DCH, MB וFK נתמכו על ידי מעקב EPSRC על קרן. BL-V וDS היו כל נתמך על ידי תעודת סטודנט לתואר שלישי MRC. KC נתמכה על ידי מימון מבריטניה רפואת רגנרטיבית הפלטפורמה.

.1 סינתזה של PHNGAD (פולי [1,6-hexanodiol / neopentyl גליקול / די (אתילן גליקול) חומצת -alt-adipic] דיאול) <img alt="תכנית 1" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51723/51723scheme1.jpg" width="500" /> 1 תכנית: סינתזה של PHNAGD ייצוג סכמטי של הסינתזה של PHNAGD.. PHNAGD הוכן על ידי התגובה של 1,6-Hexanodiol, גליקול דיאטילן, גליקול neoppentyl וחומצת adipic. PHNAGD, פולי [1,6-hexanodiol / neopentyl גליקול / די (אתילן גליקול) החומצה -alt-adipic] דיאול. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> החל טיפול בחום למונומרים 1,6-hexanediol, di (אתילן גליקול) וגליקול neopentyl ב40 מעלות צלזיוס למשך 48 שעה בתנור ואקום כדי להסיר כל שאריות מים. לאפשר לקור עד לRT תחת ואקום. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הוספת 22 mmol של כל מונומר וחומצת adipic (55 mmol) לבקבוק תחתון עגול שני צוואר מצויד בבר עורר ומחובר למנגנון דיקן-סטארק. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים את כל ההרכבה תחת ואקום ובעדינות לחמם את glassware בC ° 40 ל6 שעות, כדי להימנע מכל ספיגת לחות במהלך התוספת של החומר הכימי לתוך הבקבוק. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הוסף דרך מזרק, טיפה אחרת טיפה, 0.0055 mol של טיטניום הזרז (IV) butoxide. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מערבבים את תערובת התגובה ב180 ° C, תחת אווירת N 2 ל24 שעות, ולאסוף שאריות מים במלכודת הדיקן-סטארק. אפשר למוצר להתקרר לRT. </li></ol> .2 סינתזה של PU134 <img alt="תכנית 2" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51723/51723scheme2.jpg" width="500" /> תכנית 2: סינתזה של PU134 ייצוג סכמטי של הסינתזה של פוליאוריטן 134. PU134 הוכנה על ידי התגובה של 1.0 equiv של PHNGAD עם 2.0 equiv של 4,4&#39;-Methylenebis (isocyanate פניל), ואחריו התוספת של 1.0. equiv של מאריך שרשרת 1,4-butanediol. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מערבבים מקבילה של PHNGAD polyol אחד (Mn ~ 1,800 Da, 3.2 mmol) עם שני שווה של 4&quot;4-Methylenebis (isocyanate פניל) (6.4 מילימול) בN נטול מים, N -Dimethylformamide (12 מ&quot;ל). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מערבבים את תערובת התגובה על 70 מעלות צלזיוס, תחת אווירת N 2. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הוסף דרך מזרק, טיפה אחרת טיפת טיטניום הזרז butoxide (WT 0.8%) (IV). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אחרי שעה 1, להוסיף שווה ערך אחד מאריך שרשרת 1,4-butanediol (3.2 מילימול). להעלות את הטמפרטורה ב90 ° C ומערבבים ל24 שעות תחת אווירת N 2. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בעקבות התגובה, לאסוף פוליאוריטן על ידי משקעים על ידי הוספת אתר diethyl (הקסאן או מים יכולים לשמש גם) שחרר חכם לפתרון התגובה עד הממטרים מתרחש. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> צנטריפוגה הפתרון ב5,300 XG למשך 5 דקות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> למזוג supernatant ולהתנגב ב40 מעלות צלזיוס בתנור ואקום עד מתאדה הממס. שים לב: על מנת להבטיח כי המוצר הסופי של התגובה יש את הפרמטרים הנכונים בנוגע לחלוקת המשקל המולקולרית, grou הפונקציונליps של הפולימר, וטמפרטורת ההיתוך והמעבר זכוכית, ניתן להשתמש בטכניקות אנליטיות שונות ושיטות, כגון כרומטוגרפיה חלחול ג&#39;ל או ספקטרוסקופיה פיטר. </li></ol> .3 הכנת פתרונות PU134 <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שוקל 200 מ&quot;ג של PU134 לתוך בקבוק זכוכית. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לדלל PU134 לריכוז סופי של 2% במספר הממסים: כלורופורם, שילוב של כלורופורם וטולואן ב1: 1, tetrahydrofuran, ושילוב של tetrahydrofuran וdicloromethane ב1: 1. הערה: בחירתו של הממס הנכון משתנה בהתאם לפולימר לשימוש. ממסים שונים יש נקודות רתיחה שונות שיכול להשפיע על solubilization של הפולימר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לנער את הפתרון נמרצות ל20 דקות ב RT באמצעות שייקר במהירות של 200 mot / דקה, עד שהפתרון הופך הומוגנית ולא משקע הוא ציין. </li></ol> .4 ציפוי של זכוכית שקופיות עם PU134 <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הנח ROU15 מ&quot;מ 2 coverslip nd על coater הספין. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> החל 50 μl של פתרון PU134 לכל באמצעות פיפטה. כוון את עוצמת הקול של פתרון PU134 בהתאם לגודל coverslip נדרש שמירה על הנפח על פני השטח יחסי יחס. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ספין כל coverslip ל7 שניות ב23 x גרם. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> coverslip האוויר היבש ב RT לפחות 24 שעות לפני העיקור. </li></ol> .5 הקרנה של Coverslip <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Gamma-להקרין coverslip מצופה פולימר על ידי יישום מינון של 10 אפורים באמצעות irradiator מעבדה ל12 דקות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> UV- להקרין coverslip מצופה פולימר באמצעות 30 W, הנורה UV ל16 דקות מכל צד. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מקום coverslip מצופה הפולימר בצלחת תרבית הרקמה מתאימה בהתאם לגודל השקופית. </li></ol> .6 מיקרוסקופית אלקטרונים סורק <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> coverslip זהב מעיל פולימר על ידי מקרטעות ל200 שניות באווירה של 5 x 10 -1 מיליבר של לחץ. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ללכוד את micrographs של coverslip מצופה הפולימר באמצעות מיקרוסקופ אלקטרונים סורק במתח מאיץ של 20 ק במצב שני אלקטרונים הדמיה. </li></ol> .7 תצפיות מיקרוסקופית כוח האטומי <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לסרוק שטח של 20 x 20 מיקרומטר של משטח הפולימר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הגדר את קצב סריקה מ1.32 הרץ ל1.60 הרץ. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הגדר את רזולוציה של 512 x 512 פיקסלים באזור שנסרק. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לחשב את שורש ממוצע ריבוע (RMS או RQ) של הציפוי על ידי שימוש בממוצע של סטיות גובה נלקחו ממטוס נתוני תמונה הממוצע, הביע כ: <img fo:content-width="1in" src="/files/ftp_upload/51723/51723eq1.jpg" width="123" /> איפה זי הוא ערך Z הנוכחי, וN הוא מספר הנקודות בתוך השטח נתון. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> 7.5 חשב את הסטייה או מתכוון חספוס פני השטח (Ra) של התמונה באמצעות, <img fo:content-width="1.5in" src="/files/ftp_upload/51723/51723eq2.jpg" width="154" /> כאשר Z (x) היא הפונקציה שמתארת ​​tהוא משטח הפרופיל מנותח במונחים של גובה (Z) ומיקום (x) של המדגם על פני אורך ההערכה &quot;L&quot;. Ra מייצג את הערך הממוצע של פני השטח ביחס למישור המרכז. </li></ol> .8 תרבות והתמיינות של תאים <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> תרבות ולבדל את שורת תאי גזע עוברית (hESC) H9 האנושי כפי שמתואר בHay 17. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לנתק את התאים באמצעות מגיב ניתוק וreplate על גבי שקופיות מצופים PU134 ביום 9 של תהליך ההתמיינות, בנוכחותו של מדיום סרום ללא כלתאר בSzkolnicka 18,19. הערה: השימוש בתא דיסוציאציה האנזימטית הוא מועדף לניתוק תא פיזי. </li></ol> .9 ציטוכרום P450 Assay פונקציונלי <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> למדוד את פעילות CYP3A הבאה הוראות היצרן. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> דגירה hepatocytes hESC נגזר ביום 13 או יום 19, ותקשורת ללא תאים - כביקורת שלילית, עם substr המתאיםאכלתי במשך 5 שעות על 37 מעלות צלזיוס. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאסוף supernatants מהתאים ותקשורת, לבצע את assay לפי הוראות יצרן. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מדוד את רמת פעילות CYP והיחסי מנורמלים לשטח הפנים (2 סנטימטר). </li></ol> 10. Immunostaining <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לשטוף hESC נגזר hepatocytes עם PBS, 1 דקות, חוזר שתי פעמים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הוספת מתנול קרח קר 100% לתקן תאים, מקום ב-20 מעלות צלזיוס למשך 10 דקות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שטוף תאים עם PBS במשך 5 דקות וחזור פעמיים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> דגירה תאים עם PBS / BSA / 10% עבור שעה 1 ב RT T (tween 0.1%). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לשאוב את פתרון PBST ולהוסיף הנוגדן הראשוני המתאים מדולל PBS / BSA / 1% T (tween 0.1%), דגירה על 4 מעלות צלזיוס עם O תסיסה עדין / N. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שטוף תאים עם PBS / BSA / 1% T (tween 0.1%) במשך 5 דקות ולחזור על שלוש פעמים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לדלל את הנוגדן המתאים בPBS / BSA / 1% T (tween 0.1%), להוסיף לתאי דגירה בחושך בRT עבור שעה 1 עם תסיסה עדינה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שטוף תאים עם PBS במשך 5 דקות ולחזור על שלוש פעמים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הוספת Mowiol 488 (המכיל 1 DAPI: 1,000) זה טוב, להוסיף coverslip בעדינות כדי להפחית את מספר בועות אוויר. חנות קבועה תאים על 4 מעלות צלזיוס בחושך. שים לב מכתים באמצעות מיקרוסקופ עם מסנן מתאים ומנורת ניאון. הנוגדנים ראשוניים ומשניים המותאמים מופיעים בטבלה 1. </li></ol>

