقلات الغاز دون طائرة يتم تشغيلها عليها. ترك الحل في آبار المراقبة لحوالي 1 دقيقة ثم الشروع في خطوات 4.5 و 4.6. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إذا تشغيل تجربة ترنسفكأيشن hrGFP، والعودة لوحة 6 جيدا إلى الحاضنة لمدة 24 ساعة للسماح للمواد transfected أن كتب من قبل الخلايا. إذا تشغيل التجربة permeabilization ديكستران، والعودة لوحة 6 جيدا إلى الحاضنة لمدة 15 دقيقة. </li></ol> 5. خلية التصوير <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إذا رغبت في ذلك، وعلى الفور قبل التصوير، ومباين مع وصمة عار العيش / قتيلا المناسبة لتقييم موت الخلايا. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> الخلايا صورة مع appropالمجهر riate للتحقيق فعالية ترنسفكأيشن / permeabilization. </li></ol>

<ol>
	<li>Rosenberg, S. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Gene+transfer+into+humans--immunotherapy+of+patients+with+advanced+melanoma,+using+tumor-infiltrating+lymphocytes+modified+by+retroviral+gene+transduction.">Gene transfer into humans--immunotherapy of patients with advanced melanoma, using tumor-infiltrating lymphocytes modified by retroviral gene transduction.</a> The New England Journal of Medicine. 323, 570-578 (1990).</li><li>Yang, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cellular+immunity+to+viral+antigens+limits+E1-deleted+adenoviruses+for+gene+therapy.">Cellular immunity to viral antigens limits E1-deleted adenoviruses for gene therapy.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 91, 4407-4411 (1994).</li><li>Chen, C., Okayama, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High-efficiency+transformation+of+mammalian+cells+by+plasmid+DNA.">High-efficiency transformation of mammalian cells by plasmid DNA.</a> Molecular and cellular biology. 7, 2745-2752 (1987).</li><li>Walev, I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Delivery+of+proteins+into+living+cells+by+reversible+membrane+permeabilization+with+streptolysin-O.">Delivery of proteins into living cells by reversible membrane permeabilization with streptolysin-O.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 98, 3185-3190 (2001).</li><li>Felgner, P. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lipofection:+a+highly+efficient,+lipid-mediated+DNA-transfection+procedure.">Lipofection: a highly efficient, lipid-mediated DNA-transfection procedure.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 84, 7413-7417 (1987).</li><li>Hamm, A., Krott, N., Breibach, I., Blindt, R., Bosserhoff, A. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Efficient+transfection+method+for+primary+cells.">Efficient transfection method for primary cells.</a> Tissue engineering. 8, 235-245 (2002).</li><li>Rauth, S., Kucherlapati, R. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Expression+of+DNA+Transferred+into+Mammalian-Cells.">Expression of DNA Transferred into Mammalian-Cells.</a> J. Bioscience. 6, 543-567 (1984).</li><li>Spandidos, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electric+field-mediated+gene+transfer+(electroporation)+into+mouse+Friend+and+human+K562+erythroleukemic+cells.">Electric field-mediated gene transfer (electroporation) into mouse Friend and human K562 erythroleukemic cells.</a> Gene analysis techniques. 4, 50-56 (1987).</li><li>Chu, G., Hayakawa, H., Berg, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electroporation+for+the+efficient+transfection+of+mammalian+cells+with+DNA.">Electroporation for the efficient transfection of mammalian cells with DNA.</a> Nucleic Acids Research. 15, 1311-1326 (1987).</li><li>Fechheimer, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transfection+of+mammalian+cells+with+plasmid+DNA+by+scrape+loading+and+sonication+loading.">Transfection of mammalian cells with plasmid DNA by scrape loading and sonication loading.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 84, 8463-8467 (1987).</li><li>Koch, S., Pohl, P., Cobet, U., Rainov, N. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ultrasound+enhancement+of+liposome-mediated+cell+transfection+is+caused+by+cavitation+effects.">Ultrasound enhancement of liposome-mediated cell transfection is caused by cavitation effects.</a> Ultrasound in Medicine &amp; Biology. 26, 897-903 (2000).</li><li>Greenleaf, W. J., Bolander, M. E., Sarkar, G., Goldring, M. B., Greenleaf, J. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Artificial+cavitation+nuclei+significantly+enhance+acoustically+induced+cell+transfection.">Artificial cavitation nuclei significantly enhance acoustically induced cell transfection.</a> Ultrasound in Medicine &amp; Biology. 24, 587-595 (1998).</li><li>Yang, N. S., Burkholder, J., Roberts, B., Martinell, B., McCabe, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+vivo+and+in+vitro+gene+transfer+to+mammalian+somatic+cells+by+particle+bombardment.">In vivo and in vitro gene transfer to mammalian somatic cells by particle bombardment.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 87, 9568-9572 (1990).</li><li>Hallow, D. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Shear-induced+intracellular+loading+of+cells+with+molecules+by+controlled+microfluidics.">Shear-induced intracellular loading of cells with molecules by controlled microfluidics.</a> Biotechnology and Bioengineering. 99, 846-854 (2008).</li><li>Chouinard-Pelletier, G. L., Guay, M., Coulombe, D., Leask, S., L, R., Jones, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Use+of+inert+gas+jets+to+measure+the+forces+required+for+mechanical+gene+transfection.">Use of inert gas jets to measure the forces required for mechanical gene transfection.</a> Biomedical Engineering Online. 11, (2012).</li><li>Leduc, M., Coulombe, S., Leask, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Atmospheric+Pressure+Plasma+Jet+Deposition+of+Patterned+Polymer+Films+for+Cell+Culture+Applications.">Atmospheric Pressure Plasma Jet Deposition of Patterned Polymer Films for Cell Culture Applications.</a> Ieee T. Plasma Sci. 37, 927-933 (2009).</li><li>Lu, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microfluidic+shear+devices+for+quantitative+analysis+of+cell+adhesion.">Microfluidic shear devices for quantitative analysis of cell adhesion.</a> Analytical Chemistry. 76, 5257-5264 (2004).</li><li>Sankin, G. N., Yuan, F., Zhong, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pulsating+tandem+microbubble+for+localized+and+directional+single-cell+membrane+poration.">Pulsating tandem microbubble for localized and directional single-cell membrane poration.</a> Physical Review Letters. 105, 078101 (2010).</li></ol>

