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<em>In vivo</em> Quantification of G Protein Coupled Receptor Interactions using Spectrally Resolved Two-photon Microscopy

The study of protein interactions in living cells is an important area of research because the information accumulated both benefits industrial ...

University of Wisconsin - Milwaukee

&#x6211;&#x4EEC;&#x62A5;&#x544A;&#x7684;&#x5FAE;&#x6D41;&#x63A7;&#x8BBE;&#x5907;&#x5927;&#x5E08;&#x4F7F;&#x7528;&#x53CC;&#x5149;&#x5B50;&#x5149;&#x805A;&#x5408;&#x82CF; 8 &#x8D1F;&#x6027;&#x5149;&#x523B;&#xFF0C;&#x5B83;&#x4F9D;&#x8D56;&#x4E8E;&#x5728;&#x6210;&#x50CF;&#x7684;&#x751F;&#x7269;&#x6837;&#x54C1;&#x4E2D;&#x5E38;&#x7528;&#x7684;&#x53CC;&#x5149;&#x5B50;&#x663E;&#x5FAE;&#x955C; (TPM) &#x7684;&#x751F;&#x4EA7;&#x65B9;&#x6CD5;&#x7684;&#x6539;&#x8FDB;&#x3002;&#x8BBE;&#x5907;&#x5927;&#x5E08;&#x4F5C;&#x4E3A;&#x6D88;&#x6781;&#x6551;&#x6D4E;&#x7ED3;&#x6784;&#x7684;&#x805A;&#x4E8C;&#x7532;&#x57FA;&#x7845;&#x6C27;&#x70F7;&#x5FAE;&#x6D41;&#x63A7;&#x8BBE;&#x5907;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x89C2;&#x5BDF;&#x5230;&#x4E0D;&#x4EC5;&#x53CC;&#x5149;&#x5B50;&#x6FC0;&#x53D1;&#x7684; su-8 &#x542F;&#x52A8;&#x4EA4;&#x8054;&#x4E2D;&#x7684;&#x8FD1;&#x7EA2;&#x5916;&#x6FC0;&#x5149;&#x675F;&#x7126;&#x70B9;&#x533A;&#x57DF;&#x7684;&#x6750;&#x6599;&#xFF0C;&#xFF08;&#x6309;&#x9884;&#x671F;&#xFF09;&#xFF0C;&#x800C;&#x4E14;&#x5B83;&#x8FD8;&#x5BFC;&#x81F4;&#x6392;&#x653E;&#x7684;&#x53EF;&#x89C1;&#x533A;&#x57DF;&#x4E2D;&#x7684;&#x8367;&#x5149;&#x3002;&#x68C0;&#x6D4B;&#x5230;&#x7684;&#x6392;&#x653E; su-8 &#x672F;&#x53CC;&#x5149;&#x5B50;&#x6FC0;&#x53D1;&#x7684;&#x663E;&#x793A;&#x5927;&#x5C0F;&#x4E0E;&#x805A;&#x5408;&#x5BF9;&#x8C61;&#x63A5;&#x89E6; &#xFF1B; &#x8FC7;&#x7A0B;&#x4E2D;&#x4EA7;&#x751F;&#x7684;&#x5F3A;&#x76F8;&#x5173;&#x6027;&#x8FD9;&#x5141;&#x8BB8;&#x5FAE;&#x6D41;&#x63A7;&#x4E3B;&#x751F;&#x4EA7;&#x8FC7;&#x7A0B;&#x8FDB;&#x884C;&#x5B9E;&#x65F6;&#x76D1;&#x6D4B;&#x7684;&#x8FDB;&#x5C55;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x8868;&#x73B0;&#x51FA;&#x8367;&#x5149;&#x68C0;&#x6D4B;&#x671F;&#x95F4;&#x53CC;&#x5149;&#x5B50;&#x805A;&#x5408;&#x751F;&#x4EA7;&#x7684;&#x5FAE;&#x6D41;&#x4F53;&#x88C5;&#x7F6E;&#xFF0C;&#x5176;&#x76EE;&#x7684;&#x662F;&#xFF0C;&#x6355;&#x83B7;&#x5355;&#x4E2A;&#x9175;&#x6BCD;&#x7EC6;&#x80DE;&#x53EF;&#x4EE5;&#x7528;&#x4E8E;&#x5FAE;&#x6D41;&#x63A7;&#x5927;&#x5E08;&#x4E66;&#x5199;&#x4E86;&#x540C;&#x4E00; tpm &#x6620;&#x50CF;&#x4E2D;&#x7684;&#x4F7F;&#x7528;&#x3002;

