وأيد هذا العمل من قبل المركز الوطني للبحوث الموارد والمركز الوطني للنهوض بالحركة العلوم والمعاهد الوطنية للصحة، من خلال منحة UL1TR000124 (لFW)؛ فيليكس وميلدريد ييب هبوا الأستاذية وصندوق العائلة بارنز (لDTWW)، والمعهد الوطني طب الأسنان والجمجمة البحوث في المعاهد الوطنية للصحة تحت بجائزة عدد T90DE022734 (لMT). المحتوى هو فقط من مسؤولية الكتاب ولا تمثل بالضرورة وجهة النظر الرسمية للمعاهد الوطنية للصحة.

1. المغناطيسي Exosome استخراج مقرها الخرزة- <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ماصة حل تمتزج جيدا من 5 ميكرولتر من المجهرية الدقيقة المغناطيسي Streptavidin المغلفة إلى 495 ميكرولتر من الفوسفات مخزنة المالحة (PBS) عازلة في أنبوب microcentrifuge ل resuspend الخرز. غسل و resuspend حبات مع 500 ميكرولتر من برنامج تلفزيوني ثلاث مرات باستخدام رف المغناطيسي. رف هو مجموعة من مغناطيس على جانب وحدة سكنية التي يمكن أن تعقد الأنابيب عينة ميكروسنتريفوج. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> لكل غسل، دعونا أولا الأنابيب الجلوس على الرف لمدة 1 دقيقة، ثم استخدام طرف ماصة لإزالة بعناية المخزن المؤقت طاف دون إزعاج الخرز. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وضع أنابيب على رف منتظم دون المغناطيس في الجانب. إضافة 500 ميكرولتر من برنامج تلفزيوني في أنابيب، واستخدام ماصة لخلط الحل والخرز معا. ثم وضع الأنابيب مرة أخرى على رف المغناطيسي لفصل حبات مرة أخرى من الحل. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تنفيذ هذا إزالة عازلة عن طريق مغنطة وإعادة تعليق في برنامج تلفزيوني لمجموعه ثلاث مرات. هذا ينفذ غسل الأولي من الجسيمات المغناطيسية. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> resuspend والخرز في 490 ميكرولتر من العازلة PBS، مع أنبوب يوضع على الجزء غير ممغنط من رف المغناطيسي. الماصة 5 ميكرولتر من الأجسام المضادة الماوس المعقدة البيروكسيديز CD63 مكافحة الإنسان في 1.0 ملغ / مل تركيز الأسهم في خليط من الخرز. استخدام ماصة لخلط حبات والأجسام المضادة في الحل. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وضع أنابيب microcentrifuge مع حبة والمعقدة البيروكسيديز مزيج الأجسام المضادة على محور دوار العينة. تعيين المعلمات المدورة لمحور دوار عينة للتناوب المتبادل في 90 درجة إمالة لمدة 5 ثوانى وتهتز في 5 درجة ل1 ثانية. تدوير أنابيب خليط عينة حبة في هذه المعلمات لمدة 30 دقيقة في RT. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إزالة الأجسام المضادة غير منضم بعد الاقتران. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وبعد 30 دقيقة من الدوران في RT، ووضع الأنابيب مرة أخرى في رف المغناطيسي لمدة 5 دقائق. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تنفيذ ثلاث يغسل من الخرز عن طريق إزالة الطور السائل باستخدام micropipette ويغسل مع 500 μ؛ ل من برنامج تلفزيوني. بعد غسل الثلاثي، resuspend والخرز في 490 ميكرولتر من الكازين-PBS ومكان على الجزء unmagnetized من الرف. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> استخراج Exosome باستخدام الخرز المغلفة الأضداد. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تسمية كل أنبوب مع استهدافا ID العينة. ماصة عينة 10 ميكرولتر من المصل أو اللعاب في أنبوب microcentrifuge. استخدام ماصة لخلط العينة وحبات مغناطيسية من قبل pipetting عدة مرات. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وضع أنابيب مع عينة ومكافحة الإنسان الخرز CD63 الأجسام المضادة على محور دوار وتناوب لمدة 2 ساعة على RT. استخدام نفس المعلمات المدورة كما هو موضح في الخطوة 1.2. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> بعد 2 ساعة من عينة الدورية، إجراء غسل الثلاثي التي كتبها جذب لحبات منفصلة عن حل، وإزالة الطور السائل مع ممص مكروى، وإعادة التعليق الخرز في 500 ميكرولتر من العازلة تريس، حمض الهيدروكلوريك. حبات الناتجة الآن منضمة إلى exosomes ونحن على استعداد لإطلاق سراح مجال كهربائي والقياس. </li></ol></li></ol> صدر 2. الكهربائية المستحثة الميداني لالثانية قياس Exosomal المحتوى <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Precoating الأولي الكهربائي مع GADPH التمهيدي <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تطبيق البلاستيك بشكل جيد لمجموعة القطب لمنع انتقال التلوث من الأقطاب الكهربائية الفردية. لهذه التجربة، واستخدام مجموعة الكهربائي 16 أجهزة الاستشعار مع كل قطب كهربائي وحدة في مجموعة تتألف من العمل، ومكافحة، والقطب إشارة مصنوعة من الذهب العارية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تحضير خليط الأسهم من 100 نانومتر التحقيق DNA، 0.3 M بوكل، و 10 ملي بيرول من قبل pipetting الكواشف الأسهم في أنبوب مع الماء المقطر عالى النقاء. مزيج دقيق من قبل vortexing. ملاحظة: للحصول على هذه الدراسة، التحقيق DNA اختيار يتوافق مع الجين إشارة GAPDH، والذي يعرف في الوجود ضمن exosomes. تسلسل التحقيق المستخدمة هي: 5&#39;-البيوتين-AGGTCCACCACTGACACGTTG-3 &quot;. استخدام هذا الخليط على كل الأقطاب. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> الماصة 60 ميكرولتر من الحمض النووي مونومر خليط التحقيق على سطح كل قطب كهربائي الذهب. دراسة الأقطاب لضمان عدم وجود التغطية الكافية للعمل، جounter، وإشارة كهربائية من الخليط السائل. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Electropolymerize خليط مونومر مسبار لخلق طبقة البوليمر إجراء على سطح القطب من خلال تطبيق دوري موجة مربع (CSW) لمحة الحقل الكهربائي إلى سطح القطب. ويتكون هذا الحقل الكهربائي تطبيق +350 بالسيارات لمدة 9 ثانية والتحول فورا إلى +950 بالسيارات ل1 ثانية. تطبيق هذا دوري مربع الملف الشخصي موجة إلى القطب لمدة 10 دورات، أي ما مجموعه 100 ثانية من الحقل الكهربائي تطبيقها. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> شطف السطح الاستشعار 3 مرات بالماء المقطر والجافة مع غاز النيتروجين لإزالة السائل من سطح القطب. ضمان أن تتم إزالة السائل بشكل صحيح من القطب. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Exosome البضائع التفريغ <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تحميل 5 ميكرولتر من 1 ميكرومتر من التحقيق للكشف في 495 ميكرولتر من خليط حبة exosome المعقدة واستخدام ماصة لخلط. ملاحظة: لجنة التحقيق كاشف هو تسلسل الحمض النووي التمهيدي مترافق إلى جزيء فلوريسئين في نهاية 3 &#39;. وغالبا كاشفتسلسل الإلكترونية المستخدمة في هذه الدراسة يتوافق مع مرنا GAPDH وجدت داخل exosomes. تسلسل فلوريسئين كاشف مترافق التحقيق هو: 5&#39;-GCAGTGGGGACACGGAAGGCC-فلوريسئين-3 &quot;. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ماصة 60 ميكرولتر من التحقيق وحبة exosome خليط معقد على سطح القطب الذهب مع مجموعة المغناطيس تحتها. تتكون هذه المجموعة من ستة عشر المغناطيس 2.54 ملم مغناطيس النيوديميوم قطر الانحياز لتتوافق مع أقطاب العمل من أجهزة الاستشعار. ويوضح الشكل 2A موضع المغناطيس وحل حبة exosome. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> مرة واحدة يتم تحميل العينة على سطح القطب، وتطبيق 20 دورات من الحقل الكهربائي جنة وضع المرأة مع 9 ثانية في -300 بالسيارات و1 ثانية على +200 بالسيارات (200 ثانية المجموع). سوف البضائع exosomal التي يتم تحريرها هجن لالاشعال على سطح القطب. إذا علامات سطح exosome هي موضوع التحقيق، وتخطي هذا الجزء من التجربة. الشكل يوضح 2B هذه العملية. </li> &lt;لى&gt; غسل قبالة التحاليل غير منضم على سطح القطب من ثلاثة أضعاف الشطف سطح القطب مع الماء المقطر. تجفيف الكهربائي مع غاز النيتروجين. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> مراسل الأجسام المضادة وقراءات <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إضافة 60 ميكرولتر من 150 وحدة / مل الأضداد المضادة للفلوريسئين مترافق إلى البيروكسيديز الفجل (HRP في 1: 1،000 التخفيف) المخفف في الكازين / برنامج تلفزيوني. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> استخدام اقتران مدفوعة الكهربائية ميدانية لمجمع HRP المضادة للفلوريسئين إلى شطيرة التحقيق. تطبيق -200 بالسيارات ل1 ثانية و+500 بالسيارات ل1 ثانية لمدة 5 دورات لسطح القطب. ويبين الشكل 2A القبض والتحقيق للكشف عن المجمعات لكل من بروتين ونظام الحمض النووي. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> الثلاثي سطح استشعار غسل استخدام الماء المقطر والجافة مع غاز النيتروجين. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> بعد غسل حالا من غير منضم الزائد الأضداد المضادة للفلوريسئين، إضافة 60 ميكرولتر من 3،3 &#39;، 5،5&#39;-Tetramethylbenzidine (TMB) الركيزة. تحميل هذا الركيزة على كل سطح مستشعر باستخدام الماصة الأقنية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> أداء قراءات amperometric للتيار عن طريق قياس التيار الكهربائي في -200 بالسيارات لمدة 60 ثانية باستخدام potentiostat الكهروكيميائية قادرة على قياس وقت واحد من 16 قنوات الشكل 2C مثال على التعريف الحالي خلال قراءات. </li></ol></li></ol><img alt="الشكل 2" src="/files/ftp_upload/52439/52439fig2highres.jpg" /> الشكل 2. مكونات EFIRM الطريقة. (A) طريقة استخراج exosomes من سائل حيوي باستخدام CD63 مكافحة الإنسان المغلفة المجهرية الدقيقة المغناطيسية ومن ثم تفريغ البضائع exosome باستخدام موجات مربع دوري تطبيقها على مجمع الجسيمات exosome. (ب) مخطط الكهربائي جهاز الاستشعار البيولوجي المستخدمة للكشف عن أهداف RNA / DNA / البروتين من exosome الافراج عنهم. (C) مثال ممثل قراءات amperometric من منهجية EFIRM حيث الحجم الحالي أكبر يتوافق رس مستويات أعلى من جزيء حيوي. هذا الرقم هو من وي وآخرون 14 <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52439/52439fig2large.jpg" target="_blank">الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم.</a>

