وأيد كغ من قبل المنحة P-1760 مؤسسة RA ولش، TCU معهد اندروز الرياضيات وعلوم التربية (لKG)، بحوث TCU والإبداع آخر غرانت (لKG) وTCU SERC غرانت (لJHS).

1. توليف البيوتين-FC-السيستين (1) <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> طرق المرحلة الصلبة لإنتاج الراتنجات ملزمة 1. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وضع البيوتين الراتنج تحميل (250 ملغ، 0.145 ملمول) في حقنة fritted وتنتفخ الراتنج عن طريق وضع ثنائي ميثيل الفورماميد (5 مل)، وتهز حقنة على شاكر مختبر لمدة 20 دقيقة. طرد الحل وأكرر ثنائي ميثيل الفورماميد تورم واحد مزيد من الوقت. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إزالة مجموعة حماية Fmoc بإضافة 4-6 مل من 20٪ تأكسد في ثنائي ميثيل الفورماميد إلى حقنة تليها 10-15 دقيقة من اهتزاز. كرر العملية مع deprotection 4-6 مل أخرى من تأكسد. غسل الراتنج مع سلسلة من 3X ثنائي ميثيل الفورماميد، 3X ثنائي ميثيل الفورماميد: الميثانول (1: 1)، والميثانول بقوة 3x: ثنائي كلورو ميثان (1: 1)، 3X ثنائي كلورو ميثان، ~ 5 مل لكل منهما. هل اختبار النينهيدرين (+) على عينات صغيرة (~ 10) من الخرز لتأكيد deprotection ناجحة من خلال وجود اللون الأزرق عند التسخين. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> خلط محلول يحتوي على حمض 1&#39;-Fmoc-الأمينية-الفيروسين-1-الكربوكسيلية(203.3 ملغ، 0.4350 ملمول)، 1-hydroxybenzotriazole هيدرات (58.8 ملغ، 0.413 ملمول)، diisopropyl carbodiimide (0.0673 مل، 0.435 ملمول)، diisopropyl إيثيل أمين (0.0757 مل، 0.435 ملمول)، و 4: 1 من خليط ثنائي كلورو ميثان و ثنائي ميثيل الفورماميد. رسم هذا في حقنة fritted ويهز بلطف على شاكر المختبر لمدة 6 ساعة. ثم طرد الحل من الحقنة ويغسل كما هو موضح سابقا. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إجراء اختبار النينهيدرين (-) على النحو المبين أعلاه لتأكيد اقتران. اختبار النينهيدرين يمكن أن يكون لا يزال مفيدا في تأكيد اقتران على الرغم من اللون البرتقالي من حبة مشتقة من المرفق من الحديد تحتوي على شاردة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ثم إزالة المجموعة Fmoc من خلال إضافة 20٪ تأكسد في ثنائي ميثيل الفورماميد وغسلها كما هو موضح أعلاه. اختبار النينهيدرين (+) وينبغي أن تستخدم لتأكيد إزالة Fmoc. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> يعد حل تتألف من Fmoc-السيستئين (TRT) -OH (254.8 ملغ، 0.4350 ملمول)، 1-hydroxybenzotriazole هيدرات (58.8 ملغ، 0.4125 ملمول)، diisopropyl carbodiimide (0.0673 مل، 0.4350ملمول)، diisopropyl أمين إيثيل (0.0757 مل، 0.4350 ملمول)، و 4: 1 من خليط ثنائي كلورو ميثان وثنائي ميثيل الفورماميد. إضافة هذه السيستين اقتران كوكتيل الحقنة fritted ويهز بلطف لمدة 6 ساعات. غسل باستخدام بروتوكول سبق وصفها. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تأكيد اقتران باستخدام اختبار النينهيدرين (-)، تليها إزالة المكون Fmoc مع 20٪ تأكسد والغسيل. التحقق من محطة المجانية أمين باستخدام اختبار النينهيدرين (+). </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> انشقاق من 1 من الراتنج. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> جعل حل TFA (9.45 مل)، والماء (0.25 مل)، 1،2-ethanedithiol (0.25 مل)، وسيلاني triisopropyl (0.1 مل)، إضافة إلى حقنة ويهز بلطف لمدة 4 ساعات. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> جمع الناتجة الحل الأحمر والبني في أنبوب إيبندورف وتتبخر TFA ببطء باستخدام تيار من الهواء. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إضافة ايثر الباردة (~ 15 مل) إلى أنبوب إيبندورف لترسيب 1، التي ستشكل الإثارة لطيف. عزل المنتج عن طريق الطرد المركزي (1 غرام، 5 دقائق). تيالدجاجة تكرار دورات الغسيل ايثر (~ 60 مل الكل) وأجهزة الطرد المركزي للحصول على (1)، أحمر / البني صلبة. </li></ol></li></ol> 2. توصيف وتحليل 1 <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تأكد من أن الهوية مباريات الربط والتركيب هو مبين في الشكل 2 باستخدام 1 H (16 بالاشعة) و 13 C NMR (512 بالاشعة) في الميثانول بالديوتيريوم (300 ميكرولتر) وتحليل ESI-MS. تتوقع النتائج التالية: 1 H NMR الطيف (CD 3 OD) δ / جزء في المليون: 1،407-1،684 (م، 6H)، 2.245 (ر، 2H)، 2،665-3،150 (م، 12H)، 4.015 (ر، 1H)، 4.104 (د، 2H )، 4.274 (ف، 1H)، 4.426 (د، 2H)، 4.479 (ف، 1H)، 4.595 (ر، 1H) و 13 C NMR الطيف (CD 3 OD) δ / جزء في المليون: 24،644 (CH 2)، 25.472 (CH 2)، 28.051 (CH 2)، 28.300 (CH 2)، 35.474 (CH 2)، 38.698 (CH 2)، 39.241 (CH 2)، 39.717 (CH 2)، 55،340 / 55،538 (CP-حلقة)، 60،286 (CH)، 61.964 (CH)، 62،521 / 62،821 (CP-حلقة)، 66،038 / 66،170 (CP-حلقة)، 69،153 / 69،328 (CP-حلقة)، 71،468 / 71،593 (CP-حلقة)، 76.466 (CH)، 171.770 (C = O)، 175،361 (C = O). ESI-MS (م / ض): وجدت: 639.00 [1 + نا] +، النظرية: 639.1 [1 + نا] + وHR-MS (م / ض): وجدت: 617.2049 [1 + H] +، النظرية: 617.1622 [1 + H] +. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> أداء HPLC، تحليل العناصر لتأكيد تكوين معزولة 1. تنفيذ المخططات الاستشرابية HPLC باستخدام C8 عكس العمود المرحلة مع 100٪ MeOH بمعدل تدفق 0.5 مل / دقيقة. ملاحظة: كانت الأوقات الاحتفاظ HPLC: 3،198-4،674 دقيقة. </li></ol> 3. الشلل 1 على سطح الذهب <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> قطع البوليمر أيد الشرائح الذهبية في ساحات ~ 0.25 في 2. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ملء كوب 50 مل بمحلول الماء DI من 1 (~ 1 ملم). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إضافة الشريحة الذهب إلى الكأس، وتغطي مع الزجاج ووتش. جميعآه الشريحة الزجاجية لاحتضان O / N في RT مع أي الانفعالات. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إزالة الشريحة الذهب من الحل والسماح لتجف في الهواء. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> الحصول على مسح الصور المجهر الإلكتروني باستخدام المجهر الإلكتروني الماسح (أو ما يعادلها) لمراقبة يجمد 1. </li></ol>