<ol>
	<li>Zhou, W., 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=SUMOylation+of+HNF4&#945;+regulates+protein+stability+and+hepatocyte+function.">SUMOylation of HNF4&#945; regulates protein stability and hepatocyte function.</a> J Cell Sci. 125 (15), 3630-3635 (2012).</li><li>Banerjee, A., 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=The+influence+of+hydrogel+modulus+on+the+proliferation+and+differentiation+of+encapsulated+neural+stem+cells.">The influence of hydrogel modulus on the proliferation and differentiation of encapsulated neural stem cells.</a> Biomaterials. 30 (27), 4695-4699 (2009).</li><li>Shanbhag, M. 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=Neural+Progenitor+Cells+Grown+on+Hydrogel+Surfaces+Respond+to+the+Product+of+the+Transgene+of+Encapsulated+Genetically+Engineered+Fibroblasts.">Neural Progenitor Cells Grown on Hydrogel Surfaces Respond to the Product of the Transgene of Encapsulated Genetically Engineered Fibroblasts.</a> Biomacromolecules. 11 (11), 2936-2943 (2010).</li><li>Battista, 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=The+effect+of+matrix+composition+of+3D+constructs+on+embryonic+stem+cell+differentiation.">The effect of matrix composition of 3D constructs on embryonic stem cell differentiation.</a> Biomaterials. 26 (31), 6194-6207 (2005).</li><li>Tian, W. 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=Hyaluronic+acid+hydrogel+as+Nogo-66+receptor+antibody+delivery+system+for+the+repairing+of+injured+rat+brain:+in+vitro.">Hyaluronic acid hydrogel as Nogo-66 receptor antibody delivery system for the repairing of injured rat brain: in vitro.</a> Journal of Controlled Release. 102 (1), 13-22 (2005).</li><li>Keshaw, H., Forbes, A., Day, R. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Release+of+angiogenic+growth+factors+from+cells+encapsulated+in+alginate+beads+with+bioactive+glass.">Release of angiogenic growth factors from cells encapsulated in alginate beads with bioactive glass.</a> Biomaterials. 26 (19), 4171-4179 (2005).</li><li>Baharvand, H., Hashemi, S. M., Kazemi Ashtiani, S., Farrokhi, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Differentiation+of+human+embryonic+stem+cells+into+hepatocytes+in+2D+and+3D+culture+systems+in+vitro.">Differentiation of human embryonic stem cells into hepatocytes in 2D and 3D culture systems in vitro.</a> The International Journal of Developmental Biology. 50 (7), 645-652 (2006).</li><li>Cameron, K., Travers, P., Chander, C., Buckland, T., Campion, C., Noble, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Directed+osteogenic+differentiation+of+human+mesenchymal+stem/precursor+cells+on+silicate+substituted+calcium+phosphate.">Directed osteogenic differentiation of human mesenchymal stem/precursor cells on silicate substituted calcium phosphate.</a> Journal of Biomedical Materials Research Part A. 101 (1), 13-22 (2013).</li><li>Pernagallo, S., Unciti-Broceta, A., Diaz-Mochon, J. J., Bradley, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Deciphering+cellular+morphology+and+biocompatibility+using+polymer+microarrays.">Deciphering cellular morphology and biocompatibility using polymer microarrays.</a> Biomedical Materials. 3 (3), 034112 (2008).</li><li>Li, Z., Guo, X., Matsushita, S., Guan, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Differentiation+of+cardiosphere-derived+cells+into+a+mature+cardiac+lineage+using+biodegradable+poly(N-isopropylacrylamide)+hydrogels.">Differentiation of cardiosphere-derived cells into a mature cardiac lineage using biodegradable poly(N-isopropylacrylamide) hydrogels.</a> Biomaterials. 32 (12), 3220-3232 (2011).</li><li>Tare, R. S., Khan, F., Tourniaire, G., Morgan, S. M., Bradley, M., Oreffo, R. O. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+microarray+approach+to+the+identification+of+polyurethanes+for+the+isolation+of+human+skeletal+progenitor+cells+and+augmentation+of+skeletal+cell+growth.">A microarray approach to the identification of polyurethanes for the isolation of human skeletal progenitor cells and augmentation of skeletal cell growth.</a> Biomaterials. 30 (6), 1045-1055 (2009).</li><li>Khan, F., Tare, R. S., Kanczler, J. M., Oreffo, R. O. C., Bradley, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Strategies+for+cell+manipulation+and+skeletal+tissue+engineering+using+high-throughput+polymer+blend+formulation+and+microarray+techniques.">Strategies for cell manipulation and skeletal tissue engineering using high-throughput polymer blend formulation and microarray techniques.</a> Biomaterials. 31 (8), 2216-2228 (2010).</li><li>Zhang, 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=A+thermoresponsive+and+chemically+defined+hydrogel+for+long-term+culture+of+human+embryonic+stem+cells.">A thermoresponsive and chemically defined hydrogel for long-term culture of human embryonic stem cells.</a> Nature Communications. 4 (1335), (2013).</li><li>Medine, C. N., 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=Developing+high-fidelity+hepatotoxicity+models+from+pluripotent+stem+cells.">Developing high-fidelity hepatotoxicity models from pluripotent stem cells.</a> Stem Cells Translational Medicine. 2 (7), 505-509 (2013).</li><li>Hay, D. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Unbiased+screening+of+polymer+libraries+to+define+novel+substrates+for+functional+hepatocytes+with+inducible+drug+metabolism.">Unbiased screening of polymer libraries to define novel substrates for functional hepatocytes with inducible drug metabolism.</a> Stem Cell Research. 6 (2), 92-102 (2011).</li><li>Lucendo-Villarin, B., Khan, F., Pernagallo, S., Bradley, M., Iredale, J. P., Hay, D. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Maintaining+hepatic+stem+cell+gene+expression+on+biological+and+synthetic+substrata.">Maintaining hepatic stem cell gene expression on biological and synthetic substrata.</a> BioResearch Open Access. 1 (1), 50-53 (2012).</li><li>Hay, D. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Highly+efficient+differentiation+of+hESCs+to+functional+hepatic+endoderm+requires+ActivinA+and+Wnt3a+signaling.">Highly efficient differentiation of hESCs to functional hepatic endoderm requires ActivinA and Wnt3a signaling.