Authors thank Mr. Kotaro Okubo for the kind assistance with SEM imaging. This work was supported by the Japan Society for the Promotion of Science Grant-in-Aid for Basic Research (B) (20310069), Grant-in-Aid for Research Activity Start-up (25880021), and by research grants from the Kurata Memorial Hitachi Science and Technology Foundation and the Nippon Sheet Glass Foundation for Materials Science and Engineering.

1. إعداد تيو 2 المغلفة زجاج ساترة <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> عدد لل coverslips باستخدام الناسخ الماس. هذا لا يساعد فقط على تتبع كل coverslips لكن أيضا لضمان أن الجانب الصحيح من العينة هو مواجهة. تنظيف لل coverslips، أولا تحت تشغيل ده 2 O، ثم عن طريق غمر لهم في حل سمكة البيرانا (H 2 SO 4: H 2 O 2 = 4: 1). بعد 10 دقيقة، شطف لل coverslips بدقة، 8 مرات في 2 O. ده تجفيف coverslips تحت N 2 التدفق. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تعيين تيو 2 هدف في الترددات الراديوية (RF) النظام الاخرق. إرفاق لل coverslips على حامل عينة من المعدات الاخرق باستخدام الشريط بوليميد. وضع صاحب العينة في غرفة الاخرق. إخلاء الغرفة حتى يصل الضغط 2.0 × 10 -4 باسكال. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إدخال الغاز عار في غرفة وضبط ضغط ترسب إلى 4.0 mTorr. مع الحفاظ على مصراع مغلقة، تزيد تدريجياقوة RF إلى 70 W. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> فتح مصراع وتفل لمدة 15 دقيقة للحصول على الفيلم مع سماكة من 120-150 نانومتر (الشكل 1: الخطوة A). معدل النمو في الفيلم يحتاج إلى أن تستمد لكل جهاز. </li></ol> 2. طلاء السطح مع الخلية طارد السينمائي <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Hydrophilize سطح تيو 2 عن طريق التعامل مع العينة مع O 2 البلازما، واتباع التعليمات المقدمة من قبل الشركة المصنعة للمفاعل البلازما. تعاملنا مع العينة لمدة 5 دقائق في 200 W مع O 2 تدفق 100 SCCM. تزج العينة في ده 2 O والتأكد من أن السطح فائقة المحبة للماء. يجف السطح تماما تحت N 2 التدفق. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إعداد 1 ملم octadecyltrichlorosilane (OTS) حل عن طريق إضافة 39.6 OTS ميكرولتر إلى 100 مل التولوين. تزج العينة في حل لمدة 1 ساعة على RT. إجراء هذه الخطوة داخل N 2 كيس القفازات -تعبئة (الشكل 1: الخطوة B). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> لإزالة جزيئات physisorbed، sonicatالبريد العينة في التولوين، والأسيتون، والإيثانول، وده 2 O لمدة 5 دقائق لكل منهما، في هذا النظام. شطف العينة أربع مرات في ده الطازجة 2 O ويجف السطح تحت N 2 التدفق. يجب أن يكون السطح مسعور مع زاوية الاتصال من 100-110 درجة. </li></ol> 3. مثال الموضع الزخرفة السطحية <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> العمل في الصفحي تدفق غطاء محرك السيارة، ووضع عدة علامات خدش مع الناسخ الماس على السطح. علامات تساعد في تتبع المناطق المجهزة وجلب المجاهر إلى التركيز أيضا. تعقيم تيو OTS المغلفة 2 عن طريق غمر العينة في الايثانول 70٪ لمدة 5 دقائق. ثم شطف العينة مرتين في تعقيم ده 2 O. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ضع عينة في طبق 35 ملم، وإضافة 2 مل من النمو PC12 المتوسطة (انظر الخطوة 4.2). احتضان لأكثر من 3 ساعات في CO 2 حاضنة (37 ° C). ويهدف هذا الإجراء إلى السماح الالبيومينات المصل تمتص على السطح. الالبيومينات كثف تمنع امتصاص لاحقا المتواجد الآخرينخصوصيات والخلايا (الشكل 1: الخطوة C). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> في الوقت الذي تنتظر، وإعداد المجهر مضان مقلوب. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تشغيل مصباح قوس، تضاف مكعبات فلتر الأشعة فوق البنفسجية، وتعيين عدسة موضوعية إلى 20X. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> قياس شدة الضوء I (W سم -2) باستخدام الأشعة فوق البنفسجية متر الكثافة، وحساب الزمن t التشعيع (بالثواني) لجرعة من د (في J سم -2) على النحو التالي: ر = د / I. على سبيل المثال، لأشرق بجرعة 200 J سم -2 باستخدام مصدر ضوء 600 ميغاواط سم -2، مطلوب 333 ثانية من الإشعاع. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> استخدام ميكرومتر المرحلة وإغلاق الحجاب الحاجز المجال لضبط حجم المنطقة المراد المشع، على سبيل المثال، 200 ميكرون. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> بعد الحضانة 3 ساعات، تكملة المتوسطة مع 200 ميكرولتر من 3.0 ملغ مل -1 نوع-IV الكولاجين (كو-IV؛ النهائية تركيز 300 ميكروغرام مل -1). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> نقل 35 ملم طبق على المسرح المجهر. البحث الصفر متابوت، والتركيز المجهر على سطح العينة، وأشرق ضوء الأشعة فوق البنفسجية عند تناول جرعة مقدارها 200 J سم -2 (الشكل 1: الخطوة D). مجال الأشعة فوق البنفسجية يمكن تغيير إما عن طريق ضبط افتتاح الحجاب الحاجز الميدان أو عن طريق استبدال الحجاب الحاجز الميدان مع قناع المعادن هندسة التحكيم. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> استبدال المتوسطة مع المتوسطة النمو الطازجة (بدون العقيد-IV)، ووضع العينة مرة أخرى في الحاضنة. </li></ol> الثقافة 4. خلية <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> يتم الثقافة الروتينية الخلايا PC12 خارجا على طبق من البلاستيك المغلفة الكولاجين. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إلى معطف 60 ملم طبق الأنسجة الثقافة مع العقيد-IV، والرطب أولا السطح مع [ده 2 O ونضح كل ده 2 O. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إعداد 300 ميكروغرام مل -1 العقيد-IV عن طريق تمييع الحل الأصلي (3 ملغ مل -1) 10X مع ده 2 O. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إضافة 200 ميكرولتر من 300 ميكروغرام مل -1 العقيد-IV في 60 ملم الطبق. اسمحوا الحل تنتشر عبر السطح. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تي الجافانه طبق في غطاء تدفق الصفحي لحوالي 1 ساعة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> شطف السطح مرتين مع 4 مل من الفوسفات مخزنة المالحة Dulbecco و(D-PBS). في حالة عدم استخدام طبق المغلفة على الفور، وشطف الطبق مرة واحدة مع 4 مل من ده 2 O. بعد الشفط ده 2 O، تخزين الطبق في الحاضنة. ليس محاولة للحفاظ على تخزينها لأكثر من أسبوعين. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تزرع خلايا PC12 في وسط النمو الذي يتكون من: متوسطة (الجلوكوز منخفض) تعديل النسر Dulbecco لفي المصل + 1٪ حل البنسلين الستربتومايسين + 10٪ مصل بقري جنيني + حصان 5٪. احتضان الخلايا في CO 2 حاضنة (37 ° C، 5٪ CO 2)، واستبدال نصف المتوسط ​​كل يوم. خلايا مرور قبل أن تصل إلى نقطة التقاء. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> نضح في والمتوسطة النمو، وإضافة 2 مل من برنامج تلفزيوني + (D-PBS + 10 ملغ مل -1 ألبومين المصل البقري (BSA) + 10 ملي EDTA) prewarmed إلى 37 درجة مئوية. احتضان لمدة 5 دقائق عند 37 ° C. اضغط برفق الطبق لفصل كل مLLS. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> جمع الخلايا في أنبوب مخروطي 15 مل. شطف الطبق مع 3 مل من جديد D-PBS، prewarmed إلى 37 درجة مئوية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> أجهزة الطرد المركزي الأنبوب في 150 × ز لمدة 4 دقائق. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> نضح طاف، وإضافة 1 مل من وسط النمو. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> للثقافة الروتينية، وتقسيم الخلايا 1: 3-1: 5. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> لوحة الخلايا على OTS / تيو 2 عينة المعدلة للأشعة فوق البنفسجية، عد كثافة الخلايا وإضافة 3.0 × 10 5 خلايا في طبق 35 ملم (الشكل 1: الخطوة E). احتضان الطبق في الحاضنة ترطيب (37 ° C، 5٪ CO 2) لمدة 1-2 أيام. كلا عامل نمو العصب السذاجة و(NGF) خلايا PC12 -differentiated يمكن أن تستخدم في التجارب الزخرفة. لNGF التمايز، يضاف 100 نانوغرام -1 مل من 7S-NGF إلى النمو المتوسط ​​عدة أيام قبل طلاء الخلايا على العينة. يبدو NGF-التمايز لزيادة adhesibility من الخلايا PC12 ويجعل التعامل أسهل، وخاصة في في الموقع الزخرفة هxperiments. </li></ol> 5. في الموضع الزخرفة السطحية <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> بعد 1-2 أيام من الثقافة على سطح السابقين الموقع المعدلة، تأكد من أن الخلايا تنمو ويعلق فقط على منطقة المشع للأشعة فوق البنفسجية. إعداد المجهر، كما هو موضح في الخطوة 3.4. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> نقل العينة إلى الجديد 35 ملم الأنسجة صحن الثقافة التي تحتوي على النمو المتوسطة، و 100 نانوغرام مل -1 NGF (في حالة استخدام الخلايا NGF متباينة)، و 100 ميكروغرام مل -1 العقيد-IV. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وضع الطبق على المسرح المجهر. العثور على الموقف المناسب، وأشرق ضوء الأشعة فوق البنفسجية عند تناول جرعة مقدارها 200 J سم -2 (الشكل 1: الخطوة F، G). يشار المنطقة المتساهلة التي أنشئت حديثا مع النجمة في الشكل 1: الخطوة G. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> في محاولة لاستكمال تجهيز عينة واحدة خلال 30 دقيقة. بعد التشعيع، ونقل العينة مرة أخرى إلى وسيط وبدون العقيد-IV. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> كن حذرا للغاية عند القيام الطبق مع مكعبخلايا ltured ونقل عينة من طبق إلى طبق لمنع فصل الخلايا منقوشة. </li></ol><img alt="الشكل 1" src="/files/ftp_upload/53045/53045fig1highres.jpg" width="700" /> الشكل 1. توضيح تخطيطي لعملية شاملة. انظر النص لمزيد من التفاصيل. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53045/53045fig1large.jpg" target="_blank">الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.</a>