The authors have nothing to disclose.

توليف مشتقات الفيروسين غير المتماثلة يتحدى في الحل. على سبيل المثال، محاولات لإنتاج 1 في نتج الحل في عوائد منخفضة من المنتج المطلوب (أقل من 20٪). وبالمثل، أدت ردود فعل الاستفادة 1&#39;-الأمينية-الفيروسين حمض الكربوكسيلية (بلا Fmoc) وراتنج البيوتين ملزمة في الم...

أجهزة الاستشعار والأجهزة الصغيرة التي تستخدم تقنية التعرف الجزيئية البيولوجية كمنصة لتحليل انتقائي وتستخدم لخصوصيتها، والسرعة، ومنخفضة التكلفة. أجهزة الاستشعار الكهروكيميائية للكشف عن الجزيئات الحيوية هي في طليعة هذا المجال نظرا لبساطتها، وفعالية التكاليف، وحساسية عالية. 1،3 تشريح العام لهذه المجسات هو القطب مجهزة جزيء الاعتراف محدد لعلامة البيولوجية للاهتمام . ملزمة من العلامات البيولوجية من قبل جزيء الاعتراف يؤدي إلى التغيير المحلي من إمكانات أو الحالية التي يمكن الكشف عنها بواسطة قياس بسيط. حتى الآن شاردة الاعتراف يمكن أن تتراوح من الانزيمات، والأجسام المضادة 4-8، 9-12 خلايا بأكملها، 13-16 مستقبلات، 17-20 21-23 الببتيدات وDNA 24 وركزت بشكل كبير على الكبيرة، الجزيئات البيولوجية. 25-28 أبحاث وتتركز الجهود في هذا المجال بشكل رئيسي على immunosensors عرجإعادة لالمناعي وثبتوا مع مجموعة أساسية نشط الأكسدة والاختزال (مثل الفيروسين) وتستخدم للكشف عن الأجسام المضادة من الفائدة. وقد استبعدت هذه الدراسات من التطبيقات السريرية بسبب ضعف الدقة واستهلاك الوقت النابعة من المضاعفات الناجمة عن استخدام مستضد / الأجسام المضادة. وقد ركزت 1،3 الاهتمام المتزايد على الكشف عن جزيئات صغيرة (أقل من 1 كجم / مول) من الطب الحيوي والمواد الغذائية والفوائد البيئية بالإضافة إلى الأمن الوطني. 29 وأفضل الأمثلة المعروفة من أجهزة الاستشعار البيولوجي هي مراقبين الجلوكوز الاختبار الذاتي، والتي لها شاشة المطبوعة أقطاب انزيم بالإضافة إلى بحجم الجيب متر amperometric. هذه الأنظمة عادة ما تستخدم طريقة الكولوم حيث يتم قياس المبلغ الإجمالي للتهمة التي تم إنشاؤها بواسطة تفاعل الأكسدة الجلوكوز على مدى فترة من الزمن. ويجب أن تكون الأجهزة المحمولة للتسويق وقوية وباليد للاستفادة سطحي للسكان ككل. علامات الأكسدة مثل الفيروسين هي necessaراي لتوفير الكشف الكهروكيميائية من المؤشرات الحيوية أو جزيئات صغيرة في محلول حيث أن معظم المؤشرات الحيوية ليست نشطة في جوهرها electrochemically. 30-38 الفيروسين هو جزيء عضوي فلزي هذا هو المعيار الذهبي لالكيمياء الكهربائية، مما يجعله اختيارا ممتازا للاندماج في أجهزة الاستشعار الكهروكيميائية. وقد حصل الأنواع النشطة الأكسدة القائم على الفيروسين بالفعل اهتماما كبيرا نظرا لصغر حجمها، والاستقرار جيدة، والوصول الاصطناعية مريحة وسهلة التعديل الكيميائي، بالانجذاب النسبي، وسهولة الأكسدة ضبط. 3،30-42 الجزيئات الصغيرة على أساس الأساسية الفيروسين ديك استخدمت على نطاق واسع كما كشف عن ايونات المعادن والجزيئات الصغيرة. 32-38،43 أنظمة استهداف الأنواع الكبيرة مثل الجزيئات الحيوية وقد استخدمت المرفق من الأجسام المضادة المناعية كبيرة أو لمشتقات الفيروسين التي تم جزءا لا يتجزأ من على سطح الكهروكيميائية. 1،3،39 (44 عاما) في كل حالة، وintensi الحاليين والمحتملينتم تغيير تاي من الحديد III / الحديد II زوجين الأكسدة على اقتران الجزيئي، وبالتالي إنتاج مقبض الطيفية جديدة تشير إلى وجود جزيء تحليلها. وينشأ هذا التغيير من التداخل المكثف الذي يحدث بين نظام بي من الحلقات cyclopentadienyl والحديد د-المدارات. إذا تم تعديل نظام بي، أي derivatized أو رد فعل، ثم سوف التفاعل المداري، بدوره، التغيير. وسوف يؤثر هذا جوهر الحديد، ويمكن أن يحتفل به بوصفه تحولا في إمكانات الزوجين الحديد III / الحديد II. 40،45،46 هذه الخصائص تجعل مثل هذا النظام جذابة للاستخدام كعامل تحديدها بشكل كمي في المناعية الكهروكيميائية أو جهاز الاستشعار البيولوجي. من أجل إنتاج أنظمة الفيروسين تحتوي محددة لقدرات جهاز الاستشعار البيولوجي هو الأمثل لتعديل عصابة حزب المحافظين واحدة مع مستقبلات الحيوي محدد لجزيء المستهدفة والاستفادة