Ce travail a été soutenu par le National Institute of Health, NIH Grant No. / NCRR P41-RR 016 292 (pour ACERT).

1. Matériaux Tous les solvants utilisés dans ce travail étaient de qualité réactif. Le piège de spin, dont la N-tert-butyl-α-phénylnitrone (NEA) et le label de spin standard 2,2,6,6-tétraméthyl-1-piperinyoxyl (TEMPO) ont été obtenus auprès de Sigma et ont été utilisés tels que fournis. Les antioxydants végétaux ont été obtenus dans le commerce chez Swanson, Inc Etats-Unis. 2. Préparation de la fumée de cigarette et de l&#39;analyse des radicaux libres <ol><li> Pour introduire des antioxydants dans le filtre, le Pycnogenol antioxydants et d&#39;extrait de pépins de raisin ont été d&#39;abord dissous dans l&#39;éthanol à 95%, tandis que le lycopène a été dissous dans l&#39;acétone. Les volumes de solvant ont été différentes selon la solubilité antioxydant. </li><li> La quantité d&#39;antioxydants de 0,4 mg / filtre a été utilisé. Ils ont ensuite été revêtues avec 10 mg de charbon actif. A cet effet, le carbone activé a été agité pendant ~ 12 h avec la solution anti-oxydant dans des conditions anaérobies, filtré et séché sous vide. </li&gt; <li> Les antioxydants ont ensuite été introduites dans le filtre d&#39;acétate conventionnelle (AC filtre). A cet effet, le filtre a été coupé en deux morceaux. L&#39;usine de revêtement anti-oxydants ont été insérés entre deux pièces du filtre et enveloppé d&#39;un morceau de ruban adhésif pour former un filtre - filtre anti-oxydant sandwich (fig. 1A). Ce filtre a été ensuite combinées attachés à des tiges de cigarettes contenant du tabac. Le contrôle du filtre a été faite de la même manière que le filtre anti-oxydant, sauf aucun antioxydant a été ajouté. </li><li> Avant la simulation de fumer, les cigarettes de recherche ont été déballés et conservé dans un environnement à humidité constante (20 ° C, humidité relative 60%) en utilisant une solution de NaBr saturée pour un minimum de 2 jours. </li><li> Fumer de simulation pour l&#39;analyse de routine a été effectué à température ambiante en utilisant un dispositif de fumer à port unique qui, comme indiqué dans la Fig.1, se compose d&#39;un aspirateur à eau ou pompe à vide GAST DOA-P104-BN / Compresseur d&#39;air (Benton Harbor, Michigan) connecté à l&#39;spin-trappingAssemblée grâce à une jonction en T avec une extrémité ouverte. Puffs ont été effectuées en branchant l&#39;extrémité ouverte, qui est resté ouvert entre deux bouffées. Le flux de gaz a été vérifiée par un débitmètre et réglé à ~ 2,2 SCFH = 17,5 mL / s en ajustant une vanne placée entre la pompe et l&#39;évent. </li><li> Les cigarettes de recherche ont été fumées dans l&#39;état de volume de bouffée de 35 mL pour une durée de 2 secondes répétées toutes les 60 secondes, semblable à une. Simulation de fumer pour l&#39;estimation quantitative de la phase gazeuse des radicaux libres a été réalisée en collaboration avec le système de piégeage de spin, comme indiqué dans la Fig. 1. </li><li> Dix bouffées intenses (35 ml / bouffée) ont été prises pour chaque cigarette. En phase gazeuse les radicaux libres ont été recueillies par le passage de la MCS à travers un tampon Cambridge filtre et ensuite introduit dans la solution de piégeage de spin (0,05 M PBN dans le benzène, le 2,0 mL). </li><li> Après la dernière bouffée, la solution de piégeage barbotage a été réajusté à son volume initial (2,0 ml) avec le benzène mêmes. Une aliquote a été transféré dans un 25 ~0 mm de long, 3 tube de verre mm ID scellé à une extrémité. </li><li> La solution de piégeage a été désoxygéné en utilisant une procédure de gel-dégel pompe. Il a été congelé dans l&#39;azote liquide, et un vide a été appliqué. Ensuite, il a été décongelé sous atmosphère d&#39;argon, permettant à des bulles de gaz de s&#39;échapper, et congelés à nouveau. Après ce cycle a été répété trois fois, le tube a été scellées à la flamme sous vide et utilisé dans d&#39;autres mesures ESR. Cette étape est nécessaire parce que l&#39;oxygène, ce qui est bien soluble dans le benzène, élargit lignes ESR de radicaux organiques. Désoxygénation améliore considérablement le rapport signal-bruit. </li><li> X-Band ESR spectres ont été enregistrés sur un spectromètre Bruker EMX à une fréquence de 9,34 GHz dans des conditions standard. Les réglages du spectromètre utilisé dans la plupart des expériences ont été: centre du champ 3312.5G, largeur de balayage 80G, modulation d&#39;amplitude 0,5 G, la constante de temps 82 microsecondes, temps de cycle 40 sec. </li><li> Les adduits piège de spin sont relativement stables dans les conditions de l&#39;expérience, qui dans certains cas, required 25 accumulations, qui sont généralement