<ol>
	<li>Hughes, M. A., Brennan, P. M., Bunting, A. S., Shipston, M. J., Murray, A. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cell+Patterning+on+Photolithographically+Defined+Parylene-C:+SiO2+Substrates.">Cell Patterning on Photolithographically Defined Parylene-C: SiO2 Substrates.</a> J. Vis. Exp. (85), e50929 (2014).</li><li>Kleinfeld, D., Kahler, K. H., Hockberger, P. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Controlled+Outgrowth+of+Dissociated+Neurons+on+Patterned+Substrates.">Controlled Outgrowth of Dissociated Neurons on Patterned Substrates.</a> J. Neurosci. 8, 4098-4120 (1988).</li><li>Pensen, D., Heinz, W. F., Werbin, J. L., Hoh, J. H., Haviland, D. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electron+Beam+Patterning+of+Fibronectin+Nanodots+that+Support+Focal+Adhesion+Formation.">Electron Beam Patterning of Fibronectin Nanodots that Support Focal Adhesion Formation.</a> Soft Matter. 3, 1280-1284 (2007).</li><li>Tanii, T., 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=Application+of+Organosilane+Monolayer+Template+to+Quantitative+Evaluation+of+Cancer+Cell+Adhesive+Ability.">Application of Organosilane Monolayer Template to Quantitative Evaluation of Cancer Cell Adhesive Ability.</a> Jpn. J. Appl. Phys. 50, 06GL01 (2011).</li><li>Yamamoto, 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=In-Situ+Guidance+of+Individual+Neuronal+Processes+by+Wet+Femtosecond+Laser+Processing+of+Self-Assembled+Monolayers.">In-Situ Guidance of Individual Neuronal Processes by Wet Femtosecond Laser Processing of Self-Assembled Monolayers.</a> Appl. Phys. Lett. 99, 163701-1610 (2011).</li><li>Yamamoto, 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=Differential+Neurite+Outgrowth+is+Required+for+Axon+Specification+by+Cultured+Hippocampal+Neurons.">Differential Neurite Outgrowth is Required for Axon Specification by Cultured Hippocampal Neurons.</a> J. Neurochem. 123, 904-910 (2012).</li><li>Shen, K., Qi, J., Kam, L. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microcontact+Printing+of+Proteins+for+Cell+Biology.">Microcontact Printing of Proteins for Cell Biology.</a> J. Vis. Exp. (22), e1065 (2008).</li><li>Johnson, D. M., LaFranzo, N. A., Maurer, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Creating+Two-Dimensional+Patterned+Substrates+for+Protein+and+Cell+Confinement.">Creating Two-Dimensional Patterned Substrates for Protein and Cell Confinement.</a> J. Vis. Exp. (55), e3164 (2011).</li><li>Singhvi, R., 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=Engineering+Cell+Shape+and+Function.">Engineering Cell Shape and Function.</a> Science. 264, 696-698 (1126).</li><li>Chen, C. S., Mrksich, M., Huang, S., Whitesides, G. M., Ingber, D. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Geometric+Control+of+Cell+Life+and+Death.">Geometric Control of Cell Life and Death.</a> Science. 276, 1425-1428 (1997).</li><li>Degot, 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=Improved+Visualization+and+Quantitative+Analysis+of+Drug+Effects+using+Micropatterned+Cells.">Improved Visualization and Quantitative Analysis of Drug Effects using Micropatterned Cells.</a> J. Vis. Exp. (46), e2514 (2010).</li><li>Nakanishi, J., 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=Photoactivation+of+a+Substrate+for+Cell+Adhesion+under+Standard+Fluorescence+Microscopes.">Photoactivation of a Substrate for Cell Adhesion under Standard Fluorescence Microscopes.</a> J. Am. Chem. Soc. 126, 16314-16315 (2004).</li><li>Kim, 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=Addressable+Micropatterning+of+Multiple+Proteins+and+Cells+by+Microscope+Projection+Photolithography+Based+on+a+Protein+Friendly+Photoresist.">Addressable Micropatterning of Multiple Proteins and Cells by Microscope Projection Photolithography Based on a Protein Friendly Photoresist.</a> Langmuir. 26, 12112-12118 (2010).</li><li>Deka, G., Okano, K., Kao, F. -. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dynamic+Photopatterning+of+Cells+In+Situ+by+Q-Switched+Neodymium-Doped+Yttrium+Ortho-Vanadate.">Dynamic Photopatterning of Cells In Situ by Q-Switched Neodymium-Doped Yttrium Ortho-Vanadate.</a> Laser. J. Biomed. Opt. 19, 011012 (2014).</li><li>Robertus, J., Browne, W. R., Feringa, B. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dynamic+Control+over+Cell+Adhesive+Properties+using+Molecular-Based+Surface+Engineering+Strategies.">Dynamic Control over Cell Adhesive Properties using Molecular-Based Surface Engineering Strategies.</a> Chem. Soc. Rev. 39, 354-378 (2010).</li><li>Choi, I., Yeo, W. -. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Self-Assembled+Monolayers+with+Dynamicity+Stemming+from+(Bio)chemical+Conversions:+From+Construction+to+Application.">Self-Assembled Monolayers with Dynamicity Stemming from (Bio)chemical Conversions: From Construction to Application.</a> ChemPhysChem. 14, 55-69 (2013).</li><li>Nakanishi, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Switchable+Substrates+for+Analyzing+and+Engineering+Cellular+Functions.">Switchable Substrates for Analyzing and Engineering Cellular Functions.</a> Chem. Asian J. 9, 406-417 (2014).</li><li>Yamamoto, 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=In+Situ+Modification+of+Cell-Culture+Scaffolds+by+Photocatalytic+Decomposition+of+Organosilane+Monolayers.">In Situ Modification of Cell-Culture Scaffolds by Photocatalytic Decomposition of Organosilane Monolayers.</a> Biofabrication. 6, 035021 (2014).</li><li>Sekine, K., Yamamoto, H., Kono, S., Ikeda, T., Kuroda, A., Tanii, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Surface+Modification+of+Cell+Scaffold+in+Aqueous+Solution+using+TiO2+Photocatalysis+and+Linker+Protein+L2+for+Patterning+Primary+Neurons.">Surface Modification of Cell Scaffold in Aqueous Solution using TiO2 Photocatalysis and Linker Protein L2 for Patterning Primary Neurons.</a> e-J. Surf. Sci. Nanotech. 13, 213-218 (2015).</li><li>Arima, Y., Iwata, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+Surface+Functional+Groups+on+Protein+Adsorption+and+Subsequent+Cell+Adhesion+using+Self-Assembled+Monolayers.">Effects of Surface Functional Groups on Protein Adsorption and Subsequent Cell Adhesion using Self-Assembled Monolayers.</a> J. Mater. Chem. 17, 4079-4087 (2007).</li><li>Fujishima, A., Zhang, X., Tryk, 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=TiO2+Photocatalysis+and+Related+Surface+Phenomena.">TiO2 Photocatalysis and Related Surface Phenomena.</a> Surf. Sci. Rep. 63, 515-582 (2008).</li><li>Sigal, G. B., Mrksich, M., Whitesides, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+Surface+Wettability+on+the+Adsorption+of+Proteins+and+Detergents.">Effect of Surface Wettability on the Adsorption of Proteins and Detergents.</a> J. Am. Chem. Soc. 120, 3464-3473 (1998).</li><li>Zhang, X., 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=A+Transparent+and+Photo-Patternable+Superhydrophobic+Film.">A Transparent and Photo-Patternable Superhydrophobic Film.</a> Chem. Commun. 2007, 4949-4951 (1039).</li><li>Kaech, S., Banker, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Culturing+Hippocampal+Neurons.">Culturing Hippocampal Neurons.</a> Nat. Protoc. 1, 2406-2415 (2006).</li></ol>

