Os autores deste trabalho não tem quaisquer interesses financeiros concorrentes.

1. PEDOT: PSS Solução Preparação <ol><li> Para 50 ml de PEDOT: PSS, adicionar etileno glicol (aumenta a condutividade) numa proporção em volume de 1:4 (etileno-glicol para PEDOT: PSS), 0,5 mL / mL de ácido dodecilbenzenossulfónico (DBSA) como um surfactante, e de 10 mg / ml de 3-glicidoxipropiltrimetoxissilano (GOPS) como um agente de reticulação para melhorar a adesão do polímero condutor para a lâmina de vidro. </li></ol> 2. OECT Fabrication (Figura 3) <ol><li> Definir evaporado termicamente contatos de fonte e dreno de ouro via decolagem litografia: <ol><li> Gire casaco photoresist em uma lâmina de vidro limpa normal, a 3.000 rpm por 30 seg. Dimensões de vidro são 3 em x 1 pol </li><li> Definir padrões por fotolitografia. As dimensões podem ser alteradas, porém as dimensões listadas aqui foram mostrados para causar a sensibilidade ideal. Em seguida, use um desenvolvedor. </li><li> Evaporar 5 nm e 100 nm de cromo e ouro, respectivamente. </li><li> Levante-off o fotorresiste em um acbanho Etone por 1 hora, deixando o substrato com a fonte e dreno só Au área de contatos. </li></ol></li><li> O comprimento desejado do PEDOT: PSS canal é de 1 mm. Isto é conseguido pela padronização usando um parylene-C (Pa-C) técnica peel-off: <ol><li> Coloque 3,5 g de Pa-C na configuração de revestimento. Uniformemente evaporar 2 mM de parileno-C na parte superior do substrato com Au contactos. </li><li> Padrão do canal por fotolitografia: <ol><li> Gire casaco photoresist a 3.000 rpm por 30 seg. </li><li> Use uma máscara para iluminar canal e contato de ouro 20 seg a UV, o fotorresiste exposto vai se tornar solúvel no desenvolvedor. </li><li> Use desenvolvedor para abrir a área de canal no fotorresiste. </li></ol></li><li> Etch do Pa-C na área do canal por um passo de plasma de 15 min (O 2 (50 sccm) e CHF 4 (3 sccm) de plasma a 160 W), a fim de abrir o canal e o contacto de ouro. </li></ol></li><li> Depositar o PEDOT: PSS solução de mistura por spin coating em500 rpm durante 45 segundos. Asse por 30 segundos a 110 ° C. </li><li> Peel-off do Pa-C para revelar o PEDOT: PSS canal do substrato por baixo. Este canal deve sobrepor-se ligeiramente com a UA contatos feitos no protocolo 1. </li><li> Amostras Asse por 1 hora a 140 ° C, sob condições atmosféricas. </li></ol> 3. Montagem de dispositivo <ol><li> Adicione PDMS pela mistura de duas soluções (geralmente fornecidos em conjunto num kit) a uma razão 1:10 de solução numa solução de base de cura. Asse durante 1 hora a 120 ° C. </li><li> Projete bem usando um furador e cortar um quadrado em volta da área desejada. </li><li> Cole um PDMS bem na parte superior do canal, para resultar numa zona do canal de cerca de 6 mm 2. Certifique-se de que os contatos de fonte e dreno não são cobertos. </li><li> Faça um suporte de plástico com um buraco no meio (pode usar o suporte para a inserção de cultura de células) e depois cole-o em cima do PDMS. Deixe-o secar durante a noite. </li><li> Teste o bem para vazando por prefilling com water. </li><li> Solde fios elétricos na fonte e dreno contato com estanho. </li></ol> 4. Cultura de Células <ol><li> Preparar meios de cultura de células como se segue: <ol><li> Em DMEM, adicionar 1% de glutamina, 10% de soro fetal bovino, 0,5% de penicilina-estreptomicina, e 0,1% de gentamicina. </li><li> Esteriliza-se o meio de cultura de células utilizando um dispositivo de filtração estéril. </li></ol></li><li> Manter a células Caco-2 entre a passagem 49 e 68 a 37 ° C numa atmosfera humidificada de 5% de CO 2, em meios de cultura de células. </li><li> Divida as células uma vez por semana usando tripsina e semente de 1,5 x 10 4 células / inserção. </li><li> Alterar os meios de cultura de células, duas vezes por semana durante 3 semanas. </li></ol> 5. Medidas com OECT <ol><li> Ligar um fio de Ag / AgCl a uma SourceMeter para utilização como o eléctrodo de porta. Imergir a ponta em meios de cultura de células, que é usado como electrólito, tal como ilustrado na figura 1a. </li><li> Conecte os fios da fonte e dreno para tele SourceMeter (configuração dual channel). </li><li> Aplicar um pulso de tensão quadrada positiva (V GS) entre o portão ea fonte (usado como eletrodo de referência: terra). Uma tensão constante negativa entre dreno e fonte (V DS) é aplicado e que corresponde corrente (I DS) é medido. </li><li> Use um conjunto de dados do programa em execução PC. Parâmetros OECT inseridos em um programa de aquisição personalizado deve ser a seguinte: V DS = -0,2 V, V GS = 0,3 V, V GS no tempo = 2 s, fora do tempo = 28 seg. </li><li> Leia a corrente fonte-dreno (I DS) e corrente de gate (I GS). Efectuar a medição por alguns minutos para garantir um sinal de linha de base estável. </li></ol> 6. Integrando Células com OECT para Medição Nota: Antes do experimento, a integridade da camada de células pode ser verificada por medição de TER com um dispositivo de espectroscopia de impedância. TER de cada 3 semanas de idade Caco-2 inse celularrt deve ser acima de 400 Ω. cm 2. <ol><li> Durante o tempo fora de medida OECT: Retire o eletrodo de porta do eletrólito, incorporar a inserção de cultura de células, e substituir o eletrodo de porta dentro da inserção de cultura de células. </li><li> Realizar uma medição de linha de base com as células durante vários minutos, para garantir um sinal estável. Esta linha de base será usada para o cálculo do que o valor normalizado que corresponde a uma monocamada intacta (0). </li></ol> 7. Preparação e Apresentação de composto tóxico <ol><li> Prepara-se uma solução de EGTA a 1 M em água desionizada, ajustando primeiro o pH da solução para 7,4 com Tris base. </li><li> Adicionar solução de EGTA no volume apropriado para se obter a concentração desejada (por exemplo, entre 5 mM e 100 mM), tendo em conta o volume. O EGTA deve ser adicionado na câmara basal durante o tempo de desligado. </li><li> Medir continuamente por 90 min como no Protocolo no 5. Se a medida for being realizada à temperatura ambiente, a estabilidade das células não permanecerá constante, após 90 min. </li><li> No final da corrida, arranhar a camada de células para resultar numa destruição completa da camada de barreira e medida durante 15 minutos, este ponto pode ser feito através da remoção do filtro e a imersão do eléctrodo de porta de meios de comunicação. Esta linha de base será usada para o cálculo de como o valor normalizado que corresponde a uma monocamada destruído. </li></ol>