من عصابة حزب المحافظين غيرها من حبل الجزيئي للقراءات الكهروكيميائية أو كهربائيtrode (الشكل 1). وتحدى التوليف لهذه المشتقات الفيروسين غير المتماثلة التي كتبها التفاعلات الجانبية وتشكيل الأنواع مثنوي والبوليمرية شكلت بناء الجزيئات عبر ربط. 47 ومع ذلك، واقتران الكيمياء انتاج السندات أميد هو الطريق الأكثر مباشرة لتوفير المشتقات بسيطة من الفيروسين التي تنطوي على مكونات بيولوجية مثل هذه كما الببتيدات ونواتج تفاعلاتها. لذلك، وتقنيات المرحلة الصلبة المتقدمة أولا في 1950s من قبل ميريفيلد لتخليق الببتيد يمكن تطبيقها على المركبات الفلزية العضوية التي تحتوي على الفيروسين. من خلال استخدام استبداله متعامد جزيء حمض 1&#39;-Fmoc-الأمينية-الفيروسين-1-الكربوكسيلية، وهو نظام الفيروسين التي يمكن أن تحتوي على شاردة مستقبلات (البيوتين)، قراءات الكهروكيميائية (الفيروسين)، والمكون مستوقف-رابط (السيستين) لديها تم بناؤها والمفصلة هنا. ويناقش تركيب هذا-المكورات الحيوي وكذلك دليل على تجميد على سطح الذهب. هذا تمثيلا العملنهاية الخبر أول عرض للنظام يتألف من البيوتين، الفيروسين والأحماض الأمينية لتجميد على سطح الذهب.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Biotin Novatag Resin</td>
			<td>NovaBiochem</td>
			<td>8550510001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TORVIQ 10ML LUER LOCK FRITTED SYRINGE</td>
			<td>Fisher</td>
			<td>NC9299151</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>piperdine</td>
			<td>Acros</td>
			<td>P/3520/PB05</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ninhydrin test</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>60017-1ea</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1&#8217;-Fmoc-amino-ferrocene-1-carboxylic acid</td>
			<td>Omm Scientific</td>
			<td>Special Order</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1-&#8203;Hydroxybenzotriazole hydrate</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>157260-25G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>N,N&#8242;-Diisopropylcarbodiimide</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>D125407-5G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>N,N-&#8203;Diisopropylethylamine</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>496219-100ML</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fmoc-Cys(Trt)-OH</td>
			<td>Novabiochem</td>
			<td>8520080025</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>trifluoroacetic acid</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>T5408</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1,2-ethanedithiol</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>2930</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>triisopropyl silane</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>233781</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Eppendorf tubes (20 mL)</td>
			<td>any source</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>methanol</td>
			<td>any source</td>
			<td></td>
			<td>dry with molecular sieves prior to use &#38; store in 100 mL media bottle for easy usage.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>dichloromethane</td>
			<td>any source</td>
			<td></td>
			<td>dry with molecular sieves prior to use &#38; store in 100 mL media bottle for easy usage.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>dimethylformamide</td>
			<td>any source</td>
			<td></td>
			<td>dry with molecular sieves prior to use &#38; store in 100 mL media bottle for easy usage.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>centrifuge</td>
			<td>any source</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