pris ~ 20 min. Cependant, après 12 heures de l&#39;intensité des signaux ESR dans une solution de benzène a diminué d&#39;un facteur ~ 5. </li><li> Afin de quantifier la concentration de l&#39;adduit piégeage, son spectre initial ESR première dérivée a été intégré. Le spectre d&#39;absorption résultant montre un fond singulet large, probablement dû à la suie / tar produits contenus dans la fumée. Après soustraction de cette toile de fond le triplet séparés de l&#39;adduit piégeage a été intégrée une fois de plus (Fig. 2). </li></ol> 3. Les résultats représentatifs La plupart des radicaux libres dans la combustion de cigarettes fumées produites (phase gazeuse) sont instantanés et instable. Afin d&#39;observer ces radicaux une technique piège spin est employée. Il capture en phase gazeuse des radicaux libres en les transformant en un adduit spin qui est plus stable et peut être détecté par ESR (Fig.1). Dans la présente étude, la solution spin-trap de 0,05M NEA a été utilisé pour recueillir le gaz de fumée phase de radicaux libres, qui sont un mélange de radicaux d&#39;oxygène et de carbone-centré, qui sont difficiles à séparer 15. Dans notre cas, cependant, les constantes observées transition hyperfine A = N 13.7G et H = 1.95g sont très similaires aux valeurs correspondantes pour le piégeage des adduits de alcoxyle radicaux libres (Ro) 2, ce qui suggère qu&#39;ils sont le produit principal. Nous avons montré que les signaux faibles ESR et faible reproductibilité observée dans nos mesures initiales (Fig. 2) étaient dus à l&#39;humidité dans le flux de fumée. Pour résoudre ce problème, nous avons ajouté un azote liquide (LN2) piège entre le filtre Cambridge et la solution piège spin. Le piège de LN 2 retiré de l&#39;eau à partir du flux MCS par congélation rapide et de la capturer sur la paroi interne du tube de verre. Cela a grandement amélioré les signaux ESR et ont permis des résultats très reproductibles (fig. 3). Le montant de radicaux libres piégés a été déterminée en utilisant unéchantillon de référence. Pour les échantillons de contrôle sans antioxydants, la concentration en benzène adduit typiques estimé par comparaison de son spectre intégrale double avec un spectre à double intégrale pour la concentration connue de TEMPO était de 1,24 uM (Fig.2). Puisque la quantité d&#39;air traversé chaque cigarette pendant le fumage a été ~ 350 ml, ce qui donne une estimation de la concentration des radicaux libres dans la phase gazeuse du MCS de ~ 7.1X10 -9 M, et un nombre total de radicaux piégés par la phase gazeuse d&#39;une cigarette entière de ~ 1.5x10 15. Une estimation du montant total de radicaux libres dans la fumée d&#39;une cigarette entière, y compris à la fois du gaz et la phase particulaire, a été ~ 10 16 radicaux libres 9. Différents niveaux de l&#39;effet de balayage des antioxydants végétaux sur la phase gazeuse des radicaux libres dans la fumée de cigarette principaux flux ont été observées. Leur taux de balayage ont été présentés dans la Fig. 4. Le lycopène et l&#39;extrait de pépins de raisin a montré le plus fort taux tout en basTaux ER a été observée pour Pycnogenol (Fig.4). <img alt="Figure 1" src="/files/ftp_upload/3406/3406fig1.jpg" /> Figure 1. Un schéma de conception de simulation de fumer améliorées pour la collecte en phase gazeuse des radicaux libres dans la fumée de cigarette dominante (MCS) en utilisant piège spin. MCS a été dessiné par un aspirateur d&#39;eau grâce à CA filtre, puis Cambridge filtre (filtre jaune) et passé à travers un piège à azote liquide pour éliminer H 2 O. Les produits en phase gazeuse finalement allé à tourner piège et barboter dans la solution piège spin. Antioxydante des végétaux a été placé entre deux morceaux de filtres en acétate conventionnelle (élargie au cercle A) attaché à cigarette pour éliminer les radicaux libres dans le MCS. <img alt="Figure 2" src="/files/ftp_upload/3406/3406fig2.jpg" /> Figure 2. Une estimation quantitative de la concentration d&#39;adduits spin-trapping dans le benzène nécessite soustrayant un signal de fond de la vaste intégration premièreL spectre. Les paramètres de la transition hyperfine de l&#39;adduit spin-trapping sont un H = 1,95 G, A = N 13.7G. <img alt="Figure 3" src="/files/ftp_upload/3406/3406fig3.jpg" /> Figure 3. Passant par LN2 piège améliore sensiblement la qualité des signaux ESR obtenues par spin-trapping du MCS. <img alt="Figure 4" src="/files/ftp_upload/3406/3406fig4.jpg" /> Figure 4. Effet d&#39;antioxydants naturels sur la concentration des radicaux libres dans le MCS. Les intensités de signal relatif sont: le contrôle - à 100%, Pycnogenol - 55%, extrait de pépins de raisin - 12%, le lycopène - 10%.