<ol>
	<li>Farquhar, M. G., Palade, G. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Junctional+complexes+in+various+epithelia.">Junctional complexes in various epithelia.</a> J. Cell Biol. 17, 375-412 (1963).</li><li>Gaillard, J. L., Finlay, B. B. <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+cell+polarization+and+differentiation+on+entry+of+Listeria+monocytogenes+into+the+enterocyte-like+Caco-2+cell+line.">Effect of cell polarization and differentiation on entry of Listeria monocytogenes into the enterocyte-like Caco-2 cell line.</a> Infect. Immun. 64, 1299-1308 (1996).</li><li>Anderson, J. M., Balda, M. S., Fanning, A. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+structure+and+regulation+of+tight+junctions.">The structure and regulation of tight junctions.</a> Curr. Opin. Cell Biol. 5, 772-778 (1993).</li><li>Guttman, J. A., Finlay, B. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tight+junctions+as+targets+of+infectious+agents.">Tight junctions as targets of infectious agents.</a> Biochim. Biophys. Acta. 1788, 832-841 (2009).</li><li>Anderson, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Molecular+structure+of+tight+junctions+and+their+role+in+epithelial+transport.">Molecular structure of tight junctions and their role in epithelial transport.</a> News. Physiol. Sci. 16, 126-130 (2001).</li><li>Anderson, J. M., Van Itallie, C. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tight+junctions:+Closing+in+on+the+seal.">Tight junctions: Closing in on the seal.</a> Curr. Biol. 9, (1999).</li><li>Ma, T. Y., Boivin, M. A., Ye, D., Pedram, A., Said, H. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanism+of+TNF-{alpha}+modulation+of+Caco-2+intestinal+epithelial+tight+junction+barrier:+role+of+myosin+light-chain+kinase+protein+expression.">Mechanism of TNF-{alpha} modulation of Caco-2 intestinal epithelial tight junction barrier: role of myosin light-chain kinase protein expression.</a> Am. J. Physiol. Gastrointest. Liver Physiol. 288, 422-430 (2005).</li><li>Schulzke, J. 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=Epithelial+tight+junctions+in+intestinal+inflammation.">Epithelial tight junctions in intestinal inflammation.</a> Ann. N.Y. Acad. Sci. 1165, 294-300 (2009).</li><li>Fisher, S. J., Swaan, P. W., Eddington, N. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+ethanol+metabolite+acetaldehyde+increases+paracellular+drug+permeability+in+vitro+and+oral+bioavailability+in+vivo.">The ethanol metabolite acetaldehyde increases paracellular drug permeability in vitro and oral bioavailability in vivo.</a> The J. Pharmacol. Exp. Therap. 332, 326-333 (2010).</li><li>Ma, T. Y., Nguyen, D., Bui, V., Nguyen, H., Hoa, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ethanol+modulation+of+intestinal+epithelial+tight+junction+barrier.">Ethanol modulation of intestinal epithelial tight junction barrier.</a> Am. J. Physiol. 276, 965-974 (1999).</li><li>Nemeth, E., Halasz, A., Barath, A., Domokos, M., Galfi, P. <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+hydrogen+peroxide+on+interleukin-8+synthesis+and+death+of+Caco-2+cells.">Effect of hydrogen peroxide on interleukin-8 synthesis and death of Caco-2 cells.</a> Immunopharmacol. Immunotoxicol. 29, 297-310 (2007).</li><li>Vogelmann, R., Amieva, M. R., Falkow, S., Nelson, W. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Breaking+into+the+epithelial+apical-junctional+complex--news+from+pathogen+hackers.">Breaking into the epithelial apical-junctional complex--news from pathogen hackers.</a> Curr. Opin. Cell Biol. 16, 86-93 (2004).</li><li>Nusrat, 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=Clostridium+difficile+toxins+disrupt+epithelial+barrier+function+by+altering+membrane+microdomain+localization+of+tight+junction+proteins.">Clostridium difficile toxins disrupt epithelial barrier function by altering membrane microdomain localization of tight junction proteins.</a> Infect. Immun. 69, 1329-1336 (2001).</li><li>Obert, G., Peiffer, I., Servin, A. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rotavirus-induced+structural+and+functional+alterations+in+tight+junctions+of+polarized+intestinal+Caco-2+cell+monolayers.">Rotavirus-induced structural and functional alterations in tight junctions of polarized intestinal Caco-2 cell monolayers.</a> J. Virol. 74, 4645-4651 (2000).</li><li>Nagar, B., Overduin, M., Ikura, M., Rini, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Structural+basis+of+calcium-induced+E-cadherin+rigidification+and+dimerization.">Structural basis of calcium-induced E-cadherin rigidification and dimerization.</a> Nature. 380, 360-364 (1996).</li><li>Boulenc, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Importance+of+the+paracellular+pathway+for+the+transport+of+a+new+bisphosphonate+using+the+human+Caco-2+monolayers+model.">Importance of the paracellular pathway for the transport of a new bisphosphonate using the human Caco-2 monolayers model.</a> Biochem. Pharmacol. 46, 1591-1600 (1993).</li><li>Artursson, P., Magnusson, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Epithelial+transport+of+drugs+in+cell+culture.+II:+Effect+of+extracellular+calcium+concentration+on+the+paracellular+transport+of+drugs+of+different+lipophilicities+across+monolayers+of+intestinal+epithelial+(Caco-2)+cells.">Epithelial transport of drugs in cell culture. II: Effect of extracellular calcium concentration on the paracellular transport of drugs of different lipophilicities across monolayers of intestinal epithelial (Caco-2) cells.</a> J. Pharm. Sci. 79, 595-600 (1990).</li><li>Artursson, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Epithelial+transport+of+drugs+in+cell+culture.