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences. 105 (34), 12301-12306 (2008).</li><li>Szkolnicka, D., Zhou, W., Lucendo-Villarin, B., Hay, D. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pluripotent+Stem+Cell&#8211;Derived+Hepatocytes:+Potential+and+Challenges+in+Pharmacology.">Pluripotent Stem Cell&#8211;Derived Hepatocytes: Potential and Challenges in Pharmacology.</a> Annu Rev Pharmecol Toxicol. 53, 147-149 (2013).</li><li>Szkolnicka, D., 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=Accurate+prediction+of+drug-induced+liver+injury+using+stem+cell-derived+populations.">Accurate prediction of drug-induced liver injury using stem cell-derived populations.</a> Stem Cells Translational Medicine. 3 (2), 141-148 (2014).</li><li>Medine, C. N., Lucendo-Villarin, B., Zhou, W., West, C. C., Hay, D. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Robust+Generation+of+Hepatocyte-like+Cells+from+Human+Embryonic+Stem+Cell+Populations.">Robust Generation of Hepatocyte-like Cells from Human Embryonic Stem Cell Populations.</a> Journal of Visualized Experiments. (56), (2011).</li><li>Freed, L. E., Vunjak-Novakovic, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Culture+of+organized+cell+communities.">Culture of organized cell communities.</a> Advanced Drug Delivery Reviews. 33 (1-2), 15-30 (1998).</li><li>Braam, S. 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=Recombinant+Vitronectin+Is+a+Functionally+Defined+Substrate+That+Supports+Human+Embryonic+Stem+Cell+Self-Renewal+via+&#945;V&#946;5+Integrin.">Recombinant Vitronectin Is a Functionally Defined Substrate That Supports Human Embryonic Stem Cell Self-Renewal via &#945;V&#946;5 Integrin.</a> Stem Cells. 26 (9), 2257-2265 (2008).</li><li>Rodin, 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=Clonal+culturing+of+human+embryonic+stem+cells+on+laminin-521/E-cadherin+matrix+in+defined+and+xeno-free+environment.">Clonal culturing of human embryonic stem cells on laminin-521/E-cadherin matrix in defined and xeno-free environment.</a> Nature Communications. 5 (3195), (2014).</li><li>Thaburet, J. -. F. O., Mizomoto, H., Bradley, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High-Throughput+Evaluation+of+the+Wettability+of+Polymer+Libraries.">High-Throughput Evaluation of the Wettability of Polymer Libraries.</a> Macromolecular Rapid Communication. 25 (1), 336-370 (2003).</li><li>Lim, J. Y., Donahue, H. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cell+Sensing+and+Response+to+Micro-+and+Nanostructured+Surfaces+Produced+by+Chemical+and+Topographic+Patterning.">Cell Sensing and Response to Micro- and Nanostructured Surfaces Produced by Chemical and Topographic Patterning.</a> Tissue Engineering. 13 (8), 1879-1891 (2007).</li><li>Teixeira, A. I., Abrams, G. A., Bertics, P. J., Murphy, C. J., Nealey, P. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Epithelial+contact+guidance+on+well-defined+micro-+and+nanostructured+substrates.">Epithelial contact guidance on well-defined micro- and nanostructured substrates.</a> Journal of Cell Science. 116 (10), 1881-1892 (2003).</li><li>Biggs, M. J. P., Richards, R. G., Wilkinson, C. D. W., Dalby, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Focal+adhesion+interactions+with+topographical+structures:+a+novel+method+for+immuno-SEM+labelling+of+focal+adhesions+in+S-phase+cells.">Focal adhesion interactions with topographical structures: a novel method for immuno-SEM labelling of focal adhesions in S-phase cells.</a> Journal of Microscopy. 231 (1), 28-37 (2008).</li><li>Karuri, N. W., Porri, T. J., Albrecht, R. M., Murphy, C. J., Nealey, P. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nano-+and+microscale+holes+modulate+cell-substrate+adhesion,+cytoskeletal+organization,+and+-beta1+integrin+localization+in+SV40+human+corneal+epithelial+cells.">Nano- and microscale holes modulate cell-substrate adhesion, cytoskeletal organization, and -beta1 integrin localization in SV40 human corneal epithelial cells.</a> IEEE Transactions on Nanobioscience. 5 (4), 273-280 (2006).</li><li>Hamilton, D. W., Brunette, D. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+effect+of+substratum+topography+on+osteoblast+adhesion+mediated+signal+transduction+and+phosphorylation.">The effect of substratum topography on osteoblast adhesion mediated signal transduction and phosphorylation.</a> Biomaterials. 28 (1), 1806-1819 (2007).</li><li>Engler, A. J., Sen, S., Sweeney, H. L., Discher, 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=Matrix+elasticity+directs+stem+cell+lineage+specification.">Matrix elasticity directs stem cell lineage specification.</a> Cell. 126 (4), 677-689 (2006).</li><li>Dang, J. M., Leong, K. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Myogenic+Induction+of+Aligned+Mesenchymal+Stem+Cell+Sheets+by+Culture+on+Thermally+Responsive+Electrospun+Nanofibers.">Myogenic Induction of Aligned Mesenchymal Stem Cell Sheets by Culture on Thermally Responsive Electrospun Nanofibers.</a> Advanced Materials. 19 (19), 2775-2779 (2007).</li><li>Azevedo, E. C., Nascimento, E. M., Chierice, G. O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=UV+and+gamma+irradiation+effects+on+surface+properties+of+polyurethane+derivate+from+castor+oil.">UV and gamma irradiation effects on surface properties of polyurethane derivate from castor oil.</a> Pol&#237;meros. 23 (3), 305-311 (2013).</li><li>Rosu, L., Cascaval, C. N., Ciobanu, C., Rosu, D. <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+UV+radiation+on+the+semi-interpenetrating+polymer+networks+based+on+polyurethane+and+epoxy+maleate+of+bisphenol+A.">Effect of UV radiation on the semi-interpenetrating polymer networks based on polyurethane and epoxy maleate of bisphenol A.</a> Journal of Photochemistry and Photobilogy A: Chemistry. 169 (2), 177-185 (2005).</li><li>Yang, X. F., Tallman, D. E., Bierwagen, G. P., Croll, S. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Blistering+and+degradation+of+polyurethane+coatings+under+different+accelerated+weathering+tests.">Blistering and degradation of polyurethane coatings under different accelerated weathering tests.</a> Polymer Degradation and Stability. 77 (1), 103-109 (2002).</li></ol>