The authors have nothing to disclose.

في البروتوكول الحالي لدينا، تشكلت تيو 2 فيلم RF-المغنطرون الاخرق. نحن نؤيد هذا الأسلوب من ترسب لأنه يسمح لنا لإعداد بتكاثر على بهوتوكاتاليتيك تيو 2 فيلم مع خشونة نانومتر الفرعي. على الرغم من أن عمليات ترسيب بالرش مألوفة للعلماء والمهندسين المواد الإلكترون?...

عمليات أشباه الموصلات الطباعة الحجرية ومشتقاته - مثل 1،2 ضوئيه، شعاع الإلكترون الطباعة الحجرية 3-6، وmicrocontact طباعة 10/07 - أصبحت الآن أداة أنشئت في بيولوجيا الخلية في النمو الخلايا الحية في وضع تعريف والهندسة. يعتمد أسلوب الزخرفة على استخدام ركائز microfabricated، تتكون من جزيرة صغيرة من الخلايا طلاء متساهل في الخلفية غير متساهلة. تخدم هذه الركيزة كقالب لنمط الخلايا. وقد وفرت هذه التقنيات لنا طرق جديدة لهندسة الخلايا وظيفتها على مستوى أحادية ومتعددة الخلايا، لاستخراج الخصائص الجوهرية للخلايا، وزيادة الإنتاجية من خلية القاعدة المخدرات فحص 11. ان درجة-الحرية في الزخرفة الخلية زيادة كبيرة إذا كان من الممكن تغيير هندسة نمط القالب في الموقع، أي في حين أن الخلايا يتم تربيتها على الصورةurface. الأساليب التقليدية لتشكيل نمط لا يمكن تطبيقها مباشرة هنا، لأنها معالجة العينات في الجو أو في فراغ. وقد اقترحت مختلف بالتالي تقنيات تعديل السطح الجديدة، والتي تقوم، على سبيل المثال، على مركبات photoreactive 12،13 أو ليزر الاجتثاث 5،14، على سبيل المثال لا الحصر. وقد تم استعراض الأساليب المقترحة لطيف من قبل روبرتوس وآخرون 15، ومؤخرا من قبل تشوي وآخرون. 16 وناكانيشي 17. هنا في هذه المقالة، نحن تصف بروتوكول رواية في الموقع تعديل السطح، الذي يستفيد من التحلل بهوتوكاتاليتيك من الجزيئات العضوية على ثاني أكسيد التيتانيوم (تيو 2) سطح 18،19. في هذه الطريقة، يتم إدراج فيلم تيو 2 بين الركيزة الزجاج والفيلم العضوية التي واجهات الخلايا، وتتحلل الفيلم العضوية في الموقع عن طريق تشعيع محليا فوق البنفسجية (UV)ضوء على المنطقة ذات الاهتمام (λ &lt;388 نانومتر). وتبين لنا أن البروتوكول الجديد يمكن أن تستخدم لخلق micropatterns من البروتينات المصفوفة خارج الخلية والخلايا الحية على حد سواء خارج الموقع والموقع. تيو 2 متوافق حيويا ومستقر كيميائيا، وشفافة بصريا، ملامح مما يجعلها صديقة ليعرض في تجارب لزراعة الخلايا. يوفر هذا البروتوكول بديل المواد على أساس علمي لتعديل السقالات خلية الثقافة في بيئة خلية الثقافة.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Glass coverslip</td>
			<td>Warner Instruments</td>
			<td>CS-15R15</td>
			<td>15 mm, #1.5 thickness</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Diamond scriber</td>
			<td>Ogura Jewel Industry</td>
			<td>D-Point Pen</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>RF sputtering system</td>
			<td>ANELVA</td>
			<td>SPC350</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TiO2 sputtering target</td>
			<td>Kojundo Chemical Lab</td>
			<td>Titanium (IV) oxide, target</td>
			<td>Purity, 99.9%</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Plasma reactor</td>
			<td>Yamato</td>
			<td>PR301</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>n-octadecyltrichlorosilane 
			(OTS)</td>
			<td>Aldrich</td>
			<td>104817</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Toluene</td>
			<td>Wako</td>
			<td>204-01866</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tissue-culture dish (35 mm)</td>
			<td>Greiner</td>
			<td>627160</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tissue-culture dish (60 mm)</td>
			<td>BD Falcon</td>
			<td>353002</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Type-IV collagen</td>
			<td>Nitta Gelatin</td>
			<td>Cellmatrix Type IV</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>D-PBS</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>14190-144</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dulbecco&#39;s modified Eagle&#39;s medium (DMEM)</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>11885-084</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fetal bovine serum</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>12483-020</td>
			<td>Heat-inactivate and pass through a 0.22 mm filter before use</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Horse serum</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>26050-088</td>
			<td>Pass through a 0.22 mm filter before use</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Penicillin-streptomycin (100x)</td>
			<td>Nacalai tesque</td>
			<td>26253-84</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>7S nerve growth factor (NGF)</td>
			<td>Alomone Labs</td>
			<td>N-130</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bovine serum albumin (BSA)</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>A2153</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>EDTA</td>
			<td>Dojindo</td>
			<td>N001</td>
			<td>Stock solution in 0.5 M</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TiO2 nanoparticle</td>
			<td>Tayca</td>
			<td>TKD-701</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