<ol>
	<li>Rabinowits, G., Ger&#231;el-Taylor, C., Day, J. M., Taylor, D. D., Kloecker, G. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Exosomal+MicroRNA:+A+Diagnostic+Marker+for+Lung+Cancer.">Exosomal MicroRNA: A Diagnostic Marker for Lung Cancer.</a> Clinical Lung Cancer. 10 (1), 42-46 (2009).</li><li>Thakur, B. K., 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=Double-stranded+DNA+in+exosomes:+a+novel+biomarker+in+cancer+detection.">Double-stranded DNA in exosomes: a novel biomarker in cancer detection.</a> Cell Research. 24 (6), 766-769 (2014).</li><li>Lau, C. S., Wong, D. T. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Breast+Cancer+Exosome-like+Microvesicles+and+Salivary+Gland+Cells+Interplay+Alters+Salivary+Gland+Cell-Derived+Exosome-like+Microvesicles+In.">Breast Cancer Exosome-like Microvesicles and Salivary Gland Cells Interplay Alters Salivary Gland Cell-Derived Exosome-like Microvesicles In.</a> Vitro. PLoS ONE. 7 (3), e33037 (2012).</li><li>Bala, S., 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=Circulating+microRNAs+in+exosomes+indicate+hepatocyte+injury+and+inflammation+in+alcoholic,+drug-induced,+and+inflammatory+liver+diseases.">Circulating microRNAs in exosomes indicate hepatocyte injury and inflammation in alcoholic, drug-induced, and inflammatory liver diseases.</a> Hepatolog. 56 (5), 1946-1957 (2012).</li><li>Dear, J. W., Street, J. M., Bailey, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Urinary+exosomes:+A+reservoir+for+biomarker+discovery+and+potential+mediators+of+intrarenal+signalling.">Urinary exosomes: A reservoir for biomarker discovery and potential mediators of intrarenal signalling.</a> Proteomics. 13 (10-11), 1572-1580 (2013).</li><li>L&#228;sser, C., 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=Human+saliva,+plasma+and+breast+milk+exosomes+contain+RNA:+uptake+by+macrophages.">Human saliva, plasma and breast milk exosomes contain RNA: uptake by macrophages.</a> Journal of Translational Medicine. 9 (1), 9 (2011).</li><li>Palanisamy, V., 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=Nanostructural+and+Transcriptomic+Analyses+of+Human+Saliva+Derived+Exosomes.">Nanostructural and Transcriptomic Analyses of Human Saliva Derived Exosomes.</a> PLoS ONE. 5 (1), e8577 (2010).</li><li>Camussi, G., 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=Exosomes/microvesicles+as+a+mechanism+of+cell-to-cell+communication.">Exosomes/microvesicles as a mechanism of cell-to-cell communication.</a> Kidney International. 78 (9), 838-848 (2010).</li><li>Lau, C., 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=Role+of+pancreatic+cancer-derived+exosomes+in+salivary+biomarker+development.">Role of pancreatic cancer-derived exosomes in salivary biomarker development.</a> The Journal of Biological Chemistry. 288 (37), 26888-26897 (2013).</li><li>Th&#233;ry, C., Amigorena, S., Raposo, G., Clayton, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Isolation+and+Characterization+of+Exosomes+from+Cell+Culture+Supernatants+and+Biological+Fluids.">Isolation and Characterization of Exosomes from Cell Culture Supernatants and Biological Fluids.</a> Current Protocols in Cell Biology. 3 (22), (2001).</li><li>Park, N. J., Li, Y., Yu, T., Brinkman, B. M. N., Wong, D. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Characterization+of+RNA+in+Saliva.">Characterization of RNA in Saliva.</a> Clinical Chemistry. 52 (6), 988-994 (2006).</li><li>Wei, F., 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=Bio/Abiotic+Interface+Constructed+from+Nanoscale+DNA+Dendrimer+and+Conducting+Polymer+for+Ultrasensitive+Biomolecular+Diagnosis.">Bio/Abiotic Interface Constructed from Nanoscale DNA Dendrimer and Conducting Polymer for Ultrasensitive Biomolecular Diagnosis.</a> Small. 5 (15), 1784-1790 (2009).</li><li>Wei, F., 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=Electrochemical+Sensor+for+Multiplex+Biomarkers+Detection.">Electrochemical Sensor for Multiplex Biomarkers Detection.</a> Clinical Cancer Research. 15 (13), 4446-4452 (2009).</li><li>Wei, F., Yang, J., Wong, D. T. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Detection+of+exosomal+biomarker+by+electric+field-induced+release+and+measurement+(EFIRM).">Detection of exosomal biomarker by electric field-induced release and measurement (EFIRM).</a> Biosensors and Bioelectronics. 44, 115-121 (2013).</li></ol>

ديفيد وونج هو المؤسس المشارك لRNAmeTRIX المحدودة، وهي شركة التشخيص الجزيئي. PeriRx LLC sublicensed الملكية الفكرية المتعلقة التشخيص الجزيئي من RNAmeTRIX. ديفيد وونج هو مستشار لPeriRx.

كما تشير النتائج، CD63 مكافحة الإنسان المغلفة الجسيمات النانوية المغناطيسية هي قادرة على التقاط تحديدا الجسيمات الصغيرة التي لديها حجم تتراوح 70-100 نانومتر. هذه الجسيمات القبض يتسق مع الملف الشخصى لوحظ سابقا من exosomes. وعلاوة على ذلك، يظهر الاستخدام للجنة وضع المرأة ذات ...

An erratum was issued for <a href="http://www.jove.com/video/52439">Detection of Exosomal Biomarker by Electric Field-induced Release and Measurement (EFIRM)</a>. The disclosures were updated.

An erratum was issued for <a href="http://www.jove.com/video/52439">Detection of Exosomal Biomarker by Electric Field-induced Release and Measurement (EFIRM)</a>.