DCH הוא CSO, מנהל, מייסד ובעל מניות בFibromEd המוצרים בע&quot;מ MB וJPI הם בעלי מניות מייסד בFibromEd מוצרים בע&quot;מ

רבים מהשיטות הנוכחיות משמשות ליצירת תאים כבדים מתאי גזע להסתמך על מטריצות מוגדרות מן החי. מצעים אלה יכולים להיות יקרים ומשתנים מאוד, המשפיעים על תפקוד תא ויציבות, המייצג חסם משמעותי ליישום. לכן, ביצענו מסך לחומרים סינטטיים התומכים בתרבות של תאים כבדים שמקורן בתאי גז?...

חומרים ביולוגיים היו בשימוש נרחב בתחזוקה וההתמיינות של תאי גזע pluripotent 1. תוך שהוא מאפשר, מצעים ביולוגיים אלה לעתים קרובות מכילים מספר עצום של מרכיבים בלתי מוגדרים. Matrigel הוא מצע נפוץ לתרבית תאי גזע ובידול. לרוע המזל, ההרכב משתנה משפיע על תפקוד תא ופנוטיפ. למרות מגוון רחב של מטריצות חלופיות, מוגדרות יותר ביולוגיות היה בשימוש 2-7, מן החי או מן מדרגיות עניים שלהם הופכת אותם למועמדים שאינם מתאימים לייצור תעשייתי. לכן זיהוי של חלופות סינתטיות, עם הרכב מוגדר וביצועים אמין, הן מטרות מרכזיות במחקר בתאי גזע. בניסיון להתגבר על המגבלות של מצעי תרבית תאים לא מוגדרים, שיתופי פעולה בין תחומיים בין הכימיה והביולוגיה זיהו חומרים סינטטיים עם היכולת לתמוך בפנוטיפ תא. Synthמצעי etic הם ניתנים להרחבה, חסכוניים, ויכולים להיות מיוצרים לתוך מבנים מורכבים 3D, מחקה את סביבת in vivo. בשל מאפיינים אלה מצעים סינטטיים היו בשימוש נרחב כדי לתמוך ולהוביל בידול של סוגי תאים רבים 8-10. מבחני תפוקה מתקדמים וגבוהים הקלו סינון המהיר של חומרים סינטטיים, מספריות גדולות, ונמסרו חומרים חדשים בעלי תכונות גמישות עם יישומים רחבים במחקר ופיתוח ביו 11-13. ניצול תפוקה גבוהה, טכנולוגית הקרנת מיקרו מערך פולימר, אנו במהירות זיהינו פוליאוריטן פשוט (PU134), מתאים לתחזוקה של תאים כבדים בתאי גזע אנושיים נגזרים. פולימר זה נמצא להיות עדיף על מצעים מן החי בנוגע לבידול hepatocyte ותפקוד 14-16. לאחר מכן יש לנו אופטימיזציה תהליך תנאי ציפוי, הטופוגרפיה ועיקור כדי לגשת להשפעותעל ביצועי פולימרים בייצוב תפקוד הפטוציט ותוחלת חיים. יש לכך השלכות משמעותיות בכל קשור להבנת יסודות הביולוגיה הפטוציט לדוגמנות תא מבוססת ויישומי רפואה רגנרטיבית. הטכנולוגיה שתוארה כאן מייצגת דוגמא לאופן שעל פני השטח של פולימר סינטטי יכול להיות מותאמים כדי לשמר את הפנוטיפ של תאים. אנו מאמינים כי שילוב של טכנולוגיה זו עם פרוטוקול בידול hepatocyte סרום ללא יעיל יש את הפוטנציאל לספק ייצור להרחבה של תאים כבדים לשימוש במודלים במבחנה ורפואת רגנרטיבית.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0">
	<tbody>
		<tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Synthesis, preparation, coating and characterization of polymer PU134 coated coverslips</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Shaker</td>
			<td>Edmun B&#252;hler</td>
			<td>KS-15</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Irradiator</td>
			<td>CIS Biointernational</td>
			<td>IBL 637&#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Spin coater</td>
			<td>Specialty Coating System</td>
			<td>&#160;P-6708</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scanning Electron Microscope&#160;</td>
			<td>Philips</td>
			<td>XL30CPSEM</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Atomic Force Microscope</td>
			<td>DimensionV Nanoscope, VEECO</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>p4-GLO CYP3A4</td>
			<td>Promega</td>
			<td>V8902</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>UV bulb</td>
			<td>ESCO</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NanoScope analysis software</td>
			<td>VEECO</td>
			<td></td>
			<td>version 1.20</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fluorescence microscope</td>
			<td>Olympus</td>
			<td>TH45200</td>
			<td>Use Volocity 4 Software</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tissue culture plates</td>
			<td>Corning, UK&#160;</td>
			<td>3527</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>glass slides</td>
			<td>Scientific Laboratory Supplies</td>
			<td>MIC3308</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Diethylene glycol</td>
			<td>Sigma&#8211;Aldrich</td>
			<td>93171</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>&#160;1,6-hexanediol</td>
			<td>Sigma&#8211;Aldrich</td>
			<td>240117</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Neopentyl glycol</td>
			<td>Sigma&#8211;Aldrich</td>
			<td>408255</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Adipic acid</td>
			<td>Sigma&#8211;Aldrich</td>
			<td>9582</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>anhydrous N,N-Dimethylformamide</td>
			<td>Sigma&#8211;Aldrich</td>
			<td>227056</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Diethyl ether</td>
			<td>Sigma&#8211;Aldrich</td>
			<td>676845</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>titanium (IV) butoxide&#160;</td>
			<td>Sigma&#8211;Aldrich</td>
			<td>244112</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1,4-butanediol&#160;</td>
			<td>Sigma&#8211;Aldrich</td>
			<td>493732</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vacuum oven</td>
			<td>Thermoscientific</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>4,4&#8217;-Methylenebis(phenyl isocyanate)</td>
			<td>Sigma&#8211;Aldrich</td>
			<td>101688</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tetrahydrofurane</td>
			<td>Sigma&#8211;Aldrich</td>
			<td>401757</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sputter coater</td>
			<td>Bal-Tec SCD 050</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Inmunostaining</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Phosphate buffer saline (-MgCl2, -CaCl2)</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>10010031</td>
			<td>&#160;Store at room temperature</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PBST, PBS made up with 0.1% TWEEN 20&#160;</td>
			<td>&#160; Scientific Laboratory Supplies Ltd</td>
			<td>EC607&#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Methanol</td>
			<td>&#160; Scientific Laboratory Supplies Ltd</td>
			<td>CHE5010</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bovine Serum Albumin</td>
			<td>Sigma-Aldrich, UK</td>
			<td>A7906</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MOWIOL 488 DAPI</td>
			<td>Calbiochem</td>
			<td>475904</td>
			<td>Made up in Tris HCL and glycerol as per manufacturers instructions</td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Cell culture and Functional assay</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CYP3A activity pGLO kit</td>
			<td>Promega</td>
			<td>V8902</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hepatozyme</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>17705021</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TryLE express</td>
			<td>Life Technologies</td>
			<td><a href="http://www.lifetechnologies.com/order/catalog/product/12604013">12604013</a></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