يعلن الكتاب ليس لديهم مصالح مالية المتنافسة.

خاملة permeabilization طائرة الغاز هو تقنية مفيدة لترنسفكأيشن الخلية ملتصقة. لأنها توفر القدرة على نقل الجزيئات الحيوية في الخلايا مع استخدام القوات الميكانيكية، مما يلغي الحاجة إلى المواد الكيميائية الضارة المحتملة أو ناقلات فيروسية. تقنية يحتمل أن تعطي الباحثين والأطبا...

مع تطور الطب الحيوي وفهم الميكانيكا الخلية، وأصبح تسليم الجزيئات الحيوية في الخلايا الحيوية لكثير من مجالات البحث والعلاجات الطبية. وقد تم تطوير تقنيات مختلفة لإدخال جزيئات الأجنبية من خلال غشاء البلازما والخلايا في العصارة الخلوية. هذه يمكن أن تصنف عموما إما: تقنيات الفيروسية أو الكيميائية أو الميكانيكية. يمكن أن تقنيات الفيروسية بالنقل المواد الجينية مثل الحمض النووي الريبي والحمض النووي باستخدام ناقلات فيروسية 1. تقنيات الفيروسية تميل إلى أن تكون الكفاءة عالية في خطوط الخلايا معينة، ولكن لديهم القدرة على التفاعلات المناعية والتهابات 2. وتشمل أساليب ترنسفكأيشن الكيميائية المشترك مع هطول فوسفات الكالسيوم 3، 4 والسموم الناتجة عن بعض بكتيريا lipofection 5. وقد أثبتت هذه التقنيات لتكون فعالة، ومع ذلك، تنشأ مشاكل معينة مثل السمية الخلوية وغير النوعية. علاوة على ذلك، تقنيات مثل الفوسفاط الكالسيومتم العثور على البريد هطول أن يكون الكفاءة ترنسفكأيشن تصل إلى 70٪ ولكن فقط في خطوط الخلايا معينة، ونادرا ما في الخلايا الأولية 6. هذا هو من المذكرة كما يتم وضع زيادة الجهود البحثية في الخلايا الأولية، وخاصة في حالة تصميم العلاجات المختلفة للاستخدام السريري ودراسة سير الحمض النووي. تعطل الزمني للغشاء الخلية من خلال المحفزات الميكانيكية هو بديل لإدخال جزيئات الأجنبية إلى الخلايا. وتشمل التقنيات: Microinjection من جزيئات 7، التثقيب الكهربائي باستخدام مجال كهربائي لتعطيل الغشاء 8،9، باستخدام الموجات فوق الصوتية sonoporation لتعطيل غشاء الخلية 10-12، الجسيمات القصف كما يدل على ذلك &quot;مدفع الجينات&quot;، الذي يطلق النار على جزيئات ملزمة مع الجينات في الخلية 13، ومؤخرا، وتطبيق إجهاد القص السوائل التي قد تظهر لpermeabilize زمنيا خلايا الثدييات 14،15. على الرغم من ميكانيكيطرق آل تجنب بعض القضايا المذكورة آنفا، وعادة ما تصاحبها الكفاءة أقل والاجهزة المعقدة جدا والمتخصصة. وقد وضعت الشعلة توهج التفريغ الضغط الجوي (APGD تي) في ماكغيل مع الهدف الأولي من functionalizing الأسطح وفصل الخلايا الملتصقة في المختبر 16. مصادفة، تم اكتشاف أن وصمة العيش / قتيلا تستخدم على نحو ما كان يجري اتخاذها في الخلايا من دون وكيل permeabilizing إضافتها. وعلاوة على ذلك، وهذا يبدو أنه لم يحدث إلا في مناطق محدودة من الآبار التي حدثت لمتابعة المباراة مع مسار الشعلة. واصلت التحقيق في قدرات permeabilization من APGD-t و في دراسات المراقبة، تبين أن الطائرة غاز خامل الناقل من البلازما دون الإثارة كانت أيضا قادرة على permeabilize الخلايا. هذا يتناقض مع الفرضية الأولية أن رد الفعل الأنواع التي أوجدتها البلازما النفاثة ضعف وظيفة الغشاء مؤقتا واقترح ببساطة المطاط ووكانت قوات كال كافية للتسبب permeabilization الخلية. من هنا، واصلت الدراسات في المختبر في محاولة لتحديد وتوصيف كفاءة permeabilization من طائرة غاز خامل وكذلك نظرة على قدرات ترنسفكأيشن في 16. من خلال هذه الدراسات، فقد وجد أن micropores القيام به في شكل الواقع في غشاء البلازما، وهذه المسام تميل إلى ختم غضون ما يقرب من 5 ثانية 15. لقد أثبتنا فائدة هذه التقنية في المختبر والمجراة في غشاء مشيمائي من جنين الفرخ.