Errata: Detection of Exosomal Biomarker by Electric Field-induced Release and Measurement (EFIRM)

البحث Exosome هو المجال الناشئ من التحقيق الذي يدرس microvesicles الدهون التي تحمل RNA 1، 2 DNA، والبروتين 3 البضائع. وقد أدت التحقيقات السابقة من exosome الأحياء لتحديد exosomes في biofluids مثل الدم 4، 5 البول وحليب الثدي 6، واللعاب 7. وقد أثبتت الدراسات أن exosomes تلعب دورا في مسارات الخلوية المختلفة، التأمل التواصل بين أنظمة مختلفة من الجسم 8 عن بعد. بسبب الدور الذي تلعبه في التواصل بين الخلايا exosomes، والافتراض أنهم قد حزمة أهداف جزيء حيوي (البروتين، RNA، DNA و) المترابطة مع الحالات المرضية. في المختبر 3 والحيوان نموذج تظهر 9 الدراسات لإثبات هذه الفرضية. في التحقيق المحتوى exosomal لاكتشاف العلامات البيولوجية، فمن الضروري وضع منهجية لانتقائية العزلة exosome من biofluids، expulsi يسببهاعلى البضائع من exosomes، وتقدير حجم الجزيئات الحيوية exosome. في نطاق هذا العمل، وسيتم تحديد exosomes كهيكل وجود قطرها حوالي 70-100 نانومتر وتملك سطح علامة CD63. الباحثون عادة أولا تنقية exosomes بواسطة تنبيذ فائق 10 ثم معالجة المحتوى exosomal من خلال استخدام مجموعات تحلل العازلة. استخدام أساليب تحلل العازلة يتطلب مرات حضانة تتراوح بين دقائق إلى ساعات. هذه العملية قد يحتمل أن تضر البضائع exosome وتؤدي إلى تدهور عينة. على سبيل المثال، اللعاب RNA exosome صدر عن طريق تحلل العازلة في البيئة المحيطة خارج الخلية يمتلك عمر نصف أقل من 1 دقيقة، مما يجعل قياس exosomal RNA بعد تحلل العازلة مهمة صعبة للغاية بدون إضافة الكواشف لتحقيق الاستقرار 11. تأثير مركب مضيفا الكواشف المختلفة للتحلل والاستقرار قد يعرض العوامل التي تعقد وتتداخل مع analyجهاز الأمن والمخابرات من المحتويات exosomal. قد يكون نهجا بديلا مفيدة لتفريغ بسرعة المحتوى exosomal والحفاظ بأمان البضائع لتوصيف. في هذا العمل، نقترح استخدام حقل كهربائي غير موحدة للإفراج عن المحتوى exosomal. من المعروف أن الحقول الكهربائية لنقل القدرة على استقطاب وتعطيل طبقة ثنائية المادة الدهنية التي تشكل أغشية الخلايا. لدينا العمل التجريبي يستكشف استخدام موجات مربع دوري غير موحدة (CSW) لتعطيل البنية microvesicle من exosomes والإفراج عن البضائع المنقولة. وتستخدم هذه الطريقة الفولتية في عدة مئات من مجموعة الميليفولت، وهذا يعني أن معظم الجزيئات الحيوية لن يعرقلها. علينا أن نبرهن على استخدام موجة دوري مربعا قادر على تحفيز إطلاق سراح اللعابية exosome المحتوى مرنا في البيئة المحيطة الموائعية. تم دمج هذا الإصدار من المحتويات exosomal بسلاسة مع نظام الكهربائي التي يمكن استخدامها لقياس مستويات التعبير العلامات البيولوجية 12،13. وتسمح هذه الطريقة المقترحة لالسريع، حساسة، وتحلل العازلة تحليل خالية من المحتوى exosome. <img alt="الشكل (1)" src="/files/ftp_upload/52439/52439fig1highres.jpg" /> الشكل 1. نظرة عامة على EFIRM سير العمل. وينقسم طريقة EFIRM على نطاق واسع في المراحل الرئيسية الثلاث التي هي ضرورية لتنقية وتحليل exosomes. ويستخدم هذا استنادا الإفراج المحتوى exosomal وتحليل طريقة لجنة وضع المرأة بالتعاون مع ميكروبيدات CD63 محددة المغناطيسية لexosome العزلة. هذه الخرز CD63 تقارب تسمح لعزل انتقائية من exosomes من عينات اللعابية (وbiofluids أخرى). وبعد حضانة واستخراج exosomes باستخدام الخرز الممغنطة، يتم ترحيل حبات إلى نظام الاستشعار الكهروكيميائية للجنة وضع المرأة استنادا الإفراج المحتوى وتحليل جزء من التجربة. الشكل 1 لمحة عامة عن عملتدفق طريقة EFIRM.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="802">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:347px;">Name of Material/ Equipment</td>
			<td style="width:157px;">Company</td>
			<td style="width:132px;">Catalog Number</td>
			<td style="width:167px;">Comments/Description</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Helios 16-Channel Reader System with Chip Interface&#160;</td>
			<td style="width:157px;">Genefluidics, USA</td>
			<td style="width:132px;">&#160;RS-1000-16</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">16X Sensor Chip, Bare Gold, pack of 5 chips</td>
			<td style="width:157px;">Genefluidics, USA</td>
			<td>SC1000-16X-B</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:347px;">Biotinylated anti-human CD63 Antibody</td>
			<td style="width:157px;">Ancell, USA</td>
			<td style="width:132px;">215-030</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:347px;">Dynabeads MyOne Streptavidin T1</td>
			<td>Invitrogen, USA</td>
			<td>65601</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:347px;">Neodynium Magnetics ( 1/10&#34; dia. x 1/32&#34; thick)</td>
			<td style="width:157px;">K&#38;J Magnetics, USA</td>
			<td>DH101</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:347px;">Ultrapure Distilled Water</td>
			<td style="width:157px;">Life Technologies, USA</td>
			<td>10977-023</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:347px;">Mettler Toldeo 3M KcL Solution</td>
			<td style="width:157px;">Fisher Scientific, USA</td>
			<td>1911512</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:347px;">Pyrrole</td>
			<td style="width:157px;">Sigma-Aldrich, USA</td>
			<td style="width:132px;">W338605-100g</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:347px;">Anti-Fluorescein-POD, Fab fragments</td>
			<td style="width:157px;">Roche, Germany</td>
			<td>11426346910</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:347px;">3, 3&#8242;, 5, 5&#8242; tetramethylbenzidine substrate (TMB/H2O2, low activity)&#160;</td>
			<td style="width:157px;">Neogen, Usa</td>
			<td style="width:132px;">330175</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:347px;">Phosphate Buffered Saline Solution</td>
			<td style="width:157px;">Life Technologies, USA</td>
			<td align="right" style="width:132px;">10010023</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:347px;">Casein/PBS</td>
			<td style="width:157px;">Fisher Scientific, USA</td>
			<td>37532</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

detection of exosomal biomarker by electric field-induced release and measurement (efirm)