stabilizing hepatocellular phenotype using optimized synthetic surfaces

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

ממס פולימר משפיע על הטופוגרפיה של פני השטח מצופה פולימר פוליאוריתן 134 היה solubilized בכלורופורם, לבד או בשילוב עם טולואן או tetrahydrofuran או dichloromethane ושקופיות זכוכית ספין מצופות בניסוחים השונים. במיקרוסקופ אלקטרונים סורק (SEM) ומיק...

Watch this Scientific Journal Video about Stabilizing Hepatocellular Phenotype Using Optimized Synthetic Surfaces at JoVE.com

Stabilizing Hepatocellular Phenotype Using Optimized Synthetic Surfaces

מאמר זה יתמקד בפיתוח משטחים מצופים פולימר לטווח ארוך, תרבות היציבה של תאי גזע המופקת hepatocytes האנושי.

ייצוב Hepatocellular הפנוטיפ באמצעות משטחים סינטטיים אופטימליים

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

stabilizing-hepatocellular-phenotype-using-optimized-synthetic

Research

JoVE Journal

Chemistry

10.2K Views.  University of Edinburgh.  מאמר זה יתמקד בפיתוח משטחים מצופים פולימר לטווח ארוך, תרבות היציבה של תאי גזע המופקת hepatocytes האנושי. 

Video: Stabilizing Hepatocellular Phenotype Using Optimized Synthetic Surfaces

Covalent Binding of BMP-2 on Surfaces Using a Self-assembled Monolayer Approach

Bone morphogenetic protein 2 (BMP-2) is a growth factor embedded in the extracellular matrix of bone tissue. BMP-2 acts as trigger of mesenchymal cell differentiation into osteoblasts, thus stimulating healing and de novo bone formation. The clinical use of recombinant human BMP-2 (rhBMP-2) in conjunction with scaffolds has raised recent controversies, based on the mode of presentation and the amount to be delivered. The protocol presented here provides a simple and efficient way to deliver BMP-2 for in vitro studies on cells. We describe how to form a self-assembled monolayer consisting of a heterobifunctional linker, and show the subsequent binding step to obtain covalent immobilization of rhBMP-2. With this approach it is possible to achieve a sustained presentation of BMP-2 while maintaining the biological activity of the protein. In fact, the surface immobilization of BMP-2 allows targeted investigations by preventing unspecific adsorption, while reducing the amount of growth factor and, most notably, hindering uncontrolled release from the surface. Both short- and long-term signaling events triggered by BMP-2 are taking place when cells are exposed to surfaces presenting covalently immobilized rhBMP-2, making this approach suitable for in vitro studies on cell responses to BMP-2 stimulation.

We describe a method for accomplishing efficient immobilization of BMP-2 on surfaces. Our approach is based on the formation of a self-assembled monolayer to achieve the covalent binding of BMP-2 via its free amine residues. This method is a useful tool to study signaling at the cell membrane.

קוולנטיים עקידת BMP-2 על משטחים באמצעות גישה חד שכבתי התאסף עצמית

Bone morphogenetic protein 2 (BMP-2) is a growth factor embedded in the extracellular matrix of bone tissue. BMP-2 acts as trigger of mesenchymal cell ...

Towards Biomimicking Wood: Fabricated Free-standing Films of Nanocellulose, Lignin, and a Synthetic Polycation

Woody materials are comprised of plant cell walls that contain a layered secondary cell wall composed of structural polymers of polysaccharides and lignin. Layer-by-layer (LbL) assembly process which relies on the assembly of oppositely charged molecules from aqueous solutions was used to build a freestanding composite film of isolated wood polymers of lignin and oxidized nanofibril cellulose (NFC). To facilitate the assembly of these negatively charged polymers, a positively charged polyelectrolyte, poly(diallyldimethylammomium chloride) (PDDA), was used as a linking layer to create this simplified model cell wall. The layered adsorption process was studied quantitatively using quartz crystal microbalance with dissipation monitoring (QCM-D) and ellipsometry. The results showed that layer mass/thickness per adsorbed layer increased as a function of total number of layers. The surface coverage of the adsorbed layers was studied with atomic force microscopy (AFM). Complete coverage of the surface with lignin in all the deposition cycles was found for the system, however, surface coverage by NFC increased with the number of layers. The adsorption process was carried out for 250 cycles (500 bilayers) on a cellulose acetate (CA) substrate. Transparent free-standing LBL assembled nanocomposite films were obtained when the CA substrate was later dissolved in acetone. Scanning electron microscopy (SEM) of the fractured cross-sections showed a lamellar structure, and the thickness per adsorption cycle (PDDA-Lignin-PDDA-NC) was estimated to be 17 nm for two different lignin types used in the study. The data indicates a film with highly controlled architecture where nanocellulose and lignin are spatially deposited on the nanoscale (a polymer-polymer nanocomposites), similar to what is observed in the native cell wall.