&#x5B9E;&#x65F6;&#x76D1;&#x6D4B;&#x7684;&#x53CC;&#x5149;&#x5B50;&#x5149;&#x805A;&#x5408;&#x5728;&#x5FAE;&#x6D41;&#x63A7;&#x5668;&#x4EF6;&#x7684;&#x4F7F;&#x7528;&#x3002;

We report an improved method for production of microfluidic device masters using two-photon photopolymerization of SU-8 negative photoresist, which relies on a two-photon microscope (TPM) commonly used in imaging of biological samples. The device masters serve as negative relief structures for polydimethylsiloxane-based microfluidic devices. We observed that not only did the two-photon excitation of the SU-8 photoresist initiate crosslinking of the material in the region of the focus of the near-infrared laser beam (as expected) but it also resulted in emission of fluorescence in the visible range. The detected emission of SU-8 photoresist undergoing two-photon excitation displayed a strong correlation with the size of the polymerized objects produced during the exposure; this allowed the progress of the microfluidic master production process to be monitored in real-time. We demonstrate the use of the fluorescence detection during two-photon photopolymerization in the production of microfluidic devices, which were designed to trap individual yeast cells to be imaged with the same TPM used for microfluidic master writing.

Real-time monitoring of two-photon photopolymerization for use in fabrication of microfluidic devices.

Nous rapportons une m&#xE9;thode am&#xE9;lior&#xE9;e pour la production de ma&#xEE;tres dispositif microfluidique en utilisant deux photons photopolym&#xE9;risation de SU-8 r&#xE9;sine photosensible n&#xE9;gative, qui s&#x26;#39;appuie sur un microscope &#xE0; deux photons (TPM), commun&#xE9;ment utilis&#xE9;s dans l&#x26;#39;imagerie d&#x26;#39;&#xE9;chantillons biologiques. Les ma&#xEE;tres de p&#xE9;riph&#xE9;riques servent de structures de secours n&#xE9;gatives pour le polydim&#xE9;thylsiloxane &#xE0; base de dispositifs microfluidiques. On observe que non seulement l&#x26;#39;excitation &#xE0; deux photons de SU-8 photor&#xE9;sist amorcer la r&#xE9;ticulation de la mati&#xE8;re dans la r&#xE9;gion du foyer du faisceau laser dans le proche infrarouge (comme pr&#xE9;vu) mais &#xE9;galement entra&#xEE;n&#xE9; l&#x26;#39;&#xE9;mission de fluorescence dans le visible large. L&#x26;#39;&#xE9;mission d&#xE9;tect&#xE9;e de r&#xE9;sine photosensible SU-8 en cours excitation &#xE0; deux photons affich&#xE9; une forte corr&#xE9;lation avec la taille des objets polym&#xE9;ris&#xE9;es produites lors de l&#x26;#39;exposition, ce qui a permis les progr&#xE8;s du processus de production ma&#xEE;tre microfluidique &#xE0; surveiller en temps r&#xE9;el. On d&#xE9;montrer l&#x26;#39;utilisation de la d&#xE9;tection de fluorescence &#xE0; deux photons pendant photopolym&#xE9;risation pour la production de dispositifs microfluides, qui ont &#xE9;t&#xE9; con&#xE7;us pour pi&#xE9;ger des cellules de levure individuelles &#xE0; imager avec le m&#xEA;me TPM utilis&#xE9;s pour l&#x26;#39;&#xE9;criture ma&#xEE;tre microfluidique.