photopatterning proteins and cells in aqueous environment using tio2 photocatalysis

الملوثات العضوية كثف على السطح من ثاني أكسيد التيتانيوم (تيو 2) يمكن أن تتحلل عن طريق تحفيز ضوئي تحت الأشعة فوق البنفسجية (UV) النور. نحن هنا وصف بروتوكول رواية توظيف تحفيز ضوئي تيو 2 لتغيير محليا تقارب خلية من سطح الركيزة. لهذه التجربة، وكان رقيق تيو 2 فيلم على ساترة الزجاج المطلي تفل، وتم تعديل سطح تيو 2 في وقت لاحق مع أحادي الطبقة organosilane المستمدة من octadecyltrichlorosilane (OTS)، الذي يمنع التصاق الخلية. تم مغمورة العينة في مستنبت الخلية، وركز تم المشع ضوء الأشعة فوق البنفسجية إلى منطقة مثمنة. عندما كانت مطلية على الخلايا PC12 خط الخلية العصبية على العينة، خلايا التقيد فقط على منطقة المشع للأشعة فوق البنفسجية. وتبين لنا أيضا أن هذا التعديل السطح ويمكن أيضا أن يؤديها في الموقع، أي حتى عندما الخلايا تنمو على الركيزة. التعديل المناسب للسطح المطلوب مصفوفة ص خارج الخليةrotein الكولاجين ليكون حاضرا في المتوسط ​​في وقت اشعة فوق البنفسجية. تقنية المعروضة هنا يمكن أن يحتمل استخدامها في الزخرفة أنواع خلايا متعددة لبناء أنظمة coculture أو التلاعب تعسفية الخلايا تحت الثقافة.

الشكل 2A يظهر مستعرضة المجهر الإلكتروني (SEM) صورة تيو 2 فيلم المودعة تفل. من الملاحظة، قدرت سماكة الفيلم أن ما يقرب من 150 نانومتر. ملحوظة هنا هو التسطيح للأودعت تيو 2 فيلم. كشف مزيد من التحليل بالقوة المجهر الذري (AFM) أن جذر متوسط ​​مربع (RMS) خشونة السط?...

Watch this Scientific Journal Video about Photopatterning Proteins and Cells in Aqueous Environment Using TiO2 Photocatalysis at JoVE.com

Photopatterning Proteins and Cells in Aqueous Environment Using TiO2 Photocatalysis

We describe a protocol for modifying cell affinity of a scaffold surface in aqueous environment. The method takes advantage of titanium dioxide photocatalysis to decompose organic film in the photo-irradiated region. We show that it can be used to create microdomains of scaffolding proteins, both ex situ and in situ.

Photopatterning البروتينات والخلايا في وسط مائي البيئة عن طريق تيو<sub&gt; 2</sub&gt; ضوئي

Organic contaminants adsorbed on the surface of titanium dioxide (TiO2) can be decomposed by photocatalysis under ultraviolet (UV) light. Here we describe ...

photopatterning-proteins-cells-aqueous-environment-using-tio2

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Photopatterning Proteins and Cells in Aqueous Environment Using TiO2 Photocatalysis

7.8K Views.  Tohoku University. We describe a protocol for modifying cell affinity of a scaffold surface in aqueous environment. The method takes advantage of titanium dioxide photocatalysis to decompose organic film in the photo-irradiated region. We show that it can be used to create microdomains of scaffolding proteins, both ex situ and in situ.