The objective of this research was to form synthetic plant cell wall tissue using layer-by-layer assembly of nanocellulose fibrils and isolated lignin assembled from dilute aqueous suspensions.&#160; Surface measurement techniques of quartz crystal microbalance and atomic force microscopy were used to monitor the formation of the polymer-polymer nanocomposite material.

לקראת Biomimicking עץ: סרטים מפוברק חופשי עומדים בNanocellulose, ליגנין, וPolycation סינטטי

Woody materials are comprised of plant cell walls that contain a layered secondary cell wall composed of structural polymers of polysaccharides and ...

In Situ SIMS and IR Spectroscopy of Well-defined Surfaces Prepared by Soft Landing of Mass-selected Ions

Soft landing of mass-selected ions onto surfaces is a powerful approach for the highly-controlled preparation of materials that are inaccessible using conventional synthesis techniques. Coupling soft landing with in situ characterization using secondary ion mass spectrometry (SIMS) and infrared reflection absorption spectroscopy (IRRAS) enables analysis of well-defined surfaces under clean vacuum conditions. The capabilities of three soft-landing instruments constructed in our laboratory are illustrated for the representative system of surface-bound organometallics prepared by soft landing of mass-selected ruthenium tris(bipyridine) dications, [Ru(bpy)3]2+ (bpy = bipyridine), onto carboxylic acid terminated self-assembled monolayer surfaces on gold (COOH-SAMs). In situ time-of-flight (TOF)-SIMS provides insight into the reactivity of the soft-landed ions. In addition, the kinetics of charge reduction, neutralization and desorption occurring on the COOH-SAM both during and after ion soft landing are studied using in situ Fourier transform ion cyclotron resonance (FT-ICR)-SIMS measurements. In situ IRRAS experiments provide insight into how the structure of organic ligands surrounding metal centers is perturbed through immobilization of organometallic ions on COOH-SAM surfaces by soft landing. Collectively, the three instruments provide complementary information about the chemical composition, reactivity and structure of well-defined species supported on surfaces.

In Situ SIMS and IR Spectroscopy of Well-defined Surfaces Prepared by Soft Landing of Mass-selected Ions

Soft landing of mass-selected ions onto surfaces is a powerful approach for the highly-controlled preparation of novel materials. Coupled with analysis by in situ secondary ion mass spectrometry (SIMS) and infrared reflection absorption spectroscopy (IRRAS), soft landing provides unprecedented insights into the interactions of well-defined species with surfaces.

בSIMS אתרו וIR ספקטרוסקופיה של משטחים מוגדרים היטב הוכן על ידי רכה נחיתה של יונים המוניים שנבחרו

Soft landing of mass-selected ions onto surfaces is a powerful approach for the highly-controlled preparation of materials that are inaccessible using ...

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

Early detection is a key to successful treatment of most diseases, and is particularly imperative for the diagnosis and treatment of many types of cancer. The most common techniques utilized are imaging modalities such as Magnetic Resonance Imaging (MRI), Positron Emission Topography (PET), and Computed Topography (CT) and are optimal for understanding the physical structure of the disease but can only be performed once every four to six weeks due to the use of imaging agents and overall cost. With this in mind, the development of &#8220;point of care&#8221; techniques, such as biosensors, which evaluate the stage of disease and/or efficacy of treatment in the clinician&#8217;s office and do so in a timely manner, would revolutionize treatment protocols.1 As a means to exploring ferrocene based biosensors for the detection of biologically relevant molecules2, methods were developed to produce ferrocene-biotin bio-conjugates described herein. This report will focus on a biotin-ferrocene-cysteine system that can be immobilized on a gold surface.

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

מתודולוגיה סינתטית למערכות ביו-המצומד Asymmetric Ferrocene נגזרו באמצעות מתודולוגיה המבוססת על שרף שלב מוצקה

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

Optimization of Synthetic Proteins: Identification of Interpositional Dependencies Indicating Structurally and/or Functionally Linked Residues

Protein alignments are commonly used to evaluate the similarity of protein residues, and the derived consensus sequence used for identifying functional units (e.g., domains). Traditional consensus-building models fail to account for interpositional dependencies &#8211; functionally required covariation of residues that tend to appear simultaneously throughout evolution and across the phylogentic tree. These relationships can reveal important clues about the processes of protein folding, thermostability, and the formation of functional sites, which in turn can be used to inform the engineering of synthetic proteins. Unfortunately, these relationships essentially form sub-motifs which cannot be predicted by simple &#8220;majority rule&#8221; or even HMM-based consensus models, and the result can be a biologically invalid &#8220;consensus&#8221; which is not only never seen in nature but is less viable than any extant protein. We have developed a visual analytics tool, StickWRLD, which creates an interactive 3D representation of a protein alignment and clearly displays covarying residues. The user has the ability to pan and zoom, as well as dynamically change the statistical threshold underlying the identification of covariants. StickWRLD has previously been successfully used to identify functionally-required covarying residues in proteins such as Adenylate Kinase and in DNA sequences such as endonuclease target sites.

Synthetic protein sequences based on consensus motifs typically ignore co-evolving residues, that imply interpositional dependencies (IPDs). IPDs can be essential to activity, and designs that disregard them may result in suboptimal results. This protocol uses StickWRLD to identify IPDs and help inform rational protein design, resulting in more efficient results.

ושאריות או זיהוי של Interpositional תלות המציין מבני / צמודות תפקודית: אופטימיזציה של חלבונים סינטטיים

Protein alignments are commonly used to evaluate the similarity of protein residues, and the derived consensus sequence used for identifying functional ...