Exosomes والهياكل صغير الحويصلات التي تلعب دور الوسيط في الاتصالات بين الخلايا. ومن مصلحة لدراسة البضائع الداخلية للexosomes لتحديد ما إذا كانت تحمل مرض المؤشرات الحيوية التمييزية. لأداء تحليل exosomal، فمن الضروري وضع طريقة لاستخراج وتحليل exosomes من biofluids الهدف دون الإضرار المحتوى الداخلي. الإفراج الكهربائية الناجم عن الميدان والقياس (EFIRM) هي طريقة لاستخراج تحديدا exosomes من biofluids، تفريغ حمولتها، واختبار داخلي المحتوى RNA / البروتين. باستخدام CD63 محددة الأجسام المضادة microparticle المغناطيسي مكافحة الإنسان، وعجلت exosomes أول من biofluids. وتطبق التالية الاستخراج، ذات الجهد المنخفض الموجات مربع دوري الكهربائية (CSW) لتعطيل الغشاء الحويصلي وتسبب تفريغ البضائع. والمهجنة محتوى exosome إلى الاشعال DNA أو الأجسام المضادة يجمد على سطح القطب للغنى عنهntification من المحتويات الجزيئي. طريقة EFIRM هو مفيد لاستخراج exosomes والبضائع تفريغ للتحليل دون تحلل العازلة. هذا الأسلوب هو قادرة على أداء كشف معين من كل من RNA والبروتين العلامات البيولوجية أهداف في exosome. EFIRM مقتطفات exosomes تستند بشكل خاص على علامات سطحها بدلا من التقنيات المعتمدة على الحجم. المجهر انتقال الإلكترون (TEM) والفحص تبين وظيفة طريقة لالتقاط exosome والتحليل. تم تطبيق طريقة EFIRM إلى exosomal تحليل 9 الفئران المحقونة مع رئة الإنسان خلايا H640 السرطان (خط الخلية transfected للتعبير عن علامة exosome البشري CD63-GFP) من أجل اختبار الشخصية exosome ضد 11 الفئران تلقي الضوابط المالحة. وعثر على مستويات مرتفعة من المؤشرات الحيوية exosomal (المرجع GAPDH الجينات والبروتينات السطحية علامة البشري CD63-GFP) لH640 حقن الفئران في كل من المصل واللعاب العينات. وعلاوة على ذلك، ساليوقد أثبتت فا وعينات المصل لديك الخطي (R = 0.79). هذه النتائج توحي للبقاء المؤشرات الحيوية exosome اللعابية للكشف عن الأمراض البعيدة.

التحقق من Exosome القبض على الخرز عن طريق TEM تم التحقق من صحة عزل exosomes من اللعاب باستخدام CD63 حبات مغناطيسية مكافحة الإنسان التالية بروتوكول استخراج باستخدام المجهر الإلكتروني النافذ (TEM) الصور. TEM معارض حبات مغناطيسية مع 70-100 ...

Watch this Scientific Journal Video about Detection of Exosomal Biomarker by Electric Field-induced Release and Measurement EFIRM at JoVE.com

Detection of Exosomal Biomarker by Electric Field-induced Release and Measurement EFIRM

Exosomes are microvesicular structures found within biofluids that potentially carry important disease discriminatory biomarkers. Here, a novel method is used to specifically extract exosomes and rapidly test the exosomal cargo for both RNA/protein targets following the disruption of exosomes using non-uniform electric cyclic square waves.

الكشف عن Exosomal العلامات البيولوجية التي يسببها الميدانية الكهربائية الإصدار والقياس (EFIRM)

Exosomes are microvesicular structures that play a mediating role in intercellular communication. It is of interest to study the internal cargo of ...

detection-exosomal-biomarker-electric-field-induced-release

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Detection of Exosomal Biomarker by Electric Field-induced Release and Measurement (EFIRM)

18.3K Views.  University of California, Los Angeles. Exosomes are microvesicular structures found within biofluids that potentially carry important disease discriminatory biomarkers. Here, a novel method is used to specifically extract exosomes and rapidly test the exosomal cargo for both RNA/protein targets following the disruption of exosomes using non-uniform electric cyclic square waves. 

Video: Detection of Exosomal Biomarker by Electric Field-induced Release and Measurement EFIRM

Developing Custom Chinese Hamster Ovary-host Cell Protein Assays using Acoustic Membrane Microparticle Technology