+I:+A+model+for+studying+the+passive+diffusion+of+drugs+over+intestinal+absorptive+(Caco-2)+cells.">Epithelial transport of drugs in cell culture. I: A model for studying the passive diffusion of drugs over intestinal absorptive (Caco-2) cells.</a> J. Pharm. Sci. 79, 476-482 (1990).</li><li>Artursson, P., Karlsson, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Correlation+between+oral+drug+absorption+in+humans+and+apparent+drug+permeability+coefficients+in+human+intestinal+epithelial+(Caco-2)+cells.">Correlation between oral drug absorption in humans and apparent drug permeability coefficients in human intestinal epithelial (Caco-2) cells.</a> Biochem. Biophys. Res. Commun. 175, 880-885 (1991).</li><li>Balda, 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=Functional+dissociation+of+paracellular+permeability+and+transepithelial+electrical+resistance+and+disruption+of+the+apical-basolateral+intramembrane+diffusion+barrier+by+expression+of+a+mutant+tight+junction+membrane+protein.">Functional dissociation of paracellular permeability and transepithelial electrical resistance and disruption of the apical-basolateral intramembrane diffusion barrier by expression of a mutant tight junction membrane protein.</a> J. Cell Biol. 134, 1031-1049 (1996).</li><li>Hubatsch, I., Ragnarsson, E. G. E., Artursson, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Determination+of+drug+permeability+and+prediction+of+drug+absorption+in+Caco-2+monolayers.">Determination of drug permeability and prediction of drug absorption in Caco-2 monolayers.</a> Nat. Protoc. 2, 2111-2119 (2007).</li><li>Uchida, M., Fukazawa, T., Yamazaki, Y., Hashimoto, H., Miyamoto, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+modified+fast+(4+day)+96-well+plate+Caco-2+permeability+assay.">A modified fast (4 day) 96-well plate Caco-2 permeability assay.</a> J. Pharmacol. Toxicol. Methods. 59, 39-43 (2008).</li><li>Krug, S. M., Fromm, M., Gunzel, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Two-Path+Impedance+Spectroscopy+for+Measuring+Paracellular+and+Transcellular+Epithelial+Resistance.">Two-Path Impedance Spectroscopy for Measuring Paracellular and Transcellular Epithelial Resistance.</a> Biophys. J. 97, 2202-2211 (2009).</li><li>Wegener, J., Abrams, D., Willenbrink, W., Galla, H. J., Janshoff, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Automated+multi-well+device+to+measure+transepithelial+electrical+resistances+under+physiological+conditions.">Automated multi-well device to measure transepithelial electrical resistances under physiological conditions.</a> BioTechniques. 37, 592-594 (2004).</li><li>Weber, C. R., Shen, L., Wu, L., Wang, Y., Turner, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Occludin+is+Required+for+Tumor+Necrosis+Factor+(TNF)-Mediated+Regulation+of+Tight+Junction+(TJ)+Barrier+Function.">Occludin is Required for Tumor Necrosis Factor (TNF)-Mediated Regulation of Tight Junction (TJ) Barrier Function.</a> Gastroenterology. 140, (2011).</li><li>Owens, R. M., Malliaras, G. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Organic+electronics+at+the+interface+with+biology.">Organic electronics at the interface with biology.</a> MRS Bull. , (2010).</li><li>Lin, P., Yan, F., Yu, J. J., Chan, H. L. W., Yang, 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+Application+of+Organic+Electrochemical+Transistors+in+Cell-Based+Biosensors.">The Application of Organic Electrochemical Transistors in Cell-Based Biosensors.</a> Adv. Mater. 22, 3655-3660 (2010).</li><li>White, H. S., Kittlesen, G. P., Wrighton, M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chemical+Derivatization+of+an+Array+of+3+Gold+Microelectrodes+with+Polypyrrole+-+Fabrication+of+a+Molecule-Based+Transistor.">Chemical Derivatization of an Array of 3 Gold Microelectrodes with Polypyrrole - Fabrication of a Molecule-Based Transistor.</a> J. Am. Chem. Soc. 106, 5375-5377 (1984).</li><li>Bernards, D. A., Malliaras, G. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Steady-state+and+transient+behavior+of+organic+electrochemical+transistors.">Steady-state and transient behavior of organic electrochemical transistors.</a> Adv. Funct. Mater. 17, 3538-3544 (2007).</li><li>Jimison, L. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Measurement+of+Barrier+Tissue+Integrity+with+an+Organic+Electrochemical+Transistor.">Measurement of Barrier Tissue Integrity with an Organic Electrochemical Transistor.</a> Adv. Mater. 24, 5919-5923 (2012).</li><li>Tria, S., Jimison, L. H., Hama, A., Bongo, M., Owens, 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=Sensing+of+EGTA+Mediated+Barrier+Tissue+Disruption+with+an+Organic+Transistor.">Sensing of EGTA Mediated Barrier Tissue Disruption with an Organic Transistor.</a> Biosensors. 3, 44-57 (2013).</li><li>Tria, S. A., Jimison, L. H., Hama, A., Bongo, M., Owens, 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=Validation+of+the+organic+electrochemical+transistor+for+in+vitro+toxicology.">Validation of the organic electrochemical transistor for in vitro toxicology.</a> Biochim. Biophys. Acta. 1830, 4381-4390 (2013).</li><li>Zhu, Z. T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+simple+poly(3,4-ethylene+dioxythiophene)/poly(styrene+sulfonic+acid)+transistor+for+glucose+sensing+at+neutral+pH.">A simple poly(3,4-ethylene dioxythiophene)/poly(styrene sulfonic acid) transistor for glucose sensing at neutral pH.</a> Chem. Commun. , 1556-1557 (2004).</li><li>Lin, P., Yan, F., Yu, J., Chan, H. L., Yang, 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+application+of+organic+electrochemical+transistors+in+cell-based+biosensors.">The application of organic electrochemical transistors in cell-based biosensors.</a> Adv. Mater. 22, 3655-3660 (2010).</li></ol>