<table border="1">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Vitality hrGFPII-1</td>
			<td>Agilent Technologies Canada</td>
			<td>240143-57</td>
			<td>Green fluorescent protein for transfection experiments on HeLa cells</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dextran, AlexaFluor 488; 10,000 MW, Anionic, Fixable</td>
			<td>Life Technologies Inc.</td>
			<td>D22910</td>
			<td>dextran for permeabilization experiments</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>LIVE/DEAD Viability/Cytotoxicity Kit</td>
			<td>Life Technologies Inc.</td>
			<td>L3224</td>
			<td>for counterstaining of mammalian cells</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Prolong Gold Antifade Reagent</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>P36930</td>
			<td>for mounting slides when imaging</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ultra High Purity Helium</td>
			<td>Praxair Canada Inc.</td>
			<td>HE 5.0UH-T</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hyclone DMEM/ High Glucose Media - 500 ml</td>
			<td>Thermo Scientific</td>
			<td>SH30022.01</td>
			<td>for HeLa cells</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fetal Bovine Serum</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>26140079</td>
			<td>For DMEM media</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Penicillin-Streptomycin, liquid</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>15140-122</td>
			<td>For DMEM media</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Phosphate-Buffered Saline (PBS) 1x</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Produced in lab</td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Table 1. List of required reagents</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>6-Well Clear TC-Treated Microplates</td>
			<td>Corning</td>
			<td>3506</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>#1 22 x 22 Coverslips</td>
			<td>Fisher</td>
			<td>12-542B</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glass Capillaries</td>
			<td>World Precision Instruments</td>
			<td></td>
			<td>WPI Sizing Information</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ID (mm): 1, 0.86, 0.68, 0.5 Order #: 1B200, 1B150, 1B120, 1B100</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mass-Flo Controller</td>
			<td>MKS</td>
			<td>M100B01314CS1BV</td>
			<td>Mass flow controller, Series M100B, requires an external 12 V power supply</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>USB-6009 DAQ Device</td>
			<td>National Instruments</td>
			<td>779026-01</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>UniSlide Assembly with stepping motor and controller</td>
			<td>Velmex</td>
			<td></td>
			<td>Two series MA15 UniSlide Assemblies, fitted with Vexta 1.8&#176; stepping motors provided by Velmex, and controlled by a VXM Stepping Motor Controller</td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Table 2. List of required equipment</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