Surveillance en temps r&#xE9;el de deux photons photopolym&#xE9;risation pour une utilisation dans la fabrication de dispositifs microfluidiques

Wir berichten &uuml;ber eine verbesserte Methode zur Herstellung der Microfluidic Ger&auml;t Meister mit zwei-Photonen-Photopolymerisation von SU-8 negative Fotolack, die auf einem zwei-Photonen-Mikroskop (TPM) h&auml;ufig verwendet in der Bildgebung von biologischen Proben angewiesen ist. Die Ger&auml;t Herren dienen als negative Relief-Strukturen f&uuml;r mikrofluidische Polydimethylsiloxan-basierte Ger&auml;te. Wir beobachteten, dass nicht nur die zwei-Photonen-Erregung des SU-8-Fotolack Vernetzung des Materials in der Region im Mittelpunkt der Nah-Infrarot-Laserstrahl initiieren hat (wie erwartet), aber es f&uuml;hrte auch zu Emission von Fluoreszenz im sichtbaren Bereich. Die erkannte Emission von SU-8 Fotolack unterzogen zwei-Photonen-Erregung angezeigt eine starke Korrelation mit der Gr&ouml;&szlig;e der polymerisierten Objekte produziert w&auml;hrend der Belichtung; Dies erm&ouml;glichte den Fortschritt des Produktionsprozesses mikrofluidische Meister in Echtzeit &uuml;berwacht werden. Wir zeigen die Verwendung der Fluoreszenzdetektion w&auml;hrend zwei-Photonen-Photopolymerisation bei der Herstellung von Microfluidic Vorrichtungen, die entworfen wurden, um einzelne Hefezellen, die mit dem gleichen TPM verwendet Meister Autorenpreis mikrofluidische abgebildet werden auffangen.

Echtzeit&uuml;berwachung des zwei-Photonen-Photopolymerisation f&uuml;r den Einsatz in der Fertigung der Microfluidic Vorrichtungen.

Riportiamo un metodo migliore per la produzione dei maestri dispositivo microfluidico utilizzando due-fotone fotopolimerizzazione del photoresist negativo SU-8, che si basa su un microscopio del due-fotone (TPM) comunemente utilizzato nell&#39;imaging dei campioni biologici. I maestri del dispositivo servono come strutture di rilievo negativo per dispositivi microfluidici basati su polidimetilsilossano. Abbiamo osservato che non solo ha fatto l&#39;eccitazione del due-fotone del photoresist SU-8 avviare reticolazione del materiale nella regione della messa a fuoco del raggio laser infrarosso vicino (come previsto) ma ha anche provocato nell&#39;emissione di fluorescenza nella gamma visibile. Le emissioni rilevate di photoresist SU-8 in fase di eccitazione del due-fotone visualizzata una forte correlazione con la dimensione degli oggetti polimerizzati prodotte durante l&#39;esposizione; Questo ha permesso l&#39;avanzamento del processo di produzione master microfluidica essere monitorate in tempo reale. Noi di dimostrare l&#39;uso della rilevazione a fluorescenza durante la fotopolimerizzazione del due-fotone nella produzione di dispositivi microfluidici, che sono stati progettati per intrappolare le cellule di lievito individuali per essere imaged con il TPM stesso utilizzato per la microfluidica master scrittura.

Monitoraggio in tempo reale del due-fotone fotopolimerizzazione per uso nella fabbricazione di dispositivi microfluidici.