Video: Photopatterning Proteins and Cells in Aqueous Environment Using TiO2 Photocatalysis

Fabrication of Electrochemical-DNA Biosensors for the Reagentless Detection of Nucleic Acids, Proteins and Small Molecules

As medicine is currently practiced, doctors send specimens to a central laboratory for testing and thus must wait hours or days to 
receive the results. Many patients would be better served by rapid, bedside tests. To this end our laboratory and others have developed a versatile, reagentless 
biosensor platform that supports the quantitative, reagentless, electrochemical detection of nucleic acids (DNA, RNA), proteins (including antibodies) and small 
molecules analytes directly in unprocessed clinical and environmental samples. In this video, we demonstrate the preparation and use of several biosensors in this 
"E-DNA" class. In particular, we fabricate and demonstrate sensors for the detection of a target DNA sequence in a polymerase chain reaction mixture, an HIV-specific antibody and the drug cocaine. The preparation procedure requires only three hours of hands-on effort followed by an overnight incubation, and their use requires only minutes.

"E-DNA" sensors, reagentless, electrochemical biosensors that perform well even when challenged directly in blood and other complex matrices, have been adapted to the detection of a wide range of nucleic acid, protein and small molecule analytes. Here we present a general procedure for the fabrication and use of such sensors.

تصنيع أجهزة الاستشعار الكهروكيميائية الدنا للكشف Reagentless من الأحماض النووية والبروتينات والجزيئات الصغيرة

As medicine is currently practiced, doctors send specimens to a central laboratory for testing and thus must wait hours or days to 
receive the results. ...

Visualizing Proteins and Macromolecular Complexes by Negative Stain EM: from Grid Preparation to Image Acquisition

Single particle electron microscopy (EM), of both negative stained or frozen hydrated biological samples, has become a versatile tool in structural biology 1. In recent years, this method has achieved great success in studying structures of proteins and macromolecular complexes 2, 3. Compared with electron cryomicroscopy (cryoEM), in which frozen hydrated protein samples are embedded in a thin layer of vitreous ice 4, negative staining is a simpler sample preparation method in which protein samples are embedded in a thin layer of dried heavy metal salt to increase specimen contrast 5. The enhanced contrast of negative stain EM allows examination of relatively small biological samples. In addition to determining three-dimensional (3D) structure of purified proteins or protein complexes 6, this method can be used for much broader purposes. For example, negative stain EM can be easily used to visualize purified protein samples, obtaining information such as homogeneity/heterogeneity of the sample, formation of protein complexes or large assemblies, or simply to evaluate the quality of a protein preparation.
In this video article, we present a complete protocol for using an EM to observe negatively stained protein sample, from preparing carbon coated grids for negative stain EM to acquiring images of negatively stained sample in an electron microscope operated at 120kV accelerating voltage. These protocols have been used in our laboratory routinely and can be easily followed by novice users.

Visualizing protein samples by negative stain electron microscopy (EM) has become a popular structural analysis method. It is useful for quantitative structural analysis, such as calculating a 3D reconstruction of the molecules being studied, and also for qualitative examination of the quality of protein preparations. In this article we present detailed protocols for preparing the EM grids, staining the sample and visualizing the sample in an electron microscope. Novice users can follow these protocols easily and to utilize negative stain EM as a routine assay, in addition to other biochemical assays, for evaluating their protein samples.

تصور البروتينات والمجمعات ضخم الجزيئات التي كتبها EM اللطخة السلبية : من إعداد الشبكة إلى الحصول على الصور

Single particle electron microscopy (EM), of both negative stained or frozen hydrated biological samples, has become a versatile tool in structural ...

A Toolkit to Enable Hydrocarbon Conversion in Aqueous Environments

This work puts forward a toolkit that enables the conversion of alkanes by Escherichia coli and presents a proof of principle of its applicability. The toolkit consists of multiple standard interchangeable parts (BioBricks)9 addressing the conversion of alkanes, regulation of gene expression and survival in toxic hydrocarbon-rich environments.
A three-step pathway for alkane degradation was implemented in E. coli to enable the conversion of medium- and long-chain alkanes to their respective alkanols, alkanals and ultimately alkanoic-acids. The latter were metabolized via the native &beta;-oxidation pathway. To facilitate the oxidation of medium-chain alkanes (C5-C13) and cycloalkanes (C5-C8), four genes (alkB2, rubA3, rubA4and rubB) of the alkane hydroxylase system from Gordonia sp. TF68,21 were transformed into E. coli. For the conversion of long-chain alkanes (C15-C36), theladA gene from Geobacillus thermodenitrificans was implemented. For the required further steps of the degradation process, ADH and ALDH (originating from G. thermodenitrificans) were introduced10,11. The activity was measured by resting cell assays. For each oxidative step, enzyme activity was observed.
To optimize the process efficiency, the expression was only induced under low glucose conditions: a substrate-regulated promoter, pCaiF, was used. pCaiF is present in E. coli K12 and regulates the expression of the genes involved in the degradation of non-glucose carbon sources.
The last part of the toolkit - targeting survival - was implemented using solvent tolerance genes, PhPFD&alpha; and &beta;, both from Pyrococcus horikoshii OT3. Organic solvents can induce cell stress and decreased survivability by negatively affecting protein folding. As chaperones, PhPFD&alpha; and &beta; improve the protein folding process e.g. under the presence of alkanes. The expression of these genes led to an improved hydrocarbon tolerance shown by an increased growth rate (up to 50%) in the presences of 10% n-hexane in the culture medium were observed.
Summarizing, the results indicate that the toolkit enables E. coli to convert and tolerate hydrocarbons in aqueous environments. As such, it represents an initial step towards a sustainable solution for oil-remediation using a synthetic biology approach.