permeabilization of adhered cells using an inert gas jet

توجد تقنيات مختلفة ترنسفكأيشن الخلية وهذه يمكن تقسيمها إلى ثلاث فئات عريضة: الفيروسية والكيميائية والميكانيكية. يصف هذا البروتوكول وسيلة ميكانيكية لpermeabilize زمنيا الخلايا الملتصقة باستخدام طائرة غاز خامل التي يمكن أن تسهل نقل الجزيئات عادة غير قابلة للاختراق في الخلايا. ونحن نعتقد أن هذا الأسلوب يعمل عن طريق نقل قوى القص على غشاء البلازما من الخلايا الملتصقة، مما أدى إلى تشكيل مؤقت لmicropores. مرة واحدة يتم إنشاء هذه المسام، والخلايا هي قابلة للاختراق ثم إلى المادة الوراثية والجزيئات الحيوية الأخرى. القوات الميكانيكية المعنية لا تتعرض لخطر الخلايا الضارة بشكل دائم أو فصل من الركيزة الخاصة بهم. هناك، بالتالي، على نطاق ضيق من ديناميات غاز خامل حيث الأسلوب هو فعالة. وقد ثبت طائرة غاز خامل كفاءة في permeabilizing مختلف خطوط الخلايا الملتصقة بما في ذلك هيلا، HEK293 والخلايا البطانية الأبهر البطني الإنسان. هذا البروتوكول هو مناسبة لعermeabilization من الخلايا الملتصقة على حد سواء في المختبر، وكما أثبتنا، في الجسم الحي، والتي تبين أنها يمكن أن تستخدم لأغراض البحث ويحتمل أن تكون في التطبيقات السريرية في المستقبل. كما أن لديها ميزة permeabilizing الخلايا بطريقة تقييدية مكانيا، والتي يمكن أن تكون أداة بحث قيمة.

ويرد Permeabilization من خلايا هيلا مع 10 كيلو دالتون ديكستران الفلورية الخضراء باستخدام طائرة غاز الهيليوم مع 0.86 مم القطر الداخلي الشعرية في الشكل 1. تم counterstained الخلايا مباشرة بعد permeabilization مع 2 ميكرولتر / مل EthD-1 الحل (لايف / الميت الجدوى / السمسة كيت) لتصور موت الخلية. ?...

Watch this Scientific Journal Video about Permeabilization of Adhered Cells Using an Inert Gas Jet at JoVE.com

Permeabilization of Adhered Cells Using an Inert Gas Jet

يصف هذا البروتوكول وسيلة لpermeabilization مؤقتة من الخلايا الملتصقة باستخدام طائرة غاز خامل. هذه التقنية تسهل نقل المادة الوراثية والجزيئات الحيوية في خلايا الثدييات ملتصقة بها استخدام القوات الميكانيكية لتعطيل غشاء البلازما.

Permeabilization من خلايا منضمون باستخدام غاز خامل جت

Various cell transfection techniques exist and these can be broken down to three broad categories: viral, chemical and mechanical. This protocol describes ...

permeabilization-of-adhered-cells-using-an-inert-gas-jet

Research

JoVE Journal

Bioengineering

9.6K Views.  McGill University.  يصف هذا البروتوكول وسيلة لpermeabilization مؤقتة من الخلايا الملتصقة باستخدام طائرة غاز خامل. هذه التقنية تسهل نقل المادة الوراثية والجزيئات الحيوية في خلايا الثدييات ملتصقة بها استخدام القوات الميكانيكية لتعطيل غشاء البلازما. 

Video: Permeabilization of Adhered Cells Using an Inert Gas Jet

Transplantation of Induced Pluripotent Stem Cell-derived Mesoangioblast-like Myogenic Progenitors in Mouse Models of Muscle Regeneration