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&#x30DE;&#x30A4;&#x30AF;&#x30ED;&#x6D41;&#x4F53;&#x30C7;&#x30D0;&#x30A4;&#x30B9;&#x306E;&#x4F5C;&#x88FD;&#x306B;&#x4F7F;&#x7528;&#x3059;&#x308B;&#x305F;&#x3081;&#x306E;&#x4E8C;&#x5149;&#x5B50;&#x5149;&#x91CD;&#x5408;&#x306E;&#x30EA;&#x30A2;&#x30EB;&#x30BF;&#x30A4;&#x30E0;&#x30E2;&#x30CB;&#x30BF;&#x30EA;&#x30F3;&#x30B0;

&#xC6B0;&#xB9AC; &#xBCF4;&#xACE0; &#xBBF8;&#xC138; &#xC7A5;&#xCE58; &#xB9C8;&#xC2A4;&#xD130; 2 &#xAD11;&#xC790; photopolymerization&#xC758; &#xC0DD;&#xCCB4; &#xC2DC;&#xB8CC;&#xC758; &#xC774;&#xBBF8;&#xC9D5;&#xC5D0; &#xC77C;&#xBC18;&#xC801;&#xC73C;&#xB85C; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xB418;&#xB294; &#xB450; &#xAD11;&#xC790; &#xD604;&#xBBF8;&#xACBD; (TPM)&#xC5D0; &#xC758;&#xC874; &#xD558;&#xB294; SU-8 &#xB124;&#xAC70;&#xD2F0;&#xBE0C; &#xB808;&#xC9C0;&#xC2A4;&#xD2B8;&#xB97C; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xD558; &#xC5EC; &#xC0DD;&#xC0B0;&#xC744; &#xC704;&#xD55C; &#xD5A5;&#xC0C1; &#xB41C; &#xBC29;&#xBC95;. &#xC7A5;&#xCE58; &#xB9C8;&#xC2A4;&#xD130; polydimethylsiloxane &#xAE30;&#xBC18; &#xACB0;&#xD569; &#xC7A5;&#xCE58;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xBD80;&#xC815;&#xC801;&#xC778; &#xAD6C;&#xD638; &#xAD6C;&#xC870; &#xC5ED;&#xD560;. &#xC6B0;&#xB9AC; &#xBFD0;&#xB9CC; &#xC544;&#xB2C8;&#xB77C; &#xC54A;&#xC558;&#xB2E4; SU 8 &#xB808;&#xC9C0;&#xC2A4;&#xD2B8;&#xC758; 2 &#xAD11;&#xC790; &#xC5EC;&#xAE30; &#xC2DC;&#xC791; &#xADFC; &#xC801;&#xC678;&#xC120; &#xB808;&#xC774;&#xC800; &#xBE54; &#xCD08;&#xC810;&#xC758; &#xC9C0;&#xC5ED;&#xC5D0;&#xC11C; &#xC7AC;&#xB8CC;&#xC758; &#xAC00;&#xAD50; (&#xC608;&#xC0C1; &#xB300;&#xB85C;) &#xD558;&#xC9C0;&#xB9CC; &#xADF8;&#xAC83;&#xC740; &#xB610;&#xD55C; &#xB208;&#xC5D0; &#xBCF4;&#xC774;&#xB294; &#xBC94;&#xC704;&#xC5D0;&#xC11C; &#xD615;&#xAD11; &#xBC29;&#xCD9C; &#xACB0;&#xACFC; &#xAD00;&#xCC30; &#xD588;&#xB2E4;. SU 8 &#xAC10;&#xAD11; &#xC81C; 2 &#xAD11;&#xC790; &#xC5EC;&#xAE30;&#xB97C; &#xACAA;&#xACE0; &#xAC80;&#xC0C9; &#xB41C; &#xBC29;&#xCD9C; &#xB178;&#xCD9C;; &#xD558;&#xB294; &#xB3D9;&#xC548; &#xC0DD;&#xC131; &#xB418;&#xB294; polymerized &#xAC1C;&#xCCB4;&#xC758; &#xD06C;&#xAE30;&#xC640; &#xAC15;&#xD55C; &#xC0C1;&#xAD00; &#xAD00;&#xACC4;&#xB97C; &#xD45C;&#xC2DC; &#xC774;&#xB97C; &#xC2E4;&#xC2DC;&#xAC04;&#xC73C;&#xB85C; &#xBAA8;&#xB2C8;&#xD130;&#xB9C1;&#xD560; &#xC218; &#xBBF8;&#xC138; &#xB9C8;&#xC2A4;&#xD130; &#xC0DD;&#xC0B0; &#xACF5;&#xC815;&#xC758; &#xC9C4;&#xD589; &#xD5C8;&#xC6A9;. &#xC6B0;&#xB9AC; &#xD568;&#xC815;&#xC5D0; &#xAC1C;&#xBCC4; &#xD6A8; &#xBAA8; &#xC138;&#xD3EC; &#xAC19;&#xC740; tpm &#xBBF8;&#xC138; &#xB9C8;&#xC2A4;&#xD130; &#xC4F0;&#xAE30;&#xC5D0; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xB418;&#xB294; &#xC774;&#xBBF8;&#xC9C0;&#xB97C; &#xB9CC;&#xB4E4; &#xC218; &#xC788;&#xB3C4;&#xB85D; &#xC124;&#xACC4; &#xB418;&#xC5C8;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4; &#xBBF8;&#xC138; &#xC18C;&#xC790;&#xC758; &#xC0DD;&#xC0B0;&#xC5D0;&#xC11C; 2 &#xAD11;&#xC790; photopolymerization &#xC911; &#xD615;&#xAD11; &#xAC80;&#xCD9C;&#xC758; &#xC0AC;&#xC6A9;&#xC744; &#xBCF4;&#xC5EC; &#xC90D;&#xB2C8;&#xB2E4;.