synthetic methodology for asymmetric ferrocene derived bio-conjugate systems via solid phase resin-based methodology

الكشف المبكر هو المفتاح لنجاح العلاج لمعظم الأمراض، وأمر لا بد منه ولا سيما لتشخيص وعلاج أنواع عديدة من السرطان. التقنيات الأكثر شيوعا المستخدمة والتصوير طرائق مثل التصوير بالرنين المغناطيسي (MRI)، البوزيترون الانبعاثات التضاريس (PET)، والطوبوغرافيا بالكمبيوتر (CT) وهما الأمثل لفهم الهيكل المادي للمرض ولكن يمكن إلا أن يكون أداؤها مرة واحدة كل أربع ل ستة أسابيع بسبب استخدام مواد التصوير والتكلفة الإجمالية. مع هذا في الاعتبار، وتطوير &quot;نقطة الرعاية&quot; التقنيات، مثل أجهزة الاستشعار التي تقييم مرحلة المرض و / أو فعالية العلاج في مكتب الطبيب، والقيام بذلك في الوقت المناسب، من شأنه إحداث ثورة في بروتوكولات العلاج. 1 كما وسيلة لاستكشاف أجهزة الاستشعار الفيروسين استنادا للكشف عن جزيئات ذات الصلة بيولوجيا 2، وقد وضعت وسائل لإنتاج الفيروسين البيوتين الحيوي تقارن الموصوفة هنا. وسوف يركز هذا التقرير على نظام البيوتين-الفيروسين-السيستين التي يمكن أن يجمد على سطح الذهب.

ويظهر على شكل الراتنج ملزمة من 1 في الشكل 2. المرفق التساهمية المكون الفيروسين يثير للون البرتقالي إلى الخرز الراتنج التي هي مستمرة مع الغسيل المستمر ومما يشير إلى حدوث الحديد يجمد يحتوي المجمع على العكس من امتصاص الحديد من قبل عنصر PEG من حبة الراتنج...

Watch this Scientific Journal Video about Synthetic Methodology for Asymmetric Ferrocene Derived Bio-conjugate Systems via Solid Phase Resin-based Methodology at JoVE.com

Synthetic Methodology for Asymmetric Ferrocene Derived Bio-conjugate Systems via Solid Phase Resin-based Methodology

The synthesis of asymmetric species of ferrocene is challenging using solution techniques. This report focuses on the methods carried out to produce a ferrocene-biotin bioconjugate using facile and clean reactions accomplished via solid-phase synthesis. Incorporation of a thiolate moiety is shown to impart the ability for immobilization on gold surfaces.

منهجية الاصطناعية لغير المتماثلة الفيروسين المستمدة الأنظمة الحيوية المزدوجة عبر الصلبة منهجية تستند الراتنج المرحلة

Early detection is a key to successful treatment of most diseases, and is particularly imperative for the diagnosis and treatment of many types of cancer. ...

synthetic-methodology-for-asymmetric-ferrocene-derived-bio-conjugate

Research

JoVE Journal

Chemistry

9.6K Views.  Texas Christian University. The synthesis of asymmetric species of ferrocene is challenging using solution techniques. This report focuses on the methods carried out to produce a ferrocene-biotin bioconjugate using facile and clean reactions accomplished via solid-phase synthesis. Incorporation of a thiolate moiety is shown to impart the ability for immobilization on gold surfaces.