Patient-derived iPSCs could be an invaluable source of cells for future autologous cell therapy protocols. iPSC-derived myogenic stem/progenitor cells similar to pericyte-derived mesoangioblasts (iPSC-derived mesoangioblast-like stem/progenitor cells: IDEMs) can be established from iPSCs generated from patients affected by different forms of muscular dystrophy. Patient-specific IDEMs can be genetically corrected with different strategies (e.g. lentiviral vectors, human artificial chromosomes) and enhanced in their myogenic differentiation potential upon overexpression of the myogenesis regulator MyoD. This myogenic potential is then assessed in vitro with specific differentiation assays and analyzed by immunofluorescence. The regenerative potential of IDEMs is further evaluated in vivo, upon intramuscular and intra-arterial transplantation in two representative mouse models displaying acute and chronic muscle regeneration. The contribution of IDEMs to the host skeletal muscle is then confirmed by different functional tests in transplanted mice. In particular, the amelioration of the motor capacity of the animals is studied with treadmill tests. Cell engraftment and differentiation are then assessed by a number of histological and immunofluorescence assays on transplanted muscles. Overall, this paper describes the assays and tools currently utilized to evaluate the differentiation capacity of IDEMs, focusing on the transplantation methods and subsequent outcome measures to analyze the efficacy of cell transplantation.

Induced pluripotent stem cell (iPSC)-derived myogenic progenitors are promising candidates for cell therapy strategies to treat muscular dystrophies. This protocol describes transplantation and functional measurements required to evaluate the engraftment and differentiation of iPSC-derived mesoangioblasts (a type of muscle progenitors) in mouse models of acute and chronic muscle regeneration.

زرع المستحثة متعددة القدرات الخلايا الجذعية المشتقة من Mesoangioblast مثل السلف الميوجينيك في نماذج الماوس من تجديد العضلات

Patient-derived iPSCs could be an invaluable source of cells for future autologous cell therapy protocols. iPSC-derived myogenic stem/progenitor cells ...

Quantifying Microorganisms at Low Concentrations Using Digital Holographic Microscopy (DHM)

Accurately detecting and counting sparse bacterial samples has many applications in the food, beverage, and pharmaceutical processing industries, in medical diagnostics, and for life detection by robotic missions to other planets and moons of the solar system. Currently, sparse bacterial samples are counted by culture plating or epifluorescence microscopy. Culture plates require long incubation times (days to weeks), and epifluorescence microscopy requires extensive staining and concentration of the sample. Here, we demonstrate how to use off-axis digital holographic microscopy (DHM) to enumerate bacteria in very dilute cultures (100-104 cells/mL). First, the construction of the custom DHM is discussed, along with detailed instructions on building a low-cost instrument. The principles of holography are discussed, and a statistical model is used to estimate how long videos should be to detect cells, based on the optical performance characteristics of the instrument and the concentration of the bacterial solution (Table 2). Video detection of cells at 105, 104, 103, and 100 cells/mL is demonstrated in real time using un-reconstructed holograms. Reconstruction of amplitude and phase images is demonstrated using an open-source software package.

Quantifying Microorganisms at Low Concentrations Using Digital Holographic Microscopy DHM

Digital holographic microscopy (DHM) is a volumetric technique that allows imaging samples 50-100X thicker than brightfield microscopy at comparable resolution, with focusing performed post-processing. Here DHM is used for identifying, counting, and tracking microorganisms at very low densities and compared with optical density measurements, plate count, and direct count.

التحديد الكمي للكائنات الحية الدقيقة في تركيزات منخفضة باستخدام المجهر المجسم الرقمي (DHM)

Accurately detecting and counting sparse bacterial samples has many applications in the food, beverage, and pharmaceutical processing industries, in ...

High-resolution Patterning Using Two Modes of Electrohydrodynamic Jet: Drop on Demand and Near-field Electrospinning

Electrohydrodynamic (EHD) jet printing has drawn attention in various fields because it can be used as a high-resolution and low-cost direct patterning tool. EHD printing uses a fluidic supplier to maintain the extruded meniscus by pushing the ink out of the nozzle tip. The electric field is then used to pull the meniscus down to the substrate to produce high-resolution patterns. Two modes of EHD printing have been used for fine patterning: continuous near-field electrospinning (NFES) and dot-based drop-on-demand (DOD) EHD printing. According to the printing modes, the requirements for the printing equipment and ink viscosity will differ. Even though two different modes can be implemented with a single EHD printer, the realization methods significantly differ in terms of ink, fluidic system, and driving voltage. Consequently, without a proper understanding of the jetting requirements and limitations, it is difficult to obtain the desired results. The purpose of this paper is to present a guideline so that inexperienced researchers can reduce the trial and error efforts to use the EHD jet for their specific research and development purposes. To demonstrate the fine-patterning implementation, we use Ag nanoparticle ink for the conductive patterning in the protocol. In addition, we also present the generalized printing guidelines that can be used for other types of ink for various fine-patterning applications.