Este projecto é apoiado pelo FP7-People-2009-RG, Marie Curie Projeto No. 256367 (CELLTOX) ea Proposta Conselho Europeu de Investigação ERC-2010-StG No 258966 (IONOSENSE), bem como uma bolsa conjunta do Conselho Regional de Provence Alpes Côte d&#39;Azur e CDL Pharma para ST. Agradecemos George Malliaras para discussões úteis relativos ao design e função OECT.

Esta técnica proporciona um novo método para integrar um transistor eletroquímico orgânica com células vivas para medir a integridade do tecido de barreira. As principais vantagens desta técnica são a rapidez e sensibilidade, mas também do baixo custo do dispositivo de monitorização dinâmica de tecido de barreira. Como este método usa células vivas, um ponto crítico é ter a certeza de usar uma monocamada, o que representa uma camada de barreira intacta. Os parâmetros da barre...

O epitélio gastrintestinal é um exemplo do tecido de barreira, a qual controla a passagem das moléculas entre os diferentes compartimentos do corpo. O epitélio constituído por células colunares alongadas unidas por complexos de proteínas que proporcionem uma barreira física 1 contra agentes patogénicos e toxinas, enquanto permitindo a passagem de água e os nutrientes necessários para sustentar o organismo. Esta selectividade é devido à polarização das células epiteliais, o que cria dois domínios de membrana diferentes: o lado apical das células expostas à luz, e o lado basal das células ancoradas nos tecidos subjacentes 2,3. Tight junctions (TJ) são complexos de proteínas presentes na porção apical das células epiteliais e são parte de um complexo maior conhecida como a junção apical 4. O fluxo de íons através do tecido de barreira pode ou ir através do transcelular (através do celular) ou via um paracelular (entre duas células adjacentes) via. A somao transporte através de ambas as vias é conhecida como a resistência transepitelial. A junção apical é responsável pela regulação de íons e moléculas que passam através da barreira de 5,6 por meio de uma abertura específica e função de fechamento. Uma disfunção ou perturbação destes complexos de proteína é muitas vezes relacionados com a doença 7-11. Além disso, muitos patógenos entéricos / toxinas são conhecidos por atingir especificamente esse complexo, entrando assim o corpo e levando a diarréia, provavelmente como consequência da desregulação maciça de fluxo de íons / água através da barreira 12-14. Tecido de barreira pode também ser modificado, alterando o microambiente extracelular. Caderina é uma proteína crítica para a adesão célula-célula, e está envolvido na formação da junção apical. O cálcio é necessário para a conformação estrutural correcta da caderina, e uma diminuição no cálcio extracelular foi mostrado para provocar a destruição da junção célula-célula e uma abertura subsequente dovia paracelular entre as células 15. Neste estudo, EGTA (etileno-glicol-bis (beta-amino-etil éter)-N, N, N &#39;, N&#39; ácido acético, tetra-), um quelante de cálcio específico, foi utilizada para induzir a quebra da barreira de tecido, uma vez que possui mostrado ter um efeito drástico sobre a rápida e paracelular de iões fluem 16,17. Esse quelante de cálcio foi utilizado em uma monocamada confluente e diferenciado da linha celular Caco-2. Cultivados em inserções de cultura de células, é conhecido nesta linha de células para o desenvolvimento das características do tracto gastrointestinal e é amplamente utilizado na indústria farmacêutica para testar a absorção de fármacos 18,19. Métodos para monitorar a integridade do tecido barreira são abundantes. Estes métodos são muitas vezes óptico, baseando-se coloração por imunofluorescência de proteínas particulares conhecidos como sendo na junção apical 20, ou baseando-se na quantificação de uma molécula de marcador fluorescente que é normalmente impermeável ao tecido de barreira21,22. No entanto, os métodos de livre-etiqueta (isto é, sem um fluoróforo / cromóforo) são preferíveis, como o uso de um rótulo pode incorrer artefactos, e frequentemente aumenta o custo e tempo de ensaio. Elétrica, monitoramento sem etiqueta de tecido barreira surgiu recentemente como um método de monitoramento dinâmico 23. Por exemplo, os recentes avanços tecnológicos na espectroscopia de impedância eléctrica têm permitido o desenvolvimento de um aparelho de digitalização comercialmente disponíveis 24,25 que pode medir a resistência transepitelial (TER), uma medição da condutância de iões através da camada de células. A eletrônica orgânica criou uma oportunidade única para interagir no mundo da eletrônica e biologia 26,27 28,29 usando polímeros condutores que podem conduzir ambas as companhias eletrônicas e iônicas. Uma nova técnica para detectar falhas no tecido barreira usando o OECT 30-32 foi recentemente introduzido. Este dispositivo foi validado contra as técnicas existentes nosed para avaliar a integridade da barreira de tecido, inclusive de imunofluorescência, ensaios de permeabilidade utilizando Lúcifer amarelo, e espectroscopia de impedância usando o Cellzscope. No caso de todos os componentes tóxicos testados, o OECT foi encontrado a operar com uma sensibilidade igual ou melhor, e com o aumento da resolução temporal, em comparação com as técnicas anteriores. Neste dispositivo, PEDOT: PSS, um polímero condutor que tem sido mostrado para ser estável e biocompatível 33,34, é usado como o material activo no canal de transístor. O OECT é composto por eléctrodos de dreno e fonte de cada lado de um canal de polímero condutor. Este é, então, colocada em contacto com um electrólito, o qual constitui parte integrante do dispositivo. Um eléctrodo de porta é imerso no electrólito (Figura 1), e, quando uma tensão de porta positiva é aplicada à porta, catiões de electrólito é forçado para dentro do canal, dedoping assim o polímero condutor, resultando numa alteração na fonte-dreno corrente. O device é, portanto, extremamente sensível a pequenas mudanças no fluxo iónico devido à amplificação do transistor. A camada de células cultivadas em uma inserção de cultura de células foi colocada entre o eléctrodo de porta e o canal de polímero condutor. A presença de uma camada de células intactas actua como barreira para os catiões de entrar no polímero condutor, por conseguinte, na presença de uma monocamada intacta, as quedas de corrente de drenagem (Figura 2: transição da região A para B). Na presença de um composto tóxico, o tecido de barreira vai perder gradualmente a sua integridade, deixando os catiões introduzir na película de polímero e aumentar a corrente de drenagem (Figura 2: região c). Com esta técnica, a ruptura do tecido de barreira é visto pela modulação da corrente de escoamento, correspondente à modulação do fluxo através da monocamada. Este dispositivo é capaz de medir pequenas variações no fluxo iônico com resolução temporal sem precedentes e sensibilidade em tempo real. Este wil tecnologial ser de interesse no domínio da toxicologia para o teste de drogas, diagnóstico de doenças ou pesquisa básica como o modelo de barreira pode ser facilmente adaptado. Este método também ajudará a reduzir a experimentação animal, uma vez que permite a validação de modelos in vitro para substituir os ensaios in vivo.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="589">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="43">
			<td height="43" style="height:43px;width:216px;">CLEVIOS PH 1000</td>
			<td style="width:87px;">HERAUS CLEVIOS</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="64">
			<td height="64" style="height:64px;width:216px;">AZ9260 resin</td>
			<td style="width:87px;">CIPEC SPECIALITIES</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="43">
			<td height="43" style="height:43px;width:216px;">Dodecylbenzenesulfonic acid (DBSA)</td>
			<td style="width:87px;">Acros Organic</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="64">
			<td height="64" style="height:64px;width:216px;">3-glycidoxypropyltrimethoxysilane (GOPS)</td>
			<td style="width:87px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="64">
			<td height="64" style="height:64px;width:216px;">24-well Suspended cell Culture insert Millicell&#160; PET 0.4 &#956;m Millipore</td>
			<td style="width:87px;">Dominique dutscher</td>
			<td style="width:119px;">51705</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="43">
			<td height="43" style="height:43px;width:216px;">24-well cell culture plate BD Falcon</td>
			<td style="width:87px;">Dominique dutscher</td>
			<td style="width:119px;">51705</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="43">
			<td height="43" style="height:43px;width:216px;">STERICUP-GP PES 0.22 &#956;M</td>
			<td style="width:87px;">Dominique dutscher</td>
			<td style="width:119px;">51246</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="43">
			<td height="43" style="height:43px;width:216px;">ADVANCED DMEM Marque GIBCO</td>
			<td style="width:87px;">Fisher scientific</td>
			<td style="width:119px;">E3434T</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="43">
			<td height="43" style="height:43px;width:216px;">FBS HEAT INACT. S.AMERICAN</td>
			<td style="width:87px;">Fisher scientific</td>
			<td style="width:119px;">E3387M</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="43">
			<td height="43" style="height:43px;width:216px;">PENICILLIN STREPTOMYCIN</td>
			<td style="width:87px;">Fisher scientific</td>
			<td style="width:119px;">E3470C</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="43">
			<td height="43" style="height:43px;width:216px;">GLUTAMAX</td>
			<td style="width:87px;">Fisher scientific</td>
			<td style="width:119px;">E3524T</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="43">
			<td height="43" style="height:43px;width:216px;">TRYPSIN 0.05% EDTA</td>
			<td style="width:87px;">Fisher scientific</td>
			<td style="width:119px;">E3513N</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="64">
			<td height="64" style="height:64px;width:216px;">EGTA (Ethylene glycol-bis(2-aminoethylether)-N,N,N&#8242;,N&#8242;-tetraacetic acid)</td>
			<td style="width:87px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">E4378</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="43">
			<td height="43" style="height:43px;width:216px;">ETHYLENE GLYCOL, ANHYDROUS, 99.8%,</td>
			<td style="width:87px;">Sigma aldrich</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:216px;">Caco-2 cells</td>
			<td style="width:87px;">ATCC</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="64">
			<td height="64" style="height:64px;width:216px;">PDMS</td>
			<td style="width:87px;">Dow corning</td>
			<td style="width:119px;">SYLGARD 184 SILICONE ELASTOMER</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:216px;">Au (99.99%)</td>
			<td style="width:87px;">NEYCO</td>
			<td style="width:119px;">AU3X6</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:216px;">Chromium (99.95%)</td>
			<td style="width:87px;">NEYCO</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="64">
			<td height="64" style="height:64px;width:216px;">Parylene C</td>
			<td style="width:87px;">Specialty Coating Systems</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="43">
			<td height="43" style="height:43px;width:216px;">Ag/AgCl wire</td>
			<td style="width:87px;">HARVARD APPARATUS</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="64">
			<td height="64" style="height:64px;width:216px;">Photoresist</td>
			<td style="width:87px;">CIPEC SPECIALITIES</td>
			<td style="width:119px;">R&#233;sine AZ9260</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