A sustainable auto regulating bacterial system for the remediation of oil pollutions was designed using standard interchangeable DNA parts (BioBricks). An engineered E. coli strain was used to degrade alkanes via &beta;-oxidation in toxic aqueous environments. The respective enzymes from different species showed alkane degradation activity. Additionally, an increased tolerance to n-hexane was achieved by introducing genes from alkane-tolerant bacteria.

مجموعة أدوات لتمكين تحويل المواد الهيدروكربونية في البيئات المائية

This work puts forward a toolkit that enables the conversion of alkanes by Escherichia coli and presents a proof of principle of its applicability. The ...

Time-lapse Fluorescence Imaging of Arabidopsis Root Growth with Rapid Manipulation of The Root Environment Using The RootChip

The root functions as the physical anchor of the plant and is the organ responsible for uptake of water and mineral nutrients such as nitrogen, phosphorus, sulfate and trace elements that plants acquire from the soil. If we want to develop sustainable approaches to producing high crop yield, we need to better understand how the root develops, takes up a wide spectrum of nutrients, and interacts with symbiotic and pathogenic organisms. To accomplish these goals, we need to be able to explore roots in microscopic detail over time periods ranging from minutes to days.
We developed the RootChip, a polydimethylsiloxane (PDMS)- based microfluidic device, which allows us to grow and image roots from Arabidopsis seedlings while avoiding any physical stress to roots during preparation for imaging1 (Figure 1). The device contains a bifurcated channel structure featuring micromechanical valves to guide the fluid flow from solution inlets to each of the eight observation chambers2. This perfusion system allows the root microenvironment to be controlled and modified with precision and speed. The volume of the chambers is approximately 400 nl, thus requiring only minimal amounts of test solution.
Here we provide a detailed protocol for studying root biology on the RootChip using imaging-based approaches with real time resolution. Roots can be analyzed over several days using time lapse microscopy. Roots can be perfused with nutrient solutions or inhibitors, and up to eight seedlings can be analyzed in parallel. This system has the potential for a wide range of applications, including analysis of root growth in the presence or absence of chemicals, fluorescence-based analysis of gene expression, and the analysis of biosensors, e.g. FRET nanosensors3.

This article provides a protocol for cultivation of Arabidopsis seedlings in the RootChip, a microfluidic imaging platform that combines automated control of growth conditions with microscopic root monitoring and FRET-based measurement of intracellular metabolite levels.

الوقت الفاصل بين التصوير الإسفار من نمو الجذور Arabidopsis مع التلاعب السريع للبيئة الجذر باستخدام RootChip

The root functions as the physical anchor of the plant and is the organ responsible for uptake of water and mineral nutrients such as nitrogen, ...

Cell Co-culture Patterning Using Aqueous Two-phase Systems

Cell patterning technologies that are fast, easy to use and affordable will be required for the future development of high throughput cell assays, platforms for studying cell-cell interactions and tissue engineered systems. This detailed protocol describes a method for generating co-cultures of cells using biocompatible solutions of dextran (DEX) and polyethylene glycol (PEG) that phase-separate when combined above threshold concentrations. Cells can be patterned in a variety of configurations using this method. Cell exclusion patterning can be performed by printing droplets of DEX on a substrate and covering them with a solution of PEG containing cells. The interfacial tension formed between the two polymer solutions causes cells to fall around the outside of the DEX droplet and form a circular clearing that can be used for migration assays. Cell islands can be patterned by dispensing a cell-rich DEX phase into a PEG solution or by covering the DEX droplet with a solution of PEG. Co-cultures can be formed directly by combining cell exclusion with DEX island patterning. These methods are compatible with a variety of liquid handling approaches, including manual micropipetting, and can be used with virtually any adherent cell type.

Aqueous two-phase systems were used to simultaneously pattern multiple populations of cells. This fast and easy method for cell patterning takes advantage of the phase separation of aqueous solutions of dextran and polyethylene glycol and the interfacial tension that exists between the two polymer solutions.

خلية المشارك الثقافة الزخرفة باستخدام مائي مرحلتين أنظمة

Cell patterning  technologies that are fast, easy to use and affordable will be required for the  future development of high throughput cell assays, ...

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 ...

Luminescence Resonance Energy Transfer to Study Conformational Changes in Membrane Proteins Expressed in Mammalian Cells

Luminescence Resonance Energy Transfer, or LRET, is a powerful technique used to measure distances between two sites in proteins within the distance range of 10-100 &#197;. By measuring the distances under various ligated conditions, conformational changes of the protein can be easily assessed. With LRET, a lanthanide, most often chelated terbium, is used as the donor fluorophore, affording advantages such as a longer donor-only emission lifetime, the flexibility to use multiple acceptor fluorophores, and the opportunity to detect sensitized acceptor emission as an easy way to measure energy transfer without the risk of also detecting donor-only signal. Here, we describe a method to use LRET on membrane proteins expressed and assayed on the surface of intact mammalian cells. We introduce a protease cleavage site between the LRET fluorophore pair. After obtaining the original LRET signal, cleavage at that site removes the specific LRET signal from the protein of interest allowing us to quantitatively subtract the background signal that remains after cleavage. This method allows for more physiologically relevant measurements to be made without the need for purification of protein.