Here, we present a protocol to produce high-resolution conductive patterns using electrohydrodynamic (EHD) jet printing. The protocol includes two modes of EHD jet printing: the continuous near-field electrospinning (NFES) and the dot-based drop-on-demand (DOD) EHD printing.

عالي الاستبانة الزخرفة باستخدام وسائط اثنين من جت اليكتروهيدروديناميك: انخفاض في الطلب والقريبة من حقل اليكتروسبينينج

Electrohydrodynamic (EHD) jet printing has drawn attention in various fields because it can be used as a high-resolution and low-cost direct patterning ...

A Novel Surgical Technique As a Foundation for In Vivo Partial Liver Engineering in Rat

Organ engineering is a novel strategy to generate liver organ substitutes that can potentially be used in transplantation. Recently, in vivo liver engineering, including in vivo organ decellularization followed by repopulation, has emerged as a promising approach over ex vivo liver engineering. However, postoperative survival was not achieved. The aim of this study is to develop a novel surgical technique of in vivo selective liver lobe perfusion in rats as a prerequisite for in vivo liver engineering. We generate a circuit bypass only through the left lateral lobe. Then, the left lateral lobe is perfused with heparinized saline. The experiment is performed with 4 groups (n = 3 rats per group) based on different perfusion times of 20 min, 2 h, 3 h, and 4 h. Survival, as well as the macroscopically visible change of color and the histologically determined absence of blood cells in the portal triad and the sinusoids, is taken as an indicator for a successful model establishment. After selective perfusion of the left lateral lobe, we observe that the left lateral lobe, indeed, turned from red to faint yellow. In a histological assessment, no blood cells are visible in the branch of the portal vein, the central vein, and the sinusoids. The left lateral lobe turns red after reopening the blocked vessels. 12/12 rats survived the procedure for more than one week. We are the first to report a surgical model for in vivo single liver lobe perfusion with a long survival period of more than one week. In contrast to the previously published report, the most important advantage of the technique presented here is that perfusion of 70% of the liver is maintained throughout the whole procedure. The establishment of this technique provides a foundation for in vivo partial liver engineering in rats, including decellularization and recellularization.

A Novel Surgical Technique As a Foundation for In Vivo Partial Liver Engineering in Rat

We establish a novel surgical technique for an in vivo single liver lobe perfusion model in rat as a prerequisite for further studying in vivo partial liver engineering in the future.

رواية تقنية جراحية كأساس في فيفو جزئي الهندسة الكبد في الفئران

Organ engineering is a novel strategy to generate liver organ substitutes that can potentially be used in transplantation. Recently, in vivo liver ...

Purification and Analytics of a Monoclonal Antibody from Chinese Hamster Ovary Cells Using an Automated Microbioreactor System

Monoclonal antibodies (mAbs) are one of the most popular and well-characterized biological products manufactured today. Most commonly produced using Chinese hamster ovary (CHO) cells, culture and process conditions must be optimized to maximize antibody titers and achieve target quality profiles. Typically, this optimization uses automated microscale bioreactors (15 mL) to screen multiple process conditions in parallel. Optimization criteria include culture performance and the critical quality attributes (CQAs) of the monoclonal antibody (mAb) product, which may impact its efficacy and safety. Culture performance metrics include cell growth and nutrient consumption, while the CQAs include the mAb's N-glycosylation and aggregation profiles, charge variants, and molecular weight. This detailed protocol describes how to purify and subsequently analyze HCCF samples produced by an automated microbioreactor system to gain valuable performance metrics and outputs. First, an automated protein A fast protein liquid chromatography (FPLC) method is used to purify the mAb from harvested cell culture samples. Once concentrated, the glycan profiles are analyzed by mass spectrometry using a specific platform (refer to the Table of Materials). Antibody molecular weights and aggregation profiles are determined using size exclusion chromatography-multiple angle light scattering (SEC-MALS), while charge variants are analyzed using microchip capillary zone electrophoresis (mCZE). In addition to the culture performance metrics captured during the bioreactor process (i.e., culture viability, cell counts, and common metabolites including glutamine, glucose, lactate, and ammonia), spent media is analyzed to identify limiting nutrients to improve the feeding strategies and overall process design. Therefore, a detailed protocol for the absolute quantification of amino acids by liquid chromatography-mass spectrometry (LC-MS) of spent media is also described. The methods used in this protocol take advantage of high-throughput platforms that are compatible for large numbers of small-volume samples.