An Optimized Protocol for the Efficient Radiolabeling of Gold Nanoparticles by Using a 125I-labeled Azide Prosthetic Group

Here, we demonstrate a detailed protocol for the radiosynthesis of a 125I-labeled azide prosthetic group and its application to the efficient radiolabeling of DBCO-group-functionalized gold nanoparticles using a copper-free click reaction. Radioiodination of the stannylated precursor (2) was carried out by using [125I]NaI and chloramine T as an oxidant at room temperature for 15 min. After HPLC purification of the crude product, the purified 125I-labeled azide (1) was obtained with high radiochemical yield (75 &plusmn; 10%, n = 8) and excellent radiochemical purity (&gt;99%). For the synthesis of radiolabeled 13-nm-sized gold nanoparticles, the DBCO-functionalized gold nanoparticles (3) were prepared by using a thiolated polyethylene glycol polymer. A copper-free click reaction between 1 and 3 gave the 125I-labeled gold nanoparticles (4) with more than 95% of radiochemical yield as determined by radio-thin-layer chromatography (radio-TLC). These results clearly indicate that the present radiolabeling method using a strain-promoted copper-free click reaction will be useful for the efficient and convenient radiolabeling of DBCO-group-containing nanomaterials.

An Optimized Protocol for the Efficient Radiolabeling of Gold Nanoparticles by Using a 125I-labeled Azide Prosthetic Group

A detailed procedure for the synthesis of a 125I-labeled azide and the radiolabeling of dibenzocyclooctyne (DBCO)-group-conjugated, 13-nm-sized gold nanoparticles using a copper-free click reaction is described.

פרוטוקול אופטימיזציה עבור Radiolabeling היעיל של חלקיקי זהב על ידי שימוש<sup&gt; 125</sup&gt; שכותרתו לי אזיד תותבת קבוצה

Here, we demonstrate a detailed protocol for the radiosynthesis of a 125I-labeled azide prosthetic group and its application to the efficient ...

Color Spot Test As a Presumptive Tool for the Rapid Detection of Synthetic Cathinones

Synthetic cathinones are a large class of new psychoactive substances (NPS) that are increasingly prevalent in drug seizures made by law enforcement and other border protection agencies globally. Color testing is a presumptive identification technique indicating the presence or absence of a particular drug class using rapid and uncomplicated chemical methods. Owing to their relatively recent emergence, a color test for the specific identification of synthetic cathinones is not currently available. In this study, we introduce a protocol for the presumptive identification of synthetic cathinones, employing three aqueous reagent solutions: copper(II) nitrate, 2,9-dimethyl-1,10-phenanthroline (neocuproine) and sodium acetate. Small pin-head sized amounts (approximately 0.1-0.2 mg) of the suspected drugs are added to the wells of a porcelain spot plate, and each reagent is then added dropwise sequentially before heating on a hotplate. A color change from very light blue to yellow-orange after 10 min indicates the likely presence of synthetic cathinones. The highly stable and specific test reagent has the potential for use in the presumptive screening of unknown samples for synthetic cathinones in a forensic laboratory. However, the nuisance of an added heating step for the color change result limits the test to laboratory application and decreases the likelihood of an easy translation to field testing.

Here we present a simple, inexpensive, and selective chemical spot test protocol for the detection of synthetic cathinones, a class of new psychoactive substances. The protocol is suitable for use in various areas of law enforcement that encounter illicit material.

מבחן צבע ספוט ככלי הרב, שעורר איתור מהיר של Cathinones סינתטי

Synthetic cathinones are a large class of new psychoactive substances (NPS) that are increasingly prevalent in drug seizures made by law enforcement and ...

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

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

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

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

אפיון של פולימרים סינתטיים באמצעות מטריקס בסיוע לייזר Desorption יינון שעת הטיסה (MALDI-TOF) ספקטרומטר מסה

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

Light-driven Molecular Motors on Surfaces for Single Molecular Imaging

The design and synthesis of a synthetic system that aims for the direct visualization of a synthetic rotary motor at the single molecule level on surfaces are demonstrated. This work requires careful design, considerable synthetic effort, and proper analysis. The rotary motion of the molecular motor in solution is shown by 1H NMR and UV-vis absorption spectroscopy techniques. In addition, the method to graft the motor onto an amine-coated quartz is described. This method helps to gain more insight into molecular machines.

The manuscript describes how to synthesize and graft a molecular motor on surfaces for single molecular imaging.

מונחי-אור המנועים המולקולריים על משטחים עבור יחיד הדמיה מולקולרית

The design and synthesis of a synthetic system that aims for the direct visualization of a synthetic rotary motor at the single molecule level on surfaces ...

A Facile Synthetic Method to Obtain Bismuth Oxyiodide Microspheres Highly Functional for the Photocatalytic Processes of Water Depuration

Bismuth oxyhalide (BiOI) is a promising material for sunlight-driven-environmental photocatalysis. Given that the physical structure of this kind of materials is highly related to its photocatalytic performance, it is necessary to standardize the synthetic methods in order to obtain the most functional architectures and, thus, the highest photocatalytic efficiency. Here, we report a reliable route to obtain BiOI microspheres via the solvothermal process, using Bi(NO3)3 and potassium iodide (KI) as precursors, and ethylene glycol as a template. The synthesis is standardized in a 150 mL autoclave, at 126 &#176;C for 18 h. This results in 2-3 &#181;m-sized mesoporous microspheres, with a relevant specific surface area (61.3 m2/g). Shortening the reaction times in the synthesis results in amorphous structures, while higher temperatures lead to a slight increase in the porosity of the microspheres, with no effect in the photocatalytic performance. The materials are photo-active under UV-A/visible light irradiation for the degradation of the antibiotic ciprofloxacin in water. This method has demonstrated to be effective in interlaboratory tests, obtaining similar BiOI microspheres in Mexican and Chilean research groups.

This article describes a synthetic method to obtain bismuth oxyiodide microspheres, which are highly functional to perform the photocatalytic removal of organic pollutants, such as ciprofloxacin, in water under UV-A/visible light irradiation.

שיטה סינתטית נתיישב כדי להשיג Oxyiodide Microspheres ביסמוט פונקציונליים מאוד עבור תהליכי Photocatalytic מים Depuration

Bismuth oxyhalide (BiOI) is a promising material for sunlight-driven-environmental photocatalysis. Given that the physical structure of this kind of ...