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Pas de conflits d&#39;intérêt déclarés.

Une estimation fiable de l&#39;effet de différents anti-radicaux libres dans la fumée de tabac nécessite une technique reproductible pour la détection quantitative des radicaux libres. Auparavant 1, il a été démontré que de faibles volumes de solutions de concentration supérieure piège de spin dans les solvants non polaires sont les plus efficaces pour piéger les radicaux libres de la fumée de tabac. La fumée de cigarette contient toujours la vapeur d&#39;eau provenant de la combustion de composés organiques et l&#39;humidité résiduelle dans le tabac qui peut se retrouver dans le solvant de piégeage. Ce mélange de l&#39;eau dans la solution NEA piège tour diminue considérablement la durée de vie des adduits piégeage de spin et l&#39;intensité de leurs signaux ESR. La suppression de cette humidité par simple MCS passant par un tube en U refroidi à l&#39;azote liquide a considérablement amélioré la qualité des spectres ESR dans nos expériences, même si une certaine fraction de la phase gazeuse peut être aussi radicaux piégés sur la surface gelée. Utiliser tsa technique, nous avons comparé l&#39;efficacité relative des différentes antiradicalaire composés naturels introduits dans les filtres à cigarettes. Nous avons constaté que le lycopène et d&#39;extrait de pépins de raisin immédiatement après incorporation dans les filtres à cigarettes sont capables de piéger jusqu&#39;à 90% de radicaux libres de la MSC en phase gazeuse. Cette capacité de haute classe ces charognards bon aisément disponibles composés naturels parmi les plus efficaces rapporté sans protecteurs radicaux comme l&#39;hémoglobine et shikonine 8,14. Pourtant, dans nos expériences les filtres à cigarettes chargé avec des antioxydants naturels étudiés perdu une partie notable de leur capacité de désactivation après une semaine de stockage à température ambiante. Résoudre ce problème peut stimuler l&#39;application future de lycopène et d&#39;extrait de pépins de raisin dans les filtres de cigarettes commerciales.

a protocol for detecting and scavenging gas-phase free radicals in mainstream cigarette smoke