sensing of barrier tissue disruption with an organic electrochemical transistor

O tracto gastrointestinal é um exemplo do tecido de barreira, que proporciona uma barreira física contra o ingresso de agentes patogénicos e toxinas, enquanto permitindo a passagem de iões e moléculas necessárias. A quebra neste barreira pode ser causada por uma redução na concentração de cálcio extracelular. Esta redução na concentração de cálcio provoca uma alteração conformacional nas proteínas envolvidas na vedação da barreira, o que leva a um aumento do fluxo paracelular. Para imitar o efeito do cálcio nos quelantes ácido etileno glicol-bis (éter de beta-aminoetilo)-N, N, N &#39;, N&#39;-ácido acético tetra (EGTA) foi usado em uma monocamada de células que se sabe ser representativa do tracto gastrointestinal. Já existem métodos para detectar o rompimento do tecido de barreira, tais como os ensaios de imunofluorescência e de permeabilidade. No entanto, estes métodos são demorados e dispendiosos e não é adequado para as medições dinâmicas ou de alto rendimento. Métodos eletrônicos para medir o tecido barreiraintegridade existem também para a medição da resistência transepitelial (TER), no entanto, estes são muitas vezes dispendioso e complexo. O desenvolvimento de métodos rápidos, baratos e sensíveis é urgentemente necessário, pois a integridade do tecido barreira é um parâmetro fundamental na descoberta de medicamentos e diagnósticos patógeno / toxina. O transístor eletroquímico orgânico (OECT) integrado com tecido barreira células formadoras tem sido mostrado como um novo dispositivo capaz de monitorar de forma dinâmica a integridade do tecido de barreira. O dispositivo é capaz de medir pequenas variações no fluxo iónico com resolução temporal sem precedentes e sensibilidade, em tempo real, como um indicador da integridade do tecido de barreira. Este novo método é baseado num dispositivo simples que pode ser compatível com aplicações de rastreio de elevada capacidade e fabricada a baixo custo.

Durante a primeira etapa de medição, a corrente de escoamento pode variar um pouco, mas na maioria dos casos, deve manter-se estável (Figura 2, parte a). Se o sinal não é estável, o transistor deve ser descartado e substituído. Esta verificação de estabilidade também garante que quaisquer perdas iniciais na condutividade do dispositivo não afetam a medição subseqüente. Depois de vários minutos de medição, a inserção com células formadoras de tecido de barreira é colocada na parte su...

Watch this Scientific Journal Video about Sensing of Barrier Tissue Disruption with an Organic Electrochemical Transistor at JoVE.com

Sensing of Barrier Tissue Disruption with an Organic Electrochemical Transistor

O transistor Electrochemical orgânica é integrado com células vivas e utilizado para monitorizar o fluxo de iões através da barreira epitelial gastrointestinal. Neste estudo, um aumento no fluxo de iões, relacionada com a ruptura das junções apertadas, induzida pela presença de EGTA quelante de cálcio (ácido etileno glicol-bis (éter de beta-aminoetilo)-N, N, N &#39;, N&#39;-tetra-acético ácido), é medida.