We describe here an improved Luminescence Resonance Energy Transfer (LRET) method where we introduce a protease cleavage site between the donor and acceptor fluorophore sites. This modification allows us to obtain specific LRET signals arising from membrane proteins of interest, allowing for the study of membrane proteins without protein purification.

نقل التلألؤ الرنين الطاقة لدراسة التغييرات بتكوين جزئي في غشاء البروتينات أعرب في خلايا الثدييات

Luminescence Resonance Energy Transfer, or LRET, is a powerful technique used to measure distances between two sites in proteins within the distance range ...

Aqueous Droplets Used as Enzymatic Microreactors and Their Electromagnetic Actuation

For the successful implementation of microfluidic reaction systems, such as PCR and electrophoresis, the movement of small liquid volumes is essential. In conventional lab-on-a-chip-platforms, solvents and samples are passed through defined microfluidic channels with complex flow control installations. The droplet actuation platform presented here is a promising alternative. With it, it is possible to move a liquid drop (microreactor) on a planar surface of a reaction platform (lab-in-a-drop). The actuation of microreactors on the hydrophobic surface of the platform is based on the use of magnetic forces acting on the outer shell of the liquid drops which is made of a thin layer of superhydrophobic magnetite particles. The hydrophobic surface of the platform is needed to avoid any contact between the liquid core and the surface to allow a smooth movement of the microreactor. On the platform, one or more microreactors with volumes of 10 &#181;L can be positioned and moved simultaneously. The platform itself consists of a 3 x 3 matrix of electrical double coils which accommodate either neodymium or iron cores. The magnetic field gradients are automatically controlled. By variation of the magnetic field gradients, the microreactors' magnetic hydrophobic shell can be manipulated automatically to move the microreactor or open the shell reversibly. Reactions of substrates and corresponding enzymes can be initiated by merging the microreactors or bringing them into contact with surface immobilized catalysts.

Lab-in-a-drop reaction systems allow the versatile implementation of complex reactions in a microfluidic scale. An automated actuation platform consisting of a 3 x 3 matrix of electromagnetic coils was developed and successfully used to merge two 10 &#181;L microreactors and thereby initiate an enzymatic reaction in the resulting liquid marbles.

قطرات مائي يستخدم الانزيمية ميكروريكتورس وما يشتغل الكهرومغناطيسي

For the successful implementation of microfluidic reaction systems, such as PCR and electrophoresis, the movement of small liquid volumes is essential. In ...

A Versatile Method of Patterning Proteins and Cells

Substrate and cell patterning techniques are widely used in cell biology to study cell-to-cell and cell-to-substrate interactions. Conventional patterning techniques work well only with simple shapes, small areas and selected bio-materials. This article describes a method to distribute cell suspensions as well as substrate solutions into complex, long, closed (dead-end) polydimethylsiloxane (PDMS) microchannels using negative pressure. This method enables researchers to pattern multiple substrates including fibronectin, collagen, antibodies (Sal-1), poly-D-lysine (PDL), and laminin. Patterning of substrates allows one to indirectly pattern a variety of cells. We have tested C2C12 myoblasts, the PC12 neuronal cell line, embryonic rat cortical neurons, and amphibian retinal neurons. In addition, we demonstrate that this technique can directly pattern fibroblasts in microfluidic channels via brief application of a low vacuum on cell suspensions. The low vacuum does not significantly decrease cell viability as shown by cell viability assays. Modifications are discussed for application of the method to different cell and substrate types. This technique allows researchers to pattern cells and proteins in specific patterns without the need for exotic materials or equipment and can be done in any laboratory with a vacuum.

This report describes a simple, easy to perform technique, using low pressure vacuum, to fill microfluidic channels with cells and substrates for biological research.

منهج تنوعا من الزخرفة البروتينات والخلايا

Substrate and cell patterning techniques are widely used in cell biology to study cell-to-cell and cell-to-substrate interactions. Conventional patterning ...

Material Formation of Recombinant Spider Silks through Aqueous Solvation using Heat and Pressure

Many spiders produce seven types of silks. Six of the silks are fiber in form when produced by the spiders. These fibers are not water soluble. In order to reproduce the remarkable mechanical properties of spider silks, they must be produced in heterologous hosts as spiders are both territorial and cannibalistic. The synthetic analogs of spider silk also tend to be insoluble in aqueous solutions. Thus, a large percentage of research in recombinant spider silks rely upon organic solvents that are detrimental to large scale production of materials. Our group&#8217;s method forces the solvation of these recombinant spider silks into water. Remarkably, when these proteins are prepared using this method of heat and pressure, a wide range of material forms can be prepared from the same solution of recombinant spider silk proteins (rSSp) including: films, fibers, sponge, hydrogel, lyogel, and adhesives. This article demonstrates the production of the solvated rSSp and material forms in a manner that is more easily understood than from written materials and methods alone.

Here, we present a protocol to produce water soluble recombinant spider silk protein solutions and the material forms that can be formed from those solutions.

تشكيل المواد من الحرير العنكبوت المؤتلف من خلال الإفراز المائي باستخدام الحرارة والضغط

Many spiders produce seven types of silks. Six of the silks are fiber in form when produced by the spiders. These fibers are not water soluble. In order ...