Custom assays for unique proteins are often limited to time consuming manual detection and quantitation techniques such as ELISA or Western blots due to the complexity of development on alternate platforms. BioScale's proprietary Acoustic Membrane MicroParticle (AMMP) technology allows sandwich immunoassays to be easily developed for use on the ViBE platform, providing better sensitivity, reproducibility, and automated operation. Provided as an example, this protocol outlines the procedure for developing a custom Chinese Hamster Ovary- Host Cell Protein (CHO-HCP) assay. The general principles outlined here can be followed for the development of a wide variety of immunoassays.
An AMMP assay measures antigen concentration by measuring changes in oscillation frequency caused by the binding of microparticles to the sensor surface to calculate. It consists of four major components: (1) a cartridge that contains a functionalized eight sensor chip (2) antibody labeled magnetic microparticles, (3) hapten tagged antibody that binds to the surface of the functionalized chip (4) samples containing the antigen of interest. BioScale's biosensor is a resonant device that contains eight individual membranes with separate fluidic paths. The membranes change oscillation frequency in response to mass accumulating on the surface and this frequency change is used to quantitate the amount of added mass.
To facilitate use in a wide variety of immunoassays the sensor is functionalized with an anti-hapten antibody. Assay specific antibodies are modified through the covalent conjugation of a hapten tag to one antibody and biotin to the other. The biotin label is used to bind the antibody to streptavidin coupled magnetic beads which, in combination with the hapten-tagged antibody, are used to capture the analyte in a sandwich. The complex binds to the chip through the anti-hapten/hapten interaction. At the end of each assay run the sensors are cleaned with a dilute acid enabling the sequential analysis of columns from a 96-well plate.
Here, we present the method for developing a custom CHO-HCP AMMP assay for bioprocess development. Developing AMMP assays or modifying existing assays into AMMP assays can provide better performance (reproducibility, sensitivity) in complex samples and reduced operator time. The protocol shows the steps for development and the discussion section reviews representative results. For a more in-depth explanation of assay optimization and customization parameters contact BioScale. This kit offers generic bioprocess development assays such as Residual Protein A, Product titer, and CHO-HCP.

Development of custom assays on the ViBE platform for more sensitive, reproducible, automated results in complex matrices is described. The universal cartridge allows assays to be easily adapted for use with custom assays. This versatility enables rapid development and validation of novel assays or automated versions of existing manual assays, exemplified in this video.

مخصص الصينية النامية الهامستر بروتين الخلية المبيض في استضافة فحوصات باستخدام التكنولوجيا الصوتية Microparticle الغشائية

Custom assays for unique proteins are often limited to time consuming manual detection and quantitation techniques such as ELISA or Western blots due to ...

Measurement of Aggregate Cohesion by Tissue Surface Tensiometry

Rigorous measurement of intercellular binding energy can only be made using methods grounded in thermodynamic principles in systems at equilibrium. We have developed tissue surface tensiometry (TST) specifically to measure the surface free energy of interaction between cells. The biophysical concepts underlying TST have been previously described in detail1,2. The method is based on the observation that mutually cohesive cells, if maintained in shaking culture, will spontaneously assemble into clusters. Over time, these clusters will round up to form spheres. This rounding-up behavior mimics the behavior characteristic of liquid systems. Intercellular binding energy is measured by compressing spherical aggregates between parallel plates in a custom-designed tissue surface tensiometer. The same mathematical equation used to measure the surface tension of a liquid droplet is used to measure surface tension of 3D tissue-like spherical aggregates. The cellular equivalent of liquid surface tension is intercellular binding energy, or more generally, tissue cohesivity. Previous studies from our laboratory have shown that tissue surface tension (1) predicts how two groups of embryonic cells will interact with one another1-5, (2) can strongly influence the ability of tissues to interact with biomaterials6, (3) can be altered not only through direct manipulation of cadherin-based intercellular cohesion7, but also by manipulation of key ECM molecules such as FN8-11 and 4) correlates with invasive potential of lung cancer12, fibrosarcoma13, brain tumor14 and prostate tumor cell lines15. In this article we will describe the apparatus, detail the steps required to generate spheroids, to load the spheroids into the tensiometer chamber, to initiate aggregate compression, and to analyze and validate the tissue surface tension measurements generated.

We describe a method of measuring binding energy, expressible as tissue surface tension, between cells within 3D tissue-like aggregates. Differences in tissue surface tension have been demonstrated to correlate with invasiveness of lung, muscle, and brain tumors, and are fundamental determinants of establishing spatial relationships between different cell types.

قياس التماسك الحصى بواسطة Tensiometry الأنسجة السطحية

Rigorous measurement of intercellular binding energy can only be made using methods grounded in thermodynamic principles in systems at equilibrium.  We ...

Measurement of Tension Release During Laser Induced Axon Lesion to Evaluate Axonal Adhesion to the Substrate at Piconewton and Millisecond Resolution

The formation of functional connections in a developing neuronal network is influenced by extrinsic cues. The neurite growth of developing neurons is subject to chemical and mechanical signals, and the mechanisms by which it senses and responds to mechanical signals are poorly understood. Elucidating the role of forces in cell maturation will enable the design of scaffolds that can promote cell adhesion and cytoskeletal coupling to the substrate, and therefore improve the capacity of different neuronal types to regenerate after injury.
Here, we describe a method to apply simultaneous force spectroscopy measurements during laser induced cell lesion. We measure tension release in the partially lesioned axon by simultaneous interferometric tracking of an optically trapped probe adhered to the membrane of the axon. Our experimental protocol detects the tension release with piconewton sensitivity, and the dynamic of the tension release at millisecond time resolution. Therefore, it offers a high-resolution method to study how the mechanical coupling between cells and substrates can be modulated by pharmacological treatment and/or by distinct mechanical properties of the substrate.

We measured the tension release in an axon that was partially lesioned with a laser dissector by simultaneous force spectroscopy measurement performed on an optically-trapped probe adhered to the membrane of the axon. The developed experimental protocol evaluates the axon adhesion to the culture substrate.

قياس الافراج عن التوتر أثناء المستحثة بالليزر اكسون الآفات لتقييم التصاق محور عصبي إلى الركيزة في Piconewton والقرار ملي

The formation of functional connections in a developing neuronal network is influenced by extrinsic cues. The neurite growth of developing neurons is ...