Sensoriamento de Barreira rompimento do tecido com um transistor Eletroquímica Orgânica

The gastrointestinal tract is an example of barrier tissue that provides a physical barrier against entry of pathogens and toxins, while allowing the ...

sensing-barrier-tissue-disruption-with-an-organic-electrochemical

Research

JoVE Journal

Bioengineering

11.6K visualizações.  Ecole Nationale Superieure des Mines.  O transistor Electrochemical orgânica é integrado com células vivas e utilizado para monitorizar o fluxo de iões através da barreira epitelial gastrointestinal. Neste estudo, um aumento no fluxo de iões, relacionada com a ruptura das junções apertadas, induzida pela presença de EGTA quelante de cálcio (ácido etileno glicol-bis (éter de beta-aminoetilo)-N, N, N ', N'-tetra-acético ácido), é medida. 

Vídeo: Sensing of Barrier Tissue Disruption with an Organic Electrochemical Transistor

Hollow Microneedle-based Sensor for Multiplexed Transdermal Electrochemical Sensing

The development of a minimally invasive multiplexed monitoring system for rapid analysis of biologically-relevant molecules could offer individuals suffering from chronic medical conditions facile assessment of their immediate physiological state. Furthermore, it could serve as a research tool for analysis of complex, multifactorial medical conditions. In order for such a multianalyte sensor to be realized, it must be minimally invasive, sampling of interstitial fluid must occur without pain or harm to the user, and analysis must be rapid as well as selective.
Initially developed for pain-free drug delivery, microneedles have been used to deliver vaccines and pharmacologic agents (e.g., insulin) through the skin.1-2 Since these devices access the interstitial space, microneedles that are integrated with microelectrodes can be used as transdermal electrochemical sensors. Selective detection of glucose, glutamate, lactate, hydrogen peroxide, and ascorbic acid has been demonstrated using integrated microneedle-electrode devices with carbon fibers, modified carbon pastes, and platinum-coated polymer microneedles serving as transducing elements.3-7,8
This microneedle sensor technology has enabled a novel and sophisticated analytical approach for in situ and simultaneous detection of multiple analytes. Multiplexing offers the possibility of monitoring complex microenvironments, which are otherwise difficult to characterize in a rapid and minimally invasive manner. For example, this technology could be utilized for simultaneous monitoring of extracellular levels of, glucose, lactate and pH,9 which are important metabolic indicators of disease states7,10-14 (e.g., cancer proliferation) and exercise-induced acidosis.15

This article details the construction of a multiplexed microneedle-based sensor. The device is being developed for in situ sampling and electrochemical analysis of multiple analytes in a rapid and selective manner. We envision clinical medicine and biomedical research uses for these microneedle-based sensors.

Sensor de microagulhas baseado oco para Multiplexed Transdermal Eletroquímica Sensing

The development of a minimally invasive multiplexed monitoring system for rapid analysis of biologically-relevant molecules could offer individuals ...

Bioengenharia

Bacterial Detection &amp; Identification Using Electrochemical Sensors

Electrochemical sensors are widely used for rapid and accurate measurement of blood glucose and can be adapted for detection of a wide variety of analytes. Electrochemical sensors operate by transducing a biological recognition event into a useful electrical signal. Signal transduction occurs by coupling the activity of a redox enzyme to an amperometric electrode. Sensor specificity is either an inherent characteristic of the enzyme, glucose oxidase in the case of a glucose sensor, or a product of linkage between the enzyme and an antibody or probe.
Here, we describe an electrochemical sensor assay method to directly detect and identify bacteria. In every case, the probes described here are DNA oligonucleotides. This method is based on sandwich hybridization of capture and detector probes with target ribosomal RNA (rRNA). The capture probe is anchored to the sensor surface, while the detector probe is linked to horseradish peroxidase (HRP). When a substrate such as 3,3',5,5'-tetramethylbenzidine (TMB) is added to an electrode with capture-target-detector complexes bound to its surface, the substrate is oxidized by HRP and reduced by the working electrode. This redox cycle results in shuttling of electrons by the substrate from the electrode to HRP, producing current flow in the electrode.

We describe an electrochemical sensor assay method for rapid bacterial detection and identification. The assay involves a sensor array functionalized with DNA oligonucleotide capture probes for ribosomal RNA (rRNA) species-specific sequences. Sandwich hybridization of target rRNA with the capture probe and a horseradish peroxidase-linked DNA oligonucleotide detector probe produces a measurable amperometric current.

Bacteriana Detecção e Identificação Utilizando sensores eletroquímicos

Electrochemical  sensors are widely used for rapid and accurate measurement of blood glucose and  can be adapted for detection of a wide variety of ...

Electric Cell-substrate Impedance Sensing for the Quantification of Endothelial Proliferation, Barrier Function, and Motility

Electric Cell-substrate Impedance Sensing (ECIS) is an in vitro impedance measuring system to quantify the behavior of cells within adherent cell layers. To this end, cells are grown in special culture chambers on top of opposing, circular gold electrodes. A constant small alternating current is applied between the electrodes and the potential across is measured. The insulating properties of the cell membrane create a resistance towards the electrical current flow resulting in an increased electrical potential between the electrodes. Measuring cellular impedance in this manner allows the automated study of cell attachment, growth, morphology, function, and motility. Although the ECIS measurement itself is straightforward and easy to learn, the underlying theory is complex and selection of the right settings and correct analysis and interpretation of the data is not self-evident. Yet, a clear protocol describing the individual steps from the experimental design to preparation, realization, and analysis of the experiment is not available. In this article the basic measurement principle as well as possible applications, experimental considerations, advantages and limitations of the ECIS system are discussed. A guide is provided for the study of cell attachment, spreading and proliferation; quantification of cell behavior in a confluent layer, with regard to barrier function, cell motility, quality of cell-cell and cell-substrate adhesions; and quantification of wound healing and cellular responses to vasoactive stimuli. Representative results are discussed based on human microvascular (MVEC) and human umbilical vein endothelial cells (HUVEC), but are applicable to all adherent growing cells.

This protocol reviews Electric Cell-substrate Impedance Sensing, a method to record and analyze the impedance spectrum of adherent cells for the quantification of cell attachment, proliferation, motility, and cellular responses to pharmacological and toxic stimuli. Detection of endothelial permeability and assessment of cell-cell and cell-substrate contacts are emphasized.