Video: Synthetic Methodology for Asymmetric Ferrocene Derived Bio-conjugate Systems via Solid Phase Resin-based Methodology

High-pressure Sapphire Cell for Phase Equilibria Measurements of CO2/Organic/Water Systems

The high pressure sapphire cell apparatus was constructed to visually determine the composition of multiphase systems without physical sampling. Specifically, the sapphire cell enables visual data collection from multiple loadings to solve a set of material balances to precisely determine phase composition. Ternary phase diagrams can then be established to determine the proportion of each component in each phase at a given condition. In principle, any ternary system can be studied although ternary systems (gas-liquid-liquid) are the specific examples discussed herein. For instance, the ternary THF-Water-CO2 system was studied at 25 and 40&#160;&#176;C and is described herein. Of key importance, this technique does not require sampling. Circumventing the possible disturbance of the system equilibrium upon sampling, inherent measurement errors, and technical difficulties of physically sampling under pressure is a significant benefit of this technique. Perhaps as important, the sapphire cell also enables the direct visual observation of the phase behavior. In fact, as the CO2 pressure is increased, the homogeneous THF-Water solution phase splits at about 2 MPa. With this technique, it was possible to easily and clearly observe the cloud point and determine the composition of the newly formed phases as a function of pressure.
The data acquired with the sapphire cell technique can be used for many applications. In our case, we measured swelling and composition for tunable solvents, like gas-expanded liquids, gas-expanded ionic liquids and Organic Aqueous Tunable Systems (OATS)1-4. For the latest system, OATS, the high-pressure sapphire cell enabled the study of (1) phase behavior as a function of pressure and temperature, (2) composition of each phase (gas-liquid-liquid) as a function of pressure and temperature and (3) catalyst partitioning in the two liquid phases as a function of pressure and composition. Finally, the sapphire cell is an especially effective tool to gather accurate and reproducible measurements in a timely fashion.

High-pressure Sapphire Cell for Phase Equilibria Measurements of CO2/Organic/Water Systems

The high pressure sapphire cell apparatus is a unique tool to study, without sampling, phase behavior under a wide range of pressures. Using a cathetometer, very precise volume measurements can be recorded to measure liquid expansion and phase composition. Thus, this synthetic method enables the study of (1) phase equilibria of multi-component mixtures and (2) the partition behavior of catalyst or model compounds as a function of pressure.

ارتفاع ضغط سيل الياقوت للمرحلة التوازنات قياسات CO<sub&gt; 2</sub&gt; / العضوية / أنظمة المياه

The high pressure sapphire cell apparatus was constructed to visually determine the composition of multiphase systems without physical sampling. ...

Stabilizing Hepatocellular Phenotype Using Optimized Synthetic Surfaces

Currently, one of the major limitations in cell biology is maintaining differentiated cell phenotype. Biological matrices are commonly used for culturing and maintaining primary and pluripotent stem cell derived hepatocytes. While biological matrices are useful, they permit short term culture of hepatocytes, limiting their widespread application. We have attempted to overcome the limitations using a synthetic polymer coating. Polymers represent one of the broadest classes of biomaterials and possess a wide range of mechanical, physical and chemical properties, which can be fine-tuned for purpose. Importantly, such materials can be scaled to quality assured standards and display batch-to-batch consistency. This is essential if cells are to be expanded for high through-put screening in the pharmaceutical testing industry or for cellular based therapy. Polyurethanes (PUs) are one group of materials that have shown promise in cell culture. Our recent progress in optimizing a polyurethane coated surface, for long-term culture of human hepatocytes displaying stable phenotype, is presented and discussed.

This article will focus on developing polymer coated surfaces for long-term, stable culture of stem cell derived human hepatocytes.

استقرار الكبدي النمط الظاهري عن طريق الأسطح الاصطناعية محسن

Currently, one of the major limitations in cell biology is maintaining differentiated cell phenotype. Biological matrices are commonly used for culturing ...

X-ray Powder Diffraction in Conservation Science: Towards Routine Crystal Structure Determination of Corrosion Products on Heritage Art Objects

The crystal structure determination and refinement process of corrosion products on historic art objects using laboratory high-resolution X-ray powder diffraction (XRPD) is presented in detail via two case studies.
The first material under investigation was sodium copper formate hydroxide oxide hydrate, Cu4Na4O(HCOO)8(OH)2&#8729;4H2O (sample 1) which forms on soda glass/copper alloy composite historic objects (e.g., enamels) in museum collections, exposed to formaldehyde and formic acid emitted from wooden storage cabinets, adhesives, etc. This degradation phenomenon has recently been characterized as &#34;glass induced metal corrosion&#34;.
For the second case study, thecotrichite, Ca3(CH3COO)3Cl(NO3)2&#8729;6H2O (sample 2), was chosen, which is an efflorescent salt forming needlelike crystallites on tiles and limestone objects which are stored in wooden cabinets and display cases. In this case, the wood acts as source for acetic acid which reacts with soluble chloride and nitrate salts from the artifact or its environment.
The knowledge of the geometrical structure helps conservation science to better understand production and decay reactions and to allow for full quantitative analysis in the frequent case of mixtures.

Modern high resolution X-ray powder diffraction (XRPD) in the laboratory is used as an efficient tool to determine crystal structures of long-known corrosion products on historic objects.

حيود الأشعة السينية مسحوق في علوم الحفظ: نحو روتيني البنية البلورية تحديد التآكل المنتجات على كائنات التراث الفن

The crystal structure determination and refinement process of corrosion products on historic art objects using laboratory high-resolution X-ray powder ...

Measurement of Particle Size Distribution in Turbid Solutions by Dynamic Light Scattering Microscopy

A protocol for measuring polydispersity of concentrated polymer solutions using dynamic light scattering is described. Dynamic light scattering is a technique used to measure the size distribution of polymer solutions or colloidal particles. Although this technique is widely used for the assessment of polymer solutions, it is difficult to measure the particle size in concentrated solutions due to the multiple scattering effect or strong light absorption. Therefore, the concentrated solutions should be diluted before measurement. Implementation of the confocal optical component in a dynamic light scattering microscope1 helps to overcome this barrier. Using such a microscopic system, both transparent and turbid systems can be analyzed under the same experimental setup without a dilution. As a representative example, a size distribution measurement of a temperature-responsive polymer solution was performed. The sizes of the polymer chains in an aqueous solution were several tens of nanometers at a temperature below the lower critical solution temperature (LCST). In contrast, the sizes increased to more than 1.0 &#181;m when above the LCST. This result is consistent with the observation that the solution turned turbid above the LCST.

A protocol for the direct measurement of particle size distribution in concentrated solutions using dynamic light scattering microscopy is presented.

قياس توزيع حجم الجسيمات في عكر حلول كتبها الإنارة الديناميكي التشتت المجهر

A protocol for measuring polydispersity of concentrated polymer solutions using dynamic light scattering is described. Dynamic light scattering is a ...

Integration of Miniaturized Solid Phase Extraction and LC-MS/MS Detection of 3-Nitrotyrosine in Human Urine for Clinical Applications

Free 3-nitrotyrosine (3-NT) has been extensively used as a possible biomarker for oxidative stress. Increased levels of 3-NT have been reported in a wide variety of pathological conditions. However, existing methods lack the sufficient sensitivity and/or specificity necessary to measure the low endogenous level of 3-NT reliably and are too cumbersome for clinical applications. Hence, analytical improvement is urgently needed to accurately quantify the levels of 3-NT and verify the role of 3-NT in pathological conditions. This protocol presents the development of a novel liquid chromatography tandem mass spectrometry (LC-MS/MS) detection combined with a miniaturized solid phase extraction (SPE) for the rapid and accurate measurement of 3-NT in human urine as a non-invasive biomarker for oxidative stress. SPE using a 96-well plate markedly simplified the process by combining sample cleanup and analyte enrichment without tedious derivatization and evaporation steps, reducing solvent consumption, waste disposal, risk of contamination and overall processing time. The employment of 25 mM ammonium acetate (NH4OAc) at pH 9 as the SPE elution solution substantially enhanced the selectivity. Mass spectrometry signal response was improved through adjustment of the multiple reaction monitoring (MRM) transitions. Use of 0.01% HCOOH as additive on a pentafluorophenyl (PFP) column (150 mm x 2.1 mm, 3 &#181;m) improved signal response another 2.5-fold and shortened the overall run time to 7 min. A lower limit of quantitation (LLOQ) of 10 pg/mL (0.044 nM) was achieved, representing a significant sensitivity improvement over the reported assays. This simplified, rapid, selective and sensitive method allows two plates of urine samples (n = 192) to be processed in a 24 h time-period. Considering the markedly improved analytical performance, and non-invasive and inexpensive urine sampling, the proposed assay is beneficial for pre-clinical and clinical studies.

A selective and sensitive liquid chromatography tandem mass spectrometry (LC-MS/MS) method coupled with an efficient solid phase extraction on a mixed-mode cation-exchange (MCX) 96-well microplate was developed for the measurement of free 3-nitrotyrosine (3-NT) in human urine with high throughput, which is suitable for clinical applications.

دمج استخراج الصلبة المرحلة المصغرة و لك-مس / مس الكشف عن 3-نيتروتيروسين في البول البشري للتطبيقات السريرية

Free 3-nitrotyrosine (3-NT) has been extensively used as a possible biomarker for oxidative stress. Increased levels of 3-NT have been reported in a wide ...

Application and Methodology of the Non-destructive 19F Time-domain NMR Technique to Measure the Content in Fluorine-containing Drug Products

Here, we describe a protocol developed by our group that uses low-field fluorine-19 (19F) time-domain (TD) nuclear magnetic resonance (NMR) to measure the average content of fluorinated drugs in their formulated drug product forms: tablets or capsules. This method is specific to fluorinated drugs because it detects only the content of fluorine, avoiding interference from the excipients that lack fluorine. The advantages of measuring the active content of fluorinated drugs using low-field 19F TD-NMR versus high-field 19F solid-state (SS) NMR are the simplicity of the method; the low cost; and the non-destructive nature of the technique, with all samples recoverable in intact forms (e.g., powders, tablets, and capsules), making this technique affordable for any laboratory.
We have tested the method with three fluorinated drug products available on the market - cinacalcet, lansoprazole, and ciprofloxacin - with doses ranging from 15 to 500 mg. The results of the analyses, measured by low-field 19F TD-NMR, supported the reported label claims for the average drug content.
Based on the simplicity and reproducibility of the analysis, we envision this methodology being implemented in any laboratory, including manufacturing plants, as a process analytical technology (PAT) tool in the pharmaceutical industry.

Application and Methodology of the Non-destructive 19F Time-domain NMR Technique to Measure the Content in Fluorine-containing Drug Products

A simple and non-destructive technique that measures the average content of drug substances in formulated drug products containing fluorine using low-field fluorine-19 (19F) time-domain (TD) nuclear magnetic resonance (NMR) is presented here. The technique can be applied to the development and manufacturing of drugs in the pharmaceutical industry.

التطبيق ومنهجية تقنية الرنين المغناطيسي المجال الوقت غير مدمرة 19و لقياس المحتوى الموجود في المنتجات الدوائية التي تحتوي على الفلور

Here, we describe a protocol developed by our group that uses low-field fluorine-19 (19F) time-domain (TD) nuclear magnetic resonance (NMR) to measure the ...

Phase Behavior of Charged Vesicles Under Symmetric and Asymmetric Solution Conditions Monitored with Fluorescence Microscopy

Phase-separated giant unilamellar vesicles (GUVs) exhibiting coexisting liquid-ordered and liquid-disordered domains are a common biophysical tool to investigate the lipid raft hypothesis. Numerous studies, however, neglect the impact of physiological solution conditions. On that account, the current work presents the effect of high-salinity buffer and trans-membrane solution asymmetry on liquid-liquid phase separation in charged GUVs grown from dioleylphosphatidylglycerol, egg sphingomyelin, and cholesterol. The effects were studied under isothermal and varying temperature conditions.
We describe equipment and experimental strategies applicable for monitoring the stability of coexisting liquid domains in charged vesicles under symmetric and asymmetric high-salinity solution conditions. This includes an approach to prepare charged multicomponent GUVs in high-salinity buffer at high temperatures. The protocol entails the option to perform a partial exchange of the external solution by a simple dilution step while minimizing the vesicle dilution. An alternative approach is presented utilizing a microfluidic device that allows for a complete external solution exchange. The solution effects on phase separation were also studied under varying temperatures. To this end, we present the basic design and utility of an in-house built temperature control chamber. Furthermore, we reflect on the assessment of the GUV phase state, pitfalls associated with it and how to circumvent them.

Experiments on phase separated giant unilamellar vesicles (GUVs) frequently neglect physiological solution conditions. This work presents approaches to study the effect of high-salinity buffer on liquid-liquid phase separation in charged multicomponent GUVs as a function of trans-membrane solution asymmetry and temperature.

مرحلة السلوك من حويصلات مشحونة بظروف الحل المتماثلة وغير المتماثلة رصدها بالفحص المجهري الأسفار

Phase-separated giant unilamellar vesicles (GUVs) exhibiting coexisting liquid-ordered and liquid-disordered domains are a common biophysical tool to ...

Protocol for the Solid-phase Synthesis of Oligomers of RNA Containing a 2'-O-thiophenylmethyl Modification and Characterization via Circular Dichroism

Solid-phase synthesis has been used to obtain canonical and modified polymers of nucleic acids, specifically of DNA or RNA, which has made it a popular methodology for applications in various fields and for different research purposes. The procedure described herein focuses on the synthesis, purification, and characterization of dodecamers of RNA 5&#39;-[CUA CGG AAU CAU]-3&#39; containing zero, one, or two modifications located at the C2&#39;-O-position. The probes are based on 2-thiophenylmethyl groups, incorporated into RNA nucleotides via standard organic synthesis and introduced into the corresponding oligonucleotides via their respective phosphoramidites. This report makes use of phosphoramidite chemistry via the four canonical nucleobases (Uridine (U), Cytosine (C), Guanosine (G), Adenosine (A)), as well as 2-thiophenylmethyl functionalized nucleotides modified at the 2&#39;-O-position; however, the methodology is amenable for a large variety of modifications that have been developed over the years. The oligonucleotides were synthesized on a controlled-pore glass (CPG) support followed by cleavage from the resin and deprotection under standard conditions, i.e., a mixture of ammonia and methylamine (AMA) followed by hydrogen fluoride/triethylamine/N-methylpyrrolidinone. The corresponding oligonucleotides were purified via polyacrylamide electrophoresis (20% denaturing) followed by elution, desalting, and isolation via reversed-phase chromatography (Sep-pak, C18-column). Quantification and structural parameters were assessed via ultraviolet-visible (UV-vis) and circular dichroism (CD) photometric analysis, respectively. This report aims to serve as a resource and guide for beginner and expert researchers interested in embarking in this field. It is expected to serve as a work-in-progress as new technologies and methodologies are developed. The description of the methodologies and techniques within this document correspond to a DNA/RNA synthesizer (refurbished and purchased in 2013) that uses phosphoramidite chemistry.

Protocol for the Solid-phase Synthesis of Oligomers of RNA Containing a 2&#039;-O-thiophenylmethyl Modification and Characterization via Circular Dichroism

This article provides a detailed procedure on the solid-phase synthesis, purification, and characterization of dodecamers of RNA modified at the C2&#39;-O-position. UV-vis and circular dichroism photometric analyses are used to quantify and characterize structural aspects, i.e., single-strands or double-strands.

بروتوكول لتجميع المرحلة الصلبة من أوليغوميرس من الحمض النووي الريبي تحتوي على 2&#39;-<em&gt; O</em&gt; -thiofenylmethyl تعديل وتوصيف عن طريق التعميم ديكرويسم

Solid-phase synthesis has been used to obtain canonical and modified polymers of nucleic acids, specifically of DNA or RNA, which has made it a popular ...

Characterization of Synthetic Polymers via Matrix Assisted Laser Desorption Ionization Time of Flight (MALDI-TOF) Mass Spectrometry

There are many techniques that can be employed in the characterization of synthetic homopolymers, but few provide as useful of information for end group analysis as matrix-assisted laser desorption ionization time of flight mass spectrometry (MALDI-TOF MS). This tutorial demonstrates methods for optimization of the sample preparation, spectral acquisition, and data analysis of synthetic polymers using MALDI-TOF MS. Critical parameters during sample preparation include the selection of the matrix, identification of an appropriate cationization salt, and tuning the relative proportions of the matrix, cation, and analyte. The acquisition parameters, such as mode (linear or reflector), polarization (positive or negative), acceleration voltage, and delay time, are also important. Given some knowledge of the chemistry involved to synthesize the polymer and optimizing both the data acquisition parameters and the sample preparation conditions, spectra should be obtained with sufficient resolution and mass accuracy to enable the unambiguous determination of the end groups of most homopolymers (masses below 10,000) in addition to the repeat unit mass and the overall molecular weight distribution. Though demonstrated on a limited set of polymers, these general techniques are applicable to a much wider range of synthetic polymers for determining mass distributions, though end group determination is only possible for homopolymers with narrow dispersity.

Characterization of Synthetic Polymers via Matrix Assisted Laser Desorption Ionization Time of Flight MALDI-TOF Mass Spectrometry

A protocol for the matrix-assisted laser desorption ionization time of flight mass spectrometry (MALDI-TOF MS) characterization of synthetic polymers is described including the optimization of sample preparation, spectral acquisition, and data analysis.

توصيف البوليمرات الاصطناعية عن طريق مصفوفة بمساعدة الليزر الامتزاز التأين وقت الرحلة (استخدام-TOF) الطيف الكتلي

There are many techniques that can be employed in the characterization of synthetic homopolymers, but few provide as useful of information for end group ...

Solid-phase Synthesis of [4.4] Spirocyclic Oximes

A convenient synthetic route for spirocyclic heterocycles is well sought after due to the molecule&#39;s potential use in biological systems. By means of solid-phase synthesis, regenerating Michael (REM) linker strategies, and 1,3-dipolar cycloaddition, a library of structurally similar heterocycles, both with and without a spirocyclic center, can be constructed. The main advantages of the solid-support synthesis are as follows: first, each reaction step can be driven to completion using a large excess of reagents resulting in high yields; next, the use of commercially available starting materials and reagents keep the costs low; finally, the reaction steps are easy to purify via simple filtration. The REM linker strategy is attractive because of its recyclability and traceless nature. Once a reaction scheme is completed, the linker can be reused multiple times. In a typical solid-phase synthesis, the product contains either a part of or the whole linker, which can prove undesirable. The REM linker is &#34;traceless&#34; and the point of attachment between the product and the polymer is indistinguishable. The high diastereoselectivity of the intramolecular 1,3-dipolar cycloaddition is well documented. Limited by the insolubility of the solid support, the reaction progression can only be monitored by a change in the functional groups (if any) via infrared (IR) spectroscopy. Thus, the structural identification of intermediates cannot be characterized by conventional nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy. Other limitations to this method stem from the compatibilities of the polymer/linker to the desired chemical reaction scheme. Herein we report a protocol that allows for the convenient production of spirocyclic heterocycles that, with simple modifications, can be automated with high-throughput techniques.

Here we present a protocol to demonstrate an efficient method for the synthesis of spirocyclic heterocycles. The five-step process utilizes solid-phase synthesis and regenerating Michael linker strategies. Generally difficult to synthesize, we present a customizable method for the synthesis of spirocyclic molecules otherwise inaccessible to other modern approaches.

خلاصة المرحلة الصلبة [4.4] سبيروسيكليك أوكسيميس

A convenient synthetic route for spirocyclic heterocycles is well sought after due to the molecule&#39;s potential use in biological systems. By means of ...