Optical Detection of E. coli Bacteria by Mesoporous Silicon Biosensors

A label-free optical biosensor based on a nanostructured porous Si is designed for rapid capture and detection of Escherichia coli K12 bacteria, as a model microorganism. The biosensor relies on direct binding of the target bacteria cells onto its surface, while no pretreatment (e.g.&#160;by cell lysis) of the studied sample is required. A mesoporous Si thin film is used as the optical transducer element of the biosensor. Under white light illumination, the porous layer displays well-resolved Fabry-P&#233;rot fringe patterns in its reflectivity spectrum. Applying a fast Fourier transform (FFT) to reflectivity data results in a single peak. Changes in the intensity of the FFT peak are monitored. Thus, target bacteria capture onto the biosensor surface, through antibody-antigen interactions, induces measurable changes in the intensity of the FFT peaks, allowing for a &#39;real time&#39; observation of bacteria attachment.
The mesoporous Si film, fabricated by an electrochemical anodization process, is conjugated with monoclonal antibodies, specific to the target bacteria. The immobilization, immunoactivity and specificity of the antibodies are confirmed by fluorescent labeling experiments. Once the biosensor is exposed to the target bacteria, the cells are directly captured onto the antibody-modified porous Si surface. These specific capturing events result in intensity changes in the thin-film optical interference spectrum of the biosensor. We demonstrate that these biosensors can detect relatively low bacteria concentrations (detection limit of 104 cells/ml) in less than an hour.

Optical Detection of E. coli Bacteria by Mesoporous Silicon Biosensors

A label-free optical biosensor for rapid bacteria detection is introduced. The biosensor is based on a nanostructured porous Si, which is designed to directly capture the target bacteria cells onto its surface. We use monoclonal antibodies, immobilized onto the porous transducer, as the capture probes. Our studies demonstrate the applicability of these biosensors for the detection of low bacterial concentrations within minutes with no prior sample processing (such as cell lysis).

كشف البصري<em&gt; E. القولونية</em&gt; البكتيريا عن طريق أجهزة الاستشعار السيليكون Mesoporous

A label-free optical biosensor based on a nanostructured porous Si is designed for rapid capture and detection of Escherichia coli K12 bacteria, as a ...

Measurement of Maximum Isometric Force Generated by Permeabilized Skeletal Muscle Fibers

Analysis of the contractile properties of chemically skinned, or permeabilized, skeletal muscle fibers offers a powerful means by which to assess muscle function at the level of the single muscle cell. Single muscle fiber studies are useful in both basic science and clinical studies. For basic studies, single muscle fiber contractility measurements allow investigation of fundamental mechanisms of force production, and analysis of muscle function in the context of genetic manipulations. Clinically, single muscle fiber studies provide useful insight into the impact of injury and disease on muscle function, and may be used to guide the understanding of muscular pathologies. In this video article we outline the steps required to prepare and isolate an individual skeletal muscle fiber segment, attach it to force-measuring apparatus, activate it to produce maximum isometric force, and estimate its cross-sectional area for the purpose of normalizing the force produced.

Analysis of the contractile properties of chemically skinned, or permeabilized, skeletal muscle fibers offers a powerful means by which to assess muscle function at the level of the single muscle cell. In this article we outline a valid and reliable technique to prepare and test permeabilized skeletal muscle fibers in vitro.

قياس أقصى قوة متساوي القياس منشأ بواسطة ألياف العضلات Permeabilized الهيكل العظمي

Analysis of the contractile properties of chemically skinned, or permeabilized, skeletal muscle fibers offers a powerful means by which to assess muscle ...

Detection of Endotoxin in Nano-formulations Using Limulus Amoebocyte Lysate (LAL) Assays

When present in pharmaceutical products, a Gram-negative bacterial cell wall component endotoxin (often also called lipopolysaccharide) can cause inflammation, fever, hypo- or hypertension, and, in extreme cases, can lead to tissue and organ damage that may become fatal. The amounts of endotoxin in pharmaceutical products, therefore, are strictly regulated. Among the methods available for endotoxin detection and quantification, the Limulus Amoebocyte Lysate (LAL) assay is commonly used worldwide. While any pharmaceutical product can interfere with the LAL assay, nano-formulations represent a particular challenge due to their complexity. The purpose of this paper is to provide a practical guide to researchers inexperienced in estimating endotoxins in engineered nanomaterials and nanoparticle-formulated drugs. Herein, practical recommendations for performing three LAL formats including turbidity, chromogenic and gel-clot assays are discussed. These assays can be used to determine endotoxin contamination in nanotechnology-based drug products, vaccines, and adjuvants.

Detection of Endotoxin in Nano-formulations Using Limulus Amoebocyte Lysate LAL Assays

Detection of endotoxins in engineered nanomaterials represents one of the grand challenges in the field of nanomedicine. Here, we present a case study that describes the framework composed of three different LAL formats to estimate potential endotoxin contamination in nanoparticles.

كشف الذيفان في تركيبات النانو باستخدام فحوصات ليستي (ال) أموبوسيتي ليمولوس

When present in pharmaceutical products, a Gram-negative bacterial cell wall component endotoxin (often also called lipopolysaccharide) can cause ...

Electric-Field-Induced Neural Precursor Cell Differentiation in Microfluidic Devices

Physiological electric fields (EF) play vital roles in cell migration, differentiation, division, and death. This paper describes a microfluidic cell culture system that was used for a long-term cell differentiation study using microscopy. The microfluidic system consists of the following major components: an optically transparent electrotactic chip, a transparent indium-tin-oxide (ITO) heater, a culture media-filling pump, an electrical power supply, a high-frequency power amplifier, an EF multiplexer, a programmable X-Y-Z motorized stage, and an inverted phase-contrast microscope equipped with a digital camera. The microfluidic system is beneficial in simplifying the overall experimental setup and, in turn, the reagent and sample consumption. This work involves the differentiation of neural stem and progenitor cells (NPCs) induced by direct current (DC) pulse stimulation. In the stem cell maintenance medium, the mouse NPCs (mNPCs) differentiated into neurons, astrocytes, and oligodendrocytes after the DC pulse stimulation. The results suggest that simple DC pulse treatment could control the fate of mNPCs and could be used to develop therapeutic strategies for nervous system disorders. The system can be used for cell culture in multiple channels, for long-term EF stimulation, for cell morphological observation, and for automatic time-lapse image acquisition. This microfluidic system not only shortens the required experimental time, but also increases the accuracy of control on the microenvironment.