Elétrica Cell-substrato impedância Sensing para a quantificação do endotelial Proliferação, Barreira Function, e Motilidade

Electric Cell-substrate Impedance Sensing (ECIS) is an in vitro impedance measuring system to quantify the behavior of cells within adherent cell layers. ...

Preparation of Silicon Nanowire Field-effect Transistor for Chemical and Biosensing Applications

Surveillance using biomarkers is critical for the early detection, rapid intervention, and reduction in the incidence of diseases. In this study, we describe the preparation of polycrystalline silicon nanowire field-effect transistors (pSNWFETs) that serve as biosensing devices for biomarker detection. A protocol for chemical and biomolecular sensing by using pSNWFETs is presented. The pSNWFET device was demonstrated to be a promising transducer for real-time, label-free, and ultra-high-sensitivity biosensing applications. The source/drain channel conductivity of a pSNWFET is sensitive to changes in the environment around its silicon nanowire (SNW) surface. Thus, by immobilizing probes on the SNW surface, the pSNWFET can be used to detect various biotargets ranging from small molecules (dopamine) to macromolecules (DNA and proteins). Immobilizing a bioprobe on the SNW surface, which is a multistep procedure, is vital for determining the specificity of the biosensor. It is essential that every step of the immobilization procedure is correctly performed. We verified surface modifications by directly observing the shift in the electric properties of the pSNWFET following each modification step. Additionally, X-ray photoelectron spectroscopy was used to examine the surface composition following each modification. Finally, we demonstrated DNA sensing on the pSNWFET. This protocol provides step-by-step procedures for verifying bioprobe immobilization and subsequent DNA biosensing application.

We describe key steps for biosensing by using polysilicon nanowire field-effect transistors, including the preparation of the device and the immobilization and confirmation of a DNA molecular probe on the nanowire surface, as well as conditions for DNA sensing.

Preparação de Silicon Nanowire transistor de efeito de campo para aplicações químicas e Biossensoriais

Surveillance using biomarkers is critical for the early detection, rapid intervention, and reduction in the incidence of diseases. In this study, we ...

Tissue Engineering by Intrinsic Vascularization in an In Vivo Tissue Engineering Chamber

In reconstructive surgery, there is a clinical need for an alternative to the current methods of autologous reconstruction which are complex, costly and trade one defect for another. Tissue engineering holds the promise to address this increasing demand. However, most tissue engineering strategies fail to generate stable and functional tissue substitutes because of poor vascularization. This paper focuses on an in vivo tissue engineering chamber model of intrinsic vascularization where a perfused artery and a vein either as an arteriovenous loop or a flow-through pedicle configuration is directed inside a protected hollow chamber. In this chamber-based system angiogenic sprouting occurs from the arteriovenous vessels and this system attracts ischemic and inflammatory driven endogenous cell migration which gradually fills the chamber space with fibro-vascular tissue. Exogenous cell/matrix implantation at the time of chamber construction enhances cell survival and determines specificity of the engineered tissues which develop. Our studies have shown that this chamber model can successfully generate different tissues such as fat, cardiac muscle, liver and others. However, modifications and refinements are required to ensure target tissue formation is consistent and reproducible. This article describes a standardized protocol for the fabrication of two different vascularized tissue engineering chamber models in vivo.

Tissue Engineering by Intrinsic Vascularization in an In Vivo Tissue Engineering Chamber

This is a guideline for constructing in vivo vascularized tissue using a microsurgical arteriovenous loop or a flow-through pedicle configuration inside a tissue engineering chamber. The vascularized tissues generated can be employed for organ regeneration and replacement of tissue defects, as well as for drug testing and disease modeling.

Engenharia de Tecidos por Intrínseca Vascularização numa<em&gt; In Vivo</em&gt; Câmara Engenharia de Tecidos

In reconstructive surgery, there is a clinical need for an alternative to the current methods of autologous reconstruction which are complex, costly and ...

Wet Chemistry and Peptide Immobilization on Polytetrafluoroethylene for Improved Cell-adhesion

Endowing materials surface with cell-adhesive properties is a common strategy in biomaterial research and tissue engineering. This is particularly interesting for already approved polymers that have a long standing use in medicine because these materials are well characterized and legal issues associated with the introduction of newly synthesized polymers may be avoided. Polytetrafluoroethylene (PTFE) is one of the most frequently employed materials for the manufacturing of vascular grafts but the polymer lacks cell adhesion promoting features. Endothelialization, i.e., complete coverage of the grafts inner surface with a confluent layer of endothelial cells is regarded key to optimal performance, mainly by reducing thrombogenicity of the artificial interface.
This study investigates the growth of endothelial cells on peptide-modified PTFE and compares these results to those obtained on unmodified substrate. Coupling with the endothelial cell adhesive peptide Arg-Glu-Asp-Val (REDV) is performed via activation of the fluorin-containing polymer using the reagent sodium naphthalenide, followed by subsequent conjugation steps. Cell culture is accomplished using Human Umbilical Vein Endothelial Cells (HUVECs) and excellent cellular growth on peptide-immobilized material is demonstrated over a two-week period.

Cell-adhesiveness is key to many approaches in biomaterial research and tissue engineering. A step-by-step technique is presented using wet-chemistry for the surface modification of the important polymer PTFE with peptides.

Wet Chemistry and Peptide Imobilização em Polytetrafluoroethylene para Melhoria de adesão celular

Endowing materials surface with cell-adhesive properties is a common strategy in biomaterial research and tissue engineering. This is particularly ...

Development of an Electrochemical DNA Biosensor to Detect a Foodborne Pathogen

Vibrio parahaemolyticus (V. parahaemolyticus) is a common foodborne pathogen that contributes to a large proportion of public health problems globally, significantly affecting the rate of human mortality and morbidity. Conventional methods for the detection of V. parahaemolyticus such as culture-based methods, immunological assays, and molecular-based methods require complicated sample handling and are time-consuming, tedious, and costly. Recently, biosensors have proven to be a promising and comprehensive detection method with the advantages of fast detection, cost-effectiveness, and practicality. This research focuses on developing a rapid method of detecting V. parahaemolyticus with high selectivity and sensitivity using the principles of DNA hybridization. In the work, characterization of synthesized polylactic acid-stabilized gold nanoparticles (PLA-AuNPs) was achieved using X-ray Diffraction (XRD), Ultraviolet-visible Spectroscopy (UV-Vis), Transmission Electron Microscopy (TEM), Field-emission Scanning Electron Microscopy (FESEM), and Cyclic Voltammetry (CV). We also carried out further testing of stability, sensitivity, and reproducibility of the PLA-AuNPs. We found that the PLA-AuNPs formed a sound structure of stabilized nanoparticles in aqueous solution. We also observed that the sensitivity improved as a result of the smaller charge transfer resistance (Rct) value and an increase of active surface area (0.41 cm2). The development of our DNA biosensor was based on modification of a screen-printed carbon electrode (SPCE) with PLA-AuNPs and using methylene blue (MB) as the redox indicator. We assessed the immobilization and hybridization events by differential pulse voltammetry (DPV). We found that complementary, non-complementary, and mismatched oligonucleotides were specifically distinguished by the fabricated biosensor. It also showed reliably sensitive detection in cross-reactivity studies against various food-borne pathogens and in the identification of V. parahaemolyticus in fresh cockles.

