Bu çalışma NIH hibe programı R01HL091020 R01HL093723, R01AI077343 ve R01GM096187 tarafından desteklenmiştir.

1. Tam kan eritrosit izolasyonu <ol><li> EAS-45 çözümleri hazırlayın. Tablo I tüm malzemeyi tartılır ve 100-200ml DI su içinde çözülür. 1000ml çözüm yapmak ve 8.0 pH ayarlamak için su ekleyin. 50ml Filtre ve kısım. Saklama için -20 ° C&#39;de dondurun. </li></ol> Not: Adım 1.2 Kurumsal Değerlendirme Kurulu tarafından onaylanmış protokol ile, bir hemşire olarak, eğitimli bir tıbbi profesyonel gibi olmalıdır. <ol start="2"><li> , EDTA içeren bir 10ml tüp içine medyan kübital venden kan 3-5ml çizin ve hemen EDTA ile kan hafifçe karıştırın ve iyice pıhtılaşmasını önlemek. </li><li> Süreç kan örneği mümkün olan en kısa sürede. Santrifüj dışında tüm aşağıdaki adımları hazırlık steril tutmak için kaputun altında yapılmalıdır. 50ml santrifüj tüpüne kan transferi 5dk @ 1000rpm, 4 ° C soğuk ve steril 1077 Histopaque ve santrifüj 10ml eklemek Iki kez tekrarlayın. </li><li> 10 ekleml soğuk ve steril PBS, 5min @ 1000rpm için santrifüj, 4 ° C Süpernatantı. 4 kez toplam 5 kez tekrarlayın. </li><li> Iki kez steril EAS-45 (5 dk @ 1000rpm, 4 ° C) yıkayın. Çamaşır hareket eritrositlerde, yeni steril bir 15ml tüpe son sırasında. </li><li> Süspanse edin eritrositlerde in10ml EAS-45. </li></ol> 2. Eritrositlerde biyotinilasyon <ol><li> Adım 1 eritrositlerde tüp alın. 5min @ 1000rpm, 4 ° C için santrifüj sonra tüm süpernatantı Her biri için birkaç flakon eritrositlerde pelet 10μl koyun ve her flakon PBS karşılık gelen miktarı (örneğin altı farklı eritrositlerde biyotinilasyon konsantrasyonlarda hazırlanması Tablo II). </li><li> Tablo II göre taze Biotin-X-NHS/DMF 1:10, 1:100 dilüsyonları olun. </li><li> Her flakon 0.1M borat tampon 10μl ekleyin. </li><li> Hemen hesaplanan her flakon biotin çözüm miktarı (Örnek olarak bkz. Tablo II) ve vorteks ekleyin . </li><li> Her RBC flakon yerleştirin.50ml konik bir tüp ve oda sıcaklığında 30 dakika rotator üzerinde inkübe içinde. </li><li> 2min @ 2000rpm EAS-45 800μl her flakon 3 kere yıkayın. </li><li> EAS-45 4 Her flakon ve saklamak için 100μl ekle ° C Nihai çözüm her 1μl eritrositlerde ~ 1mln olmalıdır. </li></ol> 3. Eritrositlerde biotin bağlantılı ligandlar * Functionalizing <ol><li> 2mg/ml streptavidin çözüm üreticinin talimatlarına göre hazırlayın. Aliqouted çözümü, -20 ° C&#39;de saklanabilir </li><li> Hemen streptavidin çözüm, girdap adım 2.7 (10μl) eritrositlerde eşit miktarda karıştırın ve 30 dakika için 4 rotator üzerinde inkübe ° C </li><li> 2min @ 2000rpm EAS-45 500μl ile 3 kere yıkayın. 15μl EAS-45 / depolama için% 1 BSA ekleyin. </li><li> 20μg/ml ligand çözüm, girdap adım 3.3 (10μl) hemen eritrositlerde eşit miktarda karıştırın ve için rotator oda sıcaklığında 30 dakika inkübe edin. </li><li> , 500μl ile iki kez yıkayın EAS-45 / 1% BSA 2dk @ 2000rpm. Depolama için EAS-45 / 1% BSA 15μl ekle. </li></ol> * Protein biotin bağlantı varsa protein biyotinilasyon için ticari kitler mevcuttur birini (örneğin, Thermo Scientific # 21955 EZ-Link Micro NHS PEG4 biyotinilasyon Kit) kullanımı ya da gösterildiği gibi bir ara adım olarak biotinlenmiş yakalama antikorlar video. 