Le tabagisme est associé à des cancers humains. Il a été rapporté que la plupart des décès par cancer du poumon sont causés par la cigarette 5,6,7,12. Bien que les goudrons du tabac et des produits connexes dans la phase particulaire de la fumée de cigarette sont les principales causes des maladies cancérigènes et mutagènes connexes, la fumée de cigarette contient des quantités significatives de radicaux libres qui sont aussi considérées comme un groupe important de substances cancérogènes 9,10. Les radicaux libres attaquent les constituants cellulaires par la structure des protéines nuisibles, des lipides et des séquences d&#39;ADN et d&#39;augmenter les risques de développer divers types de cancers. Radicaux inhalation de produire des adduits qui contribuent à de nombreux effets négatifs sur la santé de la fumée de tabac dans le poumon 3. Des études ont été menées pour réduire les radicaux libres dans la fumée de cigarette diminue les risques de dommages causé par la cigarette. Il a été rapporté que l&#39;hémoglobine et l&#39;hème composés contenant pourrait partiellement récupérer l&#39;oxyde nitrique, réactifoxydants et cancérigènes nitrosocompounds volatile de 4 fumée de cigarette. Une «bio-filtre» se composait de carbone activé hémoglobine et a été utilisé pour piéger les radicaux libres et d&#39;éliminer jusqu&#39;à 90% des radicaux libres à partir de 14 fumée de cigarette. Toutefois, en raison du coût-inefficacité, il n&#39;a pas été commercialisée avec succès. Une autre étude a montré une bonne efficacité du nettoyage des shikonine, une composante de la phytothérapie chinoise 8. Dans la présente étude, nous présentons un protocole pour l&#39;introduction commune extraits antioxydant naturel dans le filtre à cigarette pour les radicaux libres en phase gazeuse de la fumée de cigarette et de mesure de l&#39;effet de piéger sur les radicaux libres en phase gazeuse de la fumée primaire de cigarette (MCS) en utilisant spin-trapping résonance de spin électronique (ESR) Spectroscopie 1,2,14. Nous avons montré une grande capacité de balayage du lycopène et de l&#39;extrait de pépins de raisin qui pourraient pointer vers leur application future de filtres de cigarettes. Un avantage important de ces prospective des charognards, c&#39;est qu&#39;ils peuvent être obtenus dans de grandes quantités de sous-produits de l&#39;industrie de la tomate ou de vin, respectivement 11,13

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A Protocol for Detecting and Scavenging Gas-phase Free Radicals in Mainstream Cigarette Smoke

Spin-trapping spectroscopie RPE a été utilisée pour étudier l&#39;effet des antioxydants végétaux lycopène, Pycnogenol et l&#39;extrait de pépin de raisin sur le piégeage en phase gazeuse des radicaux libres dans la fumée de cigarette.

Un protocole pour la détection et de nettoyage en phase gazeuse des radicaux libres dans la fumée de cigarette Mainstream

Cigarette smoking is associated with human cancers. It has been reported that most of the lung cancer deaths are caused by cigarette smoking 5,6,7,12.  ...

a-protocol-for-detecting-scavenging-gas-phase-free-radicals

Research

JoVE Journal

Bioengineering

19.2K vues.  CDCF-AOX Lab. Spin-trapping spectroscopie RPE a été utilisée pour étudier l'effet des antioxydants végétaux lycopène, Pycnogenol et l'extrait de pépin de raisin sur le piégeage en phase gazeuse des radicaux libres dans la fumée de cigarette.

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Creating Two-Dimensional Patterned Substrates for Protein and Cell Confinement

Microcontact printing provides a rapid, highly reproducible method for the creation of well-defined patterned substrates.1 While microcontact printing can be employed to directly print a large number of molecules, including proteins,2 DNA,3 and silanes,4 the formation of self-assembled monolayers (SAMs) from long chain alkane thiols on gold provides a simple way to confine proteins and cells to specific patterns containing adhesive and resistant regions. This confinement can be used to control cell morphology and is useful for examining a variety of questions in protein and cell biology. Here, we describe a general method for the creation of well-defined protein patterns for cellular studies.5 This process involves three steps: the production of a patterned master using photolithography, the creation of a PDMS stamp, and microcontact printing of a gold-coated substrate. Once patterned, these cell culture substrates are capable of confining proteins and/or cells (primary cells or cell lines) to the pattern.
The use of self-assembled monolayer chemistry allows for precise control over the patterned protein/cell adhesive regions and non-adhesive regions; this cannot be achieved using direct protein stamping. Hexadecanethiol, the long chain alkane thiol used in the microcontact printing step, produces a hydrophobic surface that readily adsorbs protein from solution. The glycol-terminated thiol, used for backfilling the non-printed regions of the substrate, creates a monolayer that is resistant to protein adsorption and therefore cell growth.6 These thiol monomers produce highly structured monolayers that precisely define regions of the substrate that can support protein adsorption and cell growth. As a result, these substrates are useful for a wide variety of applications from the study of intercellular behavior7 to the creation of microelectronics.8
While other types of monolayer chemistry have been used for cell culture studies, including work from our group using trichlorosilanes to create patterns directly on glass substrates,9 patterned monolayers formed from alkane thiols on gold are straight-forward to prepare. Moreover, the monomers used for monolayer preparation are commercially available, stable, and do not require storage or handling under inert atmosphere. Patterned substrates prepared from alkane thiols can also be recycled and reused several times, maintaining cell confinement.10

Self-assembled monolayers (SAMs) formed from long chain alkane thiols on gold provide well-defined substrates for the formation of protein patterns and cell confinement. Microcontact printing of hexadecanethiol using a polydimethylsiloxane (PDMS) stamp followed by backfilling with a glycol-terminated alkane thiol monomer produces a pattern where protein and cells adsorb only to the stamped hexadecanethiol region.

Créer deux dimensions Substrats motifs pour le confinement des protéines et de cellules

Microcontact printing provides a rapid, highly reproducible method for the creation of well-defined patterned substrates.1  While microcontact printing ...

Recherche

Bio-ingénierie

Protocol for Biofilm Streamer Formation in a Microfluidic Device with Micro-pillars

Several bacterial species possess the ability to attach to surfaces and colonize them in the form of thin films called biofilms. Biofilms that grow in porous media are relevant to several industrial and environmental processes such as wastewater treatment and CO2 sequestration. We used Pseudomonas fluorescens, a Gram-negative aerobic bacterium, to investigate biofilm formation in a microfluidic device that mimics porous media. The microfluidic device consists of an array of micro-posts, which were fabricated using soft-lithography. Subsequently, biofilm formation in these devices with flow was investigated and we demonstrate the formation of filamentous biofilms known as streamers in our device. The detailed protocols for fabrication and assembly of microfluidic device are provided here along with the bacterial culture protocols. Detailed procedures for experimentation with the microfluidic device are also presented along with representative results.

Protocols for the study of biofilm formation in a microfluidic device that mimics porous media are discussed. The microfluidic device consists of an array of micro-pillars and biofilm formation by Pseudomonas fluorescens in this device is investigated.

Protocole pour la formation du biofilm Streamer dans un dispositif microfluidique avec micro-piliers

Several bacterial species possess the ability to attach to surfaces and colonize them in the form of thin films called biofilms. Biofilms that grow in ...

Hydrogel Nanoparticle Harvesting of Plasma or Urine for Detecting Low Abundance Proteins

Novel biomarker discovery plays a crucial role in providing more sensitive and specific disease detection. Unfortunately many low-abundance biomarkers that exist in biological fluids cannot be easily detected with mass spectrometry or immunoassays because they are present in very low concentration, are labile, and are often masked by high-abundance proteins such as albumin or immunoglobulin. Bait containing poly(N-isopropylacrylamide) (NIPAm) based nanoparticles are able to overcome these physiological barriers. In one step they are able to capture, concentrate and preserve biomarkers from body fluids. Low-molecular weight analytes enter the core of the nanoparticle and are captured by different organic chemical dyes, which act as high affinity protein baits. The nanoparticles are able to concentrate the proteins of interest by several orders of magnitude. This concentration factor is sufficient to increase the protein level such that the proteins are within the detection limit of current mass spectrometers, western blotting, and immunoassays. Nanoparticles can be incubated with a plethora of biological fluids and they are able to greatly enrich the concentration of low-molecular weight proteins and peptides while excluding albumin and other high-molecular weight proteins. Our data show that a 10,000 fold amplification in the concentration of a particular analyte can be achieved, enabling mass spectrometry and immunoassays to detect previously undetectable biomarkers.

Several pathological biomarkers cannot be easily detected by current techniques because of their low concentration in biological fluids, the presence of degrading enzymes, and large amounts of high molecular weight proteins. Chemically functionalized hydrogel nanoparticles can harvest, preserve and concentrate low abundance proteins enabling the detection of previously undetectable biomarkers.

Hydrogel nanoparticules récolte de plasma ou l&#39;urine pour la détection des protéines de faible abondance

Novel biomarker discovery plays a crucial role in providing more sensitive and specific disease detection. Unfortunately many low-abundance biomarkers ...

Impact Assessment of Repeated Exposure of Organotypic 3D Bronchial and Nasal Tissue Culture Models to Whole Cigarette Smoke

Cigarette smoke (CS) has a major impact on lung biology and may result in the development of lung diseases such as chronic obstructive pulmonary disease or lung cancer. To understand the underlying mechanisms of disease development, it would be important to examine the impact of CS exposure directly on lung tissues. However, this approach is difficult to implement in epidemiological studies because lung tissue sampling is complex and invasive. Alternatively, tissue culture models can facilitate the assessment of exposure impacts on the lung tissue. Submerged 2D cell cultures, such as normal human bronchial epithelial (NHBE) cell cultures, have traditionally been used for this purpose. However, they cannot be exposed directly to smoke in a similar manner to the in vivo exposure situation. Recently developed 3D tissue culture models better reflect the in vivo situation because they can be cultured at the air-liquid interface (ALI). Their basal sides are immersed in the culture medium; whereas, their apical sides are exposed to air. Moreover, organotypic tissue cultures that contain different type of cells, better represent the physiology of the tissue in vivo. In this work, the utilization of an in vitro exposure system to expose human organotypic bronchial and nasal tissue models to mainstream CS is demonstrated. Ciliary beating frequency and the activity of cytochrome P450s (CYP) 1A1/1B1 were measured to assess functional impacts of CS on the tissues. Furthermore, to examine CS-induced alterations at the molecular level, gene expression profiles were generated from the tissues following exposure. A slight increase in CYP1A1/1B1 activity was observed in CS-exposed tissues compared with air-exposed tissues. A network-and transcriptomics-based systems biology approach was sufficiently robust to demonstrate CS-induced alterations of xenobiotic metabolism that were similar to those observed in the bronchial and nasal epithelial cells obtained from smokers.

The aim of this protocol is to expose human organotypic 3D bronchial and nasal tissue models to mainstream cigarette smoke (CS) at the air-liquid interface. The impact of CS on the tissues is then investigated using a cytochrome P450 activity assay, a cilia beating measurement, and a systems biology approach.

Évaluation de l&#39;impact de l&#39;exposition répétée de organotypiques 3D bronchiques et nasales Tissue Culture modèles Whole fumée de cigarette

Cigarette smoke (CS) has a major impact on lung biology and may result in the development of lung diseases such as chronic obstructive pulmonary disease ...

Encapsulating Cytochrome c in Silica Aerogel Nanoarchitectures without Metal Nanoparticles while Retaining Gas-phase Bioactivity

Applications such as sensors, batteries, and fuel cells have been improved through the use of highly porous aerogels when functional compounds are encapsulated within the aerogels. However, few reports on encapsulating proteins within sol&#8211;gels that are processed to form aerogels exist. A procedure for encapsulating cytochrome c (cyt. c) in silica (SiO2) sol-gels that are supercritically processed to form bioaerogels with gas-phase activity for nitric oxide (NO) is presented. Cyt. c is added to a mixed silica sol under controlled protein concentration and buffer strength conditions. The sol mixture is then gelled and the liquid filling the gel pores is replaced through a series of solvent exchanges with liquid carbon dioxide. The carbon dioxide is brought to its critical point and vented off to form dry aerogels with cyt. c encapsulated inside. These bioaerogels are characterized with UV-visible spectroscopy and circular dichroism spectroscopy and can be used to detect the presence of gas-phase nitric oxide. The success of this procedure depends on regulating the cyt. c concentration and the buffer concentration and does not require other components such as metal nanoparticles. It may be possible to encapsulate other proteins using a similar approach making this procedure important for potential future bioanalytical device development.

Encapsulating Cytochrome c in Silica Aerogel Nanoarchitectures without Metal Nanoparticles while Retaining Gas-phase Bioactivity

This procedure describes how to encapsulate cytochrome c (cyt. c) in silica (SiO2) sol-gels, process these gels to form bioaerogels, and use these bioaerogels to rapidly recognize nitric oxide (NO) through a gas-phase reaction. This type of protocol may aid in the future development of biosensors or other bioanalytical devices.

encapsulation cytochrome<em&gt; c</em&gt; En silice aérogel nanoarchitectures sans métal Nanoparticules tout en Conservant en phase gazeuse bioactivité

Applications such as sensors, batteries, and fuel cells have been improved through the use of highly porous aerogels when functional compounds are ...

A Microcontroller Operated Device for the Generation of Liquid Extracts from Conventional Cigarette Smoke and Electronic Cigarette Aerosol

Electronic cigarettes are the most popular tobacco product among middle and high schoolers and are the most popular alternative tobacco product among adults. High quality, reproducible research on the consequences of electronic cigarette use is essential for understanding emerging public health concerns and crafting evidence based regulatory policy. While a growing number of papers discuss electronic cigarettes, there is little consistency in methods across groups and very little consensus on results. Here, we describe a programmable laboratory device that can be used to create extracts of conventional cigarette smoke and electronic cigarette aerosol. This protocol details instructions for the assembly and operation of said device, and demonstrates the use of the generated extract in two sample applications: an in vitro cell viability assay and gas-chromatography mass-spectrometry. This method provides a tool for making direct comparisons between conventional cigarettes and electronic cigarettes, and is an accessible entry point into electronic cigarette research.

Here, we describe a programmable laboratory device that can be used to create extracts of conventional cigarette smoke and electronic cigarette aerosol. This method provides a useful tool for making direct comparisons between conventional cigarettes and electronic cigarettes, and is an accessible entry point into electronic cigarette research.

Un microcontrôleur exploité le dispositif pour la génération d’extraits liquides d’aérosol de Cigarette fumée et électronique de Cigarette classique

Electronic cigarettes are the most popular tobacco product among middle and high schoolers and are the most popular alternative tobacco product among ...

Rigid Embedding of Fixed and Stained, Whole, Millimeter-Scale Specimens for Section-free 3D Histology by Micro-Computed Tomography

For over a hundred years, the histological study of tissues has been the gold standard for medical diagnosis because histology allows all cell types in every tissue to be identified and characterized. Our laboratory is actively working to make technological advances in X-ray micro-computed tomography (micro-CT) that will bring the diagnostic power of histology to the study of full tissue volumes at cellular resolution (i.e., an X-ray Histo-tomography modality). Toward this end, we have made targeted improvements to the sample preparation pipeline. One key optimization, and the focus of the present work, is a straightforward method for rigid embedding of fixed and stained millimeter-scale samples. Many of the published methods for sample immobilization and correlative micro-CT imaging rely on placing the samples in paraffin wax, agarose, or liquids such as alcohol. Our approach extends this work with custom procedures and the design of a 3-dimensional printable apparatus to embed the samples in an acrylic resin directly into polyimide tubing, which is relatively transparent to X-rays. Herein, sample preparation procedures are described for the samples from 0.5 to 10 mm in diameter, which would be suitable for whole zebrafish larvae and juveniles, or other animals and tissue samples of similar dimensions. As proof of concept, we have embedded the specimens from Danio, Drosophila, Daphnia, and a mouse embryo; representative images from 3-dimensional scans for three of these samples are shown. Importantly, our methodology leads to multiple benefits including rigid immobilization, long-term preservation of laboriously-created resources, and the ability to re-interrogate samples.

We developed protocols and designed a custom apparatus to enable embedding of millimeter-scale specimens. We present sample preparation procedures with an emphasis on embedding in acrylic resin and polyimide tubing to achieve rigid immobilization and long-term storage of specimens for the interrogation of tissue architecture and cell morphology by micro-CT.

Rigide incrustation du fixe et tachée, ensemble, échelle millimétrique spécimens pour histologie exempt de Section 3D de Micro-Computed Tomography

For over a hundred years, the histological study of tissues has been the gold standard for medical diagnosis because histology allows all cell types in ...