A detailed protocol for the purification and subsequent analysis of a monoclonal antibody from harvested cell culture fluid (HCCF) of automated microbioreactors has been described. Use of analytics to determine critical quality attributes (CQAs) and maximizing limited sample volume to extract vital information is also presented.

تنقية وتحليل الأجسام المضادة أحادية النسيلة من خلايا المبيض الهامستر الصينية باستخدام نظام مفاعل ميكروبيوم الآلي

Monoclonal antibodies (mAbs) are one of the most popular and well-characterized biological products manufactured today. Most commonly produced using ...

Screening and Identification of Small Peptides Targeting Fibroblast Growth Factor Receptor2 using a Phage Display Peptide Library

The human Fibroblast Growth Factor Receptor (FGFR) family comprises four members, namely, FGFR1, FGFR2, FGFR3, and FGFR4, that are involved in various biological activities including cell proliferation, survival, migration and differentiation. Several aberrations in the FGFR signaling pathway, owing to mutations or gene amplification events, have been identified in various types of cancers. Hence, recent research has focused on developing strategies involving therapeutic targeting of FGFRs. Current FGFR inhibitors at various stages of pre-clinical and clinical development include either small molecule inhibitors of tyrosine kinases or monoclonal antibodies, with only a few peptide- based inhibitors in the pipeline. Here, we provide a protocol using phage display technology to screen small peptides as antagonists of FGFR2. Briefly, a library of phage-displayed peptides was incubated in a plate coated with FGFR2. Subsequently, unbound phage was washed off by TBST (TBS + 0.1% [v/v] Tween-20), and bound phage was eluted with 0.2 M glycine-HCl buffer (pH 2.2). The eluted phage was further amplified and used as input for the next round of biopanning. Following three rounds of biopanning, the peptide sequences of individual phage clones were identified by DNA sequencing. Finally, the screened peptides were synthesized and analyzed for affinity and biological activity.

Herein, we present a detailed protocol for screening small peptides that bind to FGFR2 using a phage display peptide library. We further analyze the affinity of the selected peptides toward FGFR2 in vitro and its ability to suppress cell proliferation.

فحص وتحديد الببتيدات الصغيرة التي تستهدف عامل نمو الخلايا الليفية Receptor2 باستخدام مكتبه الببتيد العرض Phage

The human Fibroblast Growth Factor Receptor (FGFR) family comprises four members, namely, FGFR1, FGFR2, FGFR3, and FGFR4, that are involved in various ...

The Fabrication and Operation of a Continuous Flow, Micro-Electroporation System with Permeabilization Detection

Current therapeutic innovations, such as CAR-T cell therapy, are heavily reliant on viral-mediated gene delivery. Although efficient, this technique is accompanied by high manufacturing costs, which has brought about an interest in using alternative methods for gene delivery. Electroporation is an electro-physical, non-viral approach for the intracellular delivery of genes and other exogenous materials. Upon the application of an electric field, the cell membrane temporarily allows molecular delivery into the cell. Typically, electroporation is performed on the macroscale to process large numbers of cells. However, this approach requires extensive empirical protocol development, which is costly when working with primary and difficult-to-transfect cell types. Lengthy protocol development, coupled with the requirement of large voltages to achieve sufficient electric-field strengths to permeabilize the cells, has led to the development of micro-scale electroporation devices. These micro-electroporation devices are manufactured using common microfabrication techniques and allow for greater experimental control with the potential to maintain high throughput capabilities. This work builds off a microfluidic-electroporation technology capable of detecting the level of cell membrane permeabilization at a single-cell level under continuous flow. However, this technology was limited to 4 cells processed per second, and thus a new approach for increasing the system throughput is proposed and presented here. This new technique, denoted as cell-population-based feedback control, considers the cell permeabilization response to a variety of electroporation pulsing conditions and determines the best-suited electroporation pulse conditions for the cell type under test. A higher-throughput mode is then used, where this 'optimal' pulse is applied to the cell suspension in transit. The steps for fabricating the device, setting up and running the microfluidic experiments, and analyzing the results are presented in detail. Finally, this micro-electroporation technology is demonstrated by delivering a DNA plasmid encoding for green fluorescent protein (GFP) into HEK293 cells.

This protocol describes the microfabrication techniques required to build a lab-on-a-chip, microfluidic electroporation device. The experimental setup performs controlled, single-cell-level transfections in a continuous flow and can be extended to higher throughputs with population-based control. An analysis is provided showcasing the ability to electrically monitor the degree of cell membrane permeabilization in real-time.