&#xBBF8;&#xC138; &#xC18C;&#xC790;&#xC758; &#xC81C;&#xC870;&#xC5D0; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xD558;&#xAE30; &#xC704;&#xD574; &#xB450; &#xAD11;&#xC790; photopolymerization&#xC758; &#xC2E4;&#xC2DC;&#xAC04; &#xBAA8;&#xB2C8;&#xD130;&#xB9C1;.

Se presenta un m&#xE9;todo mejorado para la producci&#xF3;n de los maestros dispositivo de microfluidos con dos fotones fotopolimerizaci&#xF3;n de SU-8 fotorresistencia negativa, que se basa en un microscopio de dos fotones (TPM) de uso com&#xFA;n en las im&#xE1;genes de muestras biol&#xF3;gicas. Los maestros de dispositivos sirven como estructuras de alivio negativas para polidimetilsiloxano basados &#x200B;&#x200B;en dispositivos de microfluidos. Hemos observado que no s&#xF3;lo la excitaci&#xF3;n de dos fotones de la SU-8 fotorresistente iniciar la reticulaci&#xF3;n del material en la regi&#xF3;n del foco del haz de l&#xE1;ser infrarrojo cercano (como se esperaba), pero tambi&#xE9;n dio lugar a la emisi&#xF3;n de fluorescencia en el visible rango. La emisi&#xF3;n detectada de SU-8 fotorresistente experimentando dos fotones de excitaci&#xF3;n muestra una fuerte correlaci&#xF3;n con el tama&#xF1;o de los objetos polimerizados producidos durante la exposici&#xF3;n, lo que permiti&#xF3; el progreso del proceso de producci&#xF3;n de microfluidos maestro a ser monitoreado en tiempo real. Se demuestra el uso de la detecci&#xF3;n por fluorescencia de dos fotones durante la fotopolimerizaci&#xF3;n en la producci&#xF3;n de dispositivos de microfluidos, que fueron dise&#xF1;adas para atrapar las c&#xE9;lulas individuales de levadura para obtener im&#xE1;genes con el TPM mismo que se utiliza para la escritura maestra de microfluidos.

Michael Stoneman

Department of Physics

University of Wisconsin - Milwaukee

In vivo Quantification of G Protein Coupled Receptor Interactions using Spectrally Resolved Two-photon Microscopy

Michael Stoneman

.css-o250i3{font-size:18px;font-family:Open Sans,sans-serif;line-height:21.6px;}Department of Physics

University of Wisconsin - Milwaukee

In vivo Quantification of G Protein Coupled Receptor Interactions using Spectrally Resolved Two-photon Microscopy

Department of Physics