Catalytic Scavenging of Plant Reactive Oxygen Species In Vivo by Anionic Cerium Oxide Nanoparticles

Reactive oxygen species (ROS) accumulation is a hallmark of plant abiotic stress response. ROS play&#160;a dual role in plants by acting as signaling molecules at low levels and damaging molecules at high levels. Accumulation of ROS in stressed plants can damage metabolites, enzymes, lipids, and DNA, causing a reduction of plant growth and yield. The ability of cerium oxide nanoparticles (nanoceria) to catalytically scavenge ROS in vivo provides a unique tool to understand and bioengineer plant abiotic stress tolerance. Here, we present a protocol to synthesize and characterize poly (acrylic) acid coated nanoceria (PNC), interface the nanoparticles with plants via leaf lamina infiltration, and monitor their distribution and ROS scavenging in vivo using confocal microscopy. Current molecular tools for manipulating ROS accumulation in plants are limited to model species and require laborious transformation methods. This protocol for in vivo ROS scavenging has the potential to be applied to wild type plants with broad leaves and leaf structure like Arabidopsis thaliana.

Catalytic Scavenging of Plant Reactive Oxygen Species In Vivo by Anionic Cerium Oxide Nanoparticles

Here, we present a protocol for the synthesis and characterization of cerium oxide nanoparticles (nanoceria) for ROS (reactive oxygen species) scavenging in vivo, nanoceria imaging in plant tissues by confocal microscopy, and in vivo monitoring of nanoceria ROS scavenging by confocal microscopy.

Nettoyage catalytique de plante oxygénées espèces In Vivo par des nanoparticules d’oxyde de cérium anioniques

Reactive oxygen species (ROS) accumulation is a hallmark of plant abiotic stress response. ROS play&#160;a dual role in plants by acting as signaling ...

A Quantitative Fluorescence Microscopy-based Single Liposome Assay for Detecting the Compositional Inhomogeneity Between Individual Liposomes

Most research employing liposomes as membrane model systems or drug delivery carriers relies on bulk read-out techniques and thus intrinsically assumes all liposomes of the ensemble to be identical. However, new experimental platforms able to observe liposomes at the single-particle level have made it possible to perform highly sophisticated and quantitative studies on protein-membrane interactions or drug carrier properties on individual liposomes, thus avoiding errors from ensemble averaging. Here we present a protocol for preparing, detecting, and analyzing single liposomes using a fluorescence-based microscopy assay, facilitating such single-particle measurements. The setup allows for imaging individual liposomes in a massive parallel manner and is employed to reveal intra-sample size and compositional inhomogeneities. Additionally, the protocol describes the advantages of studying liposomes at the single liposome level, the limitations of the assay, and the important features to be considered when modifying it to study other research questions.

This protocol describes the fabrication of liposomes and how these can be immobilized on a surface and imaged individually in a massive parallel manner using fluorescence microscopy. This allows for the quantification of the size and compositional inhomogeneity between single liposomes of the population.

Most research employing liposomes as membrane model systems or drug delivery carriers relies on bulk read-out techniques and thus intrinsically assumes ...

Lipidico Injection Protocol for Serial Crystallography Measurements at the Australian Synchrotron

A facility for performing serial crystallography measurements has been developed at the Australian synchrotron. This facility incorporates a purpose built high viscous injector, Lipidico, as part of the macromolecular crystallography (MX2) beamline to measure large numbers of small crystals at room temperature. The goal of this technique is to enable crystals to be grown/transferred to&#160;glass syringes to be used directly in the injector for serial crystallography data collection. The advantages of this injector include the ability to respond rapidly&#160;to changes in the flow rate without interruption of the stream. Several limitations for this high viscosity injector (HVI) exist which include a restriction on the allowed sample viscosities to &#62;10 Pa.s. Stream stability can also potentially be an issue depending on the specific properties of the sample. A detailed protocol for how to set up samples and operate the injector for serial crystallography measurements at the Australian synchrotron is presented here. The method demonstrates preparation of the sample, including the transfer of lysozyme crystals into a high viscous media (silicone grease), and the operation of the injector for data collection at MX2.

The goal of this protocol is to demonstrate how to prepare serial crystallography samples for data collection on a high viscous injector, Lipidico, recently commissioned at the Australian synchrotron.

Protocole d’injection lipidique pour les mesures de cristallographie en série au synchrotron australien

A facility for performing serial crystallography measurements has been developed at the Australian synchrotron. This facility incorporates a purpose built ...