In this study, we present a protocol for the differentiation of neural stem and progenitor cells (NPCs) solely induced by direct current (DC) pulse stimulation in a microfluidic system.

تمايز الخلايا السليفة العصبية الناجمة عن الحقل الكهربائي في الأجهزة الدقيقة

Physiological electric fields (EF) play vital roles in cell migration, differentiation, division, and death. This paper describes a microfluidic cell ...

Finite Element Modelling of a Cellular Electric Microenvironment

Clinical studies show electrical stimulation (ES) to be a potential therapy for the healing and regeneration of various tissues. Understanding the mechanisms of cell response when exposed to electrical fields can therefore guide the optimization of clinical applications. In vitro experiments aim to help uncover those, offering the advantage of wider input and output ranges that can be ethically and effectively assessed. However, the advancements in in vitro experiments are difficult to reproduce directly in clinical settings. Mainly, that is because the ES devices used in vitro differ significantly from the ones suitable for patient use, and the path from the electrodes to the targeted cells is different. Translating the in vitro results into in vivo procedures is therefore not straightforward. We emphasize that the cellular microenvironment's structure and physical properties play a determining role in the actual experimental testing conditions and suggest that measures of charge distribution can be used to bridge the gap between in vitro and in vivo. Considering this, we show how in silico finite element modelling (FEM) can be used to describe the cellular microenvironment and the changes generated by electric field (EF) exposure. We highlight how the EF couples with geometric structure to determine charge distribution. We then show the impact of time dependent inputs on charge movement. Finally, we demonstrate the relevance of our new in silico model methodology using two case studies: (i) in vitro fibrous Poly(3,4-ethylenedioxythiophene) poly(styrenesulfonate) (PEDOT-PSS) scaffolds and (ii) in vivo collagen in extracellular matrix (ECM).

This paper presents a strategy for building finite element models of fibrous conductive materials exposed to an electric field (EF). The models can be used to estimate the electrical input that cells seeded in such materials receive and assess the impact of changing the scaffold's constituent material properties, structure or orientation.

نمذجة العناصر المحدودة لبيئة كهربائية خلوية

Clinical studies show electrical stimulation (ES) to be a potential therapy for the healing and regeneration of various tissues. Understanding the ...

Electric and Magnetic Field Devices for Stimulation of Biological Tissues

Electric fields (EFs) and magnetic fields (MFs) have been widely used by tissue engineering to improve cell dynamics such as proliferation, migration, differentiation, morphology, and molecular synthesis. However, variables such stimuli strength and stimulation times need to be considered when stimulating either cells, tissues or scaffolds. Given that EFs and MFs vary according to cellular response, it remains unclear how to build devices that generate adequate biophysical stimuli to stimulate biological samples. In fact, there is a lack of evidence regarding the calculation and distribution when biophysical stimuli are applied. This protocol is focused on the design and manufacture of devices to generate EFs and MFs and implementation of a computational methodology to predict biophysical stimuli distribution inside and outside of biological samples. The EF device was composed of two parallel stainless-steel electrodes located at the top and bottom of biological cultures. Electrodes were connected to an oscillator to generate voltages (50, 100, 150 and 200 Vp-p) at 60 kHz. The MF device was composed of a coil, which was energized with a transformer to generate a current (1 A) and voltage (6 V) at 60 Hz. A polymethyl methacrylate support was built to locate the biological cultures in the middle of the coil. The computational simulation elucidated the homogeneous distribution of EFs and MFs inside and outside of biological tissues. This computational model is a promising tool that can modify parameters such as voltages, frequencies, tissue morphologies, well plate types, electrodes and coil size to estimate the EFs and MFs to achieve a cellular response.

This protocol describes the step-by-step process to build both electrical and magnetic stimulators used to stimulate biological tissues. The protocol includes a guideline to simulate computationally electric and magnetic fields and manufacture of stimulator devices.

أجهزة المجال الكهربائي والمغناطيسي لتحفيز الأنسجة البيولوجية

Electric fields (EFs) and magnetic fields (MFs) have been widely used by tissue engineering to improve cell dynamics such as proliferation, migration, ...

Time-Resolved In Vivo Measurement of Neuropeptide Dynamics by Capacitive Immunoprobe in Porcine Heart

The ability to measure biomarkers in vivo relevant to the assessment of disease progression is of great interest to the scientific and medical communities. The resolution of results obtained from current methods of measuring certain biomarkers can take several days or weeks to obtain, as they can be limited in resolution both spatially and temporally (e.g., fluid compartment microdialysis of interstitial fluid analyzed by enzyme-linked immunosorbent assay [ELISA], high-performance liquid chromatography [HPLC], or mass spectrometry); thus, their guidance of timely diagnosis and treatment is disrupted. In the present study, a unique technique for detecting and measuring peptide transmitters in vivo through the use of a capacitive immunoprobe biosensor (CI probe) is reported. The fabrication protocol and in vitro characterization of these probes are described. Measurements of sympathetic stimulation-evoked neuropeptide Y (NPY) release in vivo are provided. NPY release is correlated to the sympathetic release of norepinephrine for reference. The data demonstrate an approach for the fast and localized measurement of neuropeptides in vivo. Future applications include intraoperative real-time assessment of disease progression and minimally invasive catheter-based deployment of these probes.

Time-Resolved In Vivo Measurement of Neuropeptide Dynamics by Capacitive Immunoprobe in Porcine Heart

Established immunochemical methods to measure peptide transmitters in vivo rely on microdialysis or bulk fluid draw to obtain the sample for offline analysis. However, these suffer from spatiotemporal limitations. The present protocol describes the fabrication and application of a capacitive immunoprobe biosensor that overcomes the limitations of the existing techniques.