A protocol for the development of an electrochemical DNA biosensor comprising a polylactic acid-stabilized, gold nanoparticles-modified, screen-printed carbon electrode to detect Vibrio parahaemolyticus is presented.

Desenvolvimento de um Biosensor eletroquímico do DNA para detectar um patógeno de origem alimentar

Vibrio parahaemolyticus (V. parahaemolyticus) is a common foodborne pathogen that contributes to a large proportion of public health problems globally, ...

In Vitro Multiparametric Cellular Analysis by Micro Organic Charge-modulated Field-effect Transistor Arrays

Modern electrophysiology has been constantly fueled by the parallel development of increasingly sophisticated tools and materials. In turn, discoveries in this field have driven technological progress in a back-and-forth process that ultimately determined the impressive achievements of the past 50 years. However, the most employed devices used for cellular interfacing (namely, the microelectrode arrays and microelectronic devices based on transistors) still present several limitations such as high cost, the rigidity of the materials, and the presence of an external reference electrode. To partially overcome these issues, there have been developments in a new scientific field called organic bioelectronics, resulting in advantages such as lower cost, more convenient materials, and innovative fabrication techniques.
Several interesting new organic devices have been proposed during the past decade to conveniently interface with cell cultures.&#160;This paper presents the protocol for the fabrication of devices for cellular interfacing based on the organic charge-modulated field-effect transistor (OCMFET). These devices, called micro OCMFET arrays (MOAs), combine the advantages of organic electronics and the peculiar features of the OCMFET to prepare transparent, flexible, and reference-less tools with which it is possible to monitor both the electrical and the metabolic activities of cardiomyocytes and neurons in vitro, thus allowing a multiparametric evaluation of electrogenic cell models.

In Vitro Multiparametric Cellular Analysis by Micro Organic Charge-modulated Field-effect Transistor Arrays

Here, we present the fabrication protocol of an organic charge-modulated field-effect transistor (OCMFET)-based device for in vitro cellular interfacing. The device, called a micro OCMFET array, is a flexible, low-cost, and reference-less device, which will enable the monitoring of the electrical and metabolic activities of electroactive cell cultures.

In vitro Análise celular multiparamétrica por micro matrizes transistores moduladas por carga orgânica

Modern electrophysiology has been constantly fueled by the parallel development of increasingly sophisticated tools and materials. In turn, discoveries in ...

Disruption of the Blood-Spinal Cord Barrier Using Low-Intensity Focused Ultrasound in a Rat Model

Low-intensity focused ultrasound (LIFU) uses ultrasonic pulsations at lower intensities than ultrasound and is being tested as a reversible and precise neuromodulatory technology. Although LIFU-mediated blood-brain barrier (BBB) opening has been explored in detail, no standardized technique for blood-spinal cord barrier (BSCB) opening has been established to date. Therefore, this protocol presents a method for successful BSCB disruption using LIFU sonication in a rat model, including descriptions of animal preparation, microbubble administration, target selection&#160;and localization, as well as BSCB disruption visualization and confirmation. The approach reported here is particularly useful for researchers who need a fast and cost-effective method to test and confirm target localization and precise BSCB disruption in a small animal model with a focused ultrasound transducer, evaluate the BSCB efficacy of sonication parameters, or explore applications for LIFU at the spinal cord, such as drug delivery, immunomodulation, and neuromodulation. Optimizing this protocol for individual use is recommended, especially for advancing future preclinical, clinical, and translational work.

Disruption of the blood-spinal cord barrier (BSCB) can be successfully achieved with the intravenous administration of microbubbles and the application of low-intensity focused ultrasound (LIFU). This protocol details the opening of the BSCB using LIFU in a rodent model, including equipment setup, microbubble injection, target localization, and BSCB disruption visualization.

Ruptura da Barreira Hemato-Medular Usando Ultrassom Focalizado de Baixa Intensidade em Modelo de Rato

Low-intensity focused ultrasound (LIFU) uses ultrasonic pulsations at lower intensities than ultrasound and is being tested as a reversible and precise ...

Avaliando as alterações de comportamento celular induzidas por MOF por detecção elétrica de substrato celular

Electric Cell-Substrate Sensing for Real-Time Evaluation of Metal-Organic Framework Toxicological Profiles

Metal-organic frameworks (MOFs) are hybrids formed through the coordination of metal ions and organic linkers in organic solvents. The implementation of MOFs in biomedical and industrial applications has led to concerns regarding their safety. Herein, the profile of a selected MOF, a zeolitic imidazole framework, was evaluated upon exposure to human lung epithelial cells. The platform for evaluation was a real-time technique (i.e., electric cell-substrate impedance sensing [ECIS]). This study identifies and discusses some of the deleterious effects of the selected MOF on the exposed cells. Furthermore, this study demonstrates the benefits of using the real-time method versus other biochemical assays for comprehensive cell evaluations. The study concludes that observed changes in cell behavior could hint at possible toxicity induced upon exposure&#160;to MOFs of different physicochemical characteristics and the dosage of those frameworks being used. By understanding changes in cell behavior, one foresees the ability to improve safe-by-design strategies of MOFs to be used for biomedical applications by specifically tailoring their physicochemical characteristics.

Autor em destaque: Avanços na avaliação da resposta das células epiteliais pulmonares humanas a estruturas metal-orgânicas 

The following study evaluates the toxicological profile of a selected metal-organic framework utilizing electric cell-substrate impedance sensing (ECIS), a real-time, high-throughput screening technique.

Sensoriamento Elétrico Célula-Substrato para Avaliação em Tempo Real de Perfis Toxicológicos de Estrutura Metal-Orgânica

Metal-organic frameworks (MOFs) are hybrids formed through the coordination of metal ions and organic linkers in organic solvents. The implementation of ...