تصنيع وتشغيل التدفق المستمر ، نظام التثقيب الكهربائي الدقيق مع كشف النفاذية

Current therapeutic innovations, such as CAR-T cell therapy, are heavily reliant on viral-mediated gene delivery. Although efficient, this technique is ...

Formulating and Characterizing an Exosome-based Dopamine Carrier System

Exosomes between 40 and 200 nm in size constitute the smallest subgroup of extracellular vesicles. These bioactive vesicles secreted by cells play an active role in intercellular cargo and communication. Exosomes are mostly found in body fluids such as plasma, cerebrospinal fluid, urine, saliva, amniotic fluid, colostrum, breast milk, joint fluid, semen, and pleural acid. Considering the size of exosomes, it is thought that they may play an important role in central nervous system diseases because they can pass through the blood-brain barrier (BBB). Hence, this study aimed to develop an exosome-based nanocarrier system by encapsulating dopamine into exosomes isolated from Wharton's jelly mesenchymal stem cells (WJ-MSCs). Exosomes that passed the characterization process were incubated with dopamine. The dopamine-loaded exosomes were recharacterized at the end of incubation. Dopamine-loaded exosomes were investigated in drug release and cytotoxicity assays. The results showed that dopamine could be successfully encapsulated within the exosomes and that the dopamine-loaded exosomes did not affect fibroblast viability.

Here, we aimed to obtain a formulation by dopamine loading of the isolated exosomes of stem cells from Wharton's jelly mesenchymal stem cells. Exosome isolation and characterization, drug loading into the resulting exosomes, and the cytotoxic activity of the developed formulation are described in this protocol.

صياغة وتوصيف نظام ناقل الدوبامين القائم على الإكسوسوم

Exosomes between 40 and 200 nm in size constitute the smallest subgroup of extracellular vesicles. These bioactive vesicles secreted by cells play an ...

توليف الجسيمات النانوية الدهنية باستخدام تقنيات خلاط CIJ و μMIVM

Synthesizing Lipid Nanoparticles by Turbulent Flow in Confined Impinging Jet Mixers

Lipid nanoparticles (LNPs) have demonstrated their enormous potential as therapeutic delivery vehicles, as evidenced by the approval and global usage of two COVID-19 messenger RNA (mRNA) vaccines. On a small scale, LNPs are often made using microfluidics; however, the limitations of these devices preclude their use on a large scale. The COVID-19 vaccines are manufactured in large quantities using confined impinging jet (CIJ) turbulent mixers. CIJ technology enables production at a laboratory scale with the confidence that it can be scaled to production volumes. The key concepts in CIJ mixing are that the mixing length and time scale are determined by the turbulence intensity in the mixing cavity and that the nanoparticle formation occurs away from walls, eliminating the problem of deposition on surfaces and fouling. This work demonstrates the process of making LNPs using confined impinging jet mixer technology with two geometries: the two-jet CIJ and the four-jet multi-inlet vortex mixer (MIVM). The advantages and disadvantages of each mixing geometry are discussed. In these geometries, LNPs are formed by rapid mixing of an organic solvent stream (usually ethanol containing the ionizable lipids, co-lipids, and stabilizing PEG-lipids) with an aqueous anti-solvent stream (aqueous buffer containing RNA or DNA). The operating parameters for the CIJ and MIVM mixers are presented to prepare reproducible LNPs with controlled size, zeta potential, stability, and transfection effectiveness. The differences between LNPs made with poor mixing (pipetting solutions) compared to CIJ mixing are also presented.

تسليط الضوء على المؤلف: تعزيز تكوين الجسيمات النانوية الدهنية من خلال الخلط المضطرب في الأشكال الهندسية المحصورة

A detailed protocol for synthesizing lipid nanoparticles (LNPs) using confined impinging jet (CIJ) mixer technologies, including a two-jet CIJ and a four-jet multi-inlet vortex mixer (&#181;MIVM), is demonstrated. The CIJ mixers generate reproducible, turbulent micro-mixing environments, resulting in the production of monodisperse LNPs.

توليف الجسيمات النانوية الدهنية عن طريق التدفق المضطرب في الخلاطات النفاثة المحصورة

Lipid nanoparticles (LNPs) have demonstrated their enormous potential as therapeutic delivery vehicles, as evidenced by the approval and global usage of ...