4. Reseptörü ve ligand yoğunlukları Kantitasyonu <ol><li> Doyurarak konsantrasyonları ile ilgili mAbs farklı bir flakon, reseptör taşıyan hücrelerin oda sıcaklığında 30 dakika için, adım 3 ligand kaplı eritrositlerde inkübe. Ayrı şişeleri hücrelerinde kontrolü için alakasız izotip-uyumlu antikorlar ile inkübe edin. Birincil antikorlar floresan etiketli değilse, üreticinin talimatlarına göre floresan-konjuge sekonder antikor ile inkübe edin. </li><li> Ilgili floresan cal akış cytometery adım 4.1 &#39;de hazırlanan numunelerin analizkullanılarak tespit boncuk. Şekil yoğunluklarını hesaplayınız. 1. </li></ol> 5. Mikropipet ve hücre odası için hazırlık <ol><li> PN-30 Narishige &#39;Manyetik Cam Mikroelektrod Yatay Çektirme veya Sutter Aletleri Mikropipet Çektirme kullanarak kılcal tüpler mikropipetler çekin. </li><li> Microforge ile mikromanipülatör çekti mikropipet ucu istenen boyutta (genellikle 1-5μm gerekli çap aralıkları çalışmada kullanılmak üzere hücrelerin büyüklüğüne göre) ayarlamak için kullanın. </li><li> Istediğiniz boyuta Mikroskop Kapak Cam keserek hücre odasına hazırlayın. Deneme sırasında ozmolarite değiştirmek için orta buharlaşmasını önlemek için her iki tarafın Madeni Yağ haznesi Seal. </li><li> Reseptör-ligand taşıyan hücreleri odasına ekleyin. </li></ol> 6. Mikropipet yapışma frekans tahlil <ol><li> Ilgili pipetler etkileşim hücreleri aspire ve bilgisayar programlı piezoelectr<html> ic çevirmen kontrollü temas alanı ve süresi ile diğer hücre ile temas içinde ve dışında RBC sürücü. Hücre ayrılması üzerine RBC uzama gözlemleyerek yapışma olayları algılama. </li><li> Belirli bir temas süresi, temas retraksiyon döngüsü 50-100 kez tekrarlayın. Excel elektronik tablonun bir sütununda herhangi bir yapışma için yapışma ya da &quot;0&quot; için &quot;1&quot; ekleyerek gözlenen yapışma olayları kaydedin. Mikroskobik görüntüler için, örneğin, dijital medya ve video kaset kayıt cihazı kullanabilirsiniz. </li><li> Yapışma frekansı karşı temas süresi eğrisi ortalama ve SEM elde etmek için her bir temas süresi için en az üç farklı hücre çiftleri kullanarak kaydedin. </li><li> Kendi özel fonksiyonel abluka mAbs kullanarak ligandlar veya reseptörlerini bloke ilgisiz ligandlar (örneğin BSA) ve / veya kaplanmış eritrositlerde kullanarak kontrol için nonspesifik bağlanma eğrisi kaydedin. , Her temas süresi noktasında spesifik adezyon frekans nonspesifik yapışma frekansı 1 çıkarılması ile hesaplanır . </li></ol>ove_title &quot;&gt; 7 Veri analizi <ol><li> Fit özel yapışma frekansı P ileriye ikinci mertebeden ve birinci dereceden reseptörlerinin tek bir türün ve ligandlar 1 tek bir türün arasında ters, tek adım etkileşimi açıklayan olasılıksal bir model (Denklem 1) karşı temas süresi t veri : <img alt="Denklem 1" src="/files/ftp_upload/3519/3519eq1.jpg" /> K 2B etkili afinitesi, k off off hızı, m r ve m l 4. adımda ölçülen ilgili reseptör ve ligand yoğunlukları vardır, ve c iletişim alanıdır. Eğri-fit, c ve K etkili 2B afinitesi gibi aynı kefeye ve topluca olarak iki parametre, A c K a ve k kapalı, vardır . Off oranı ile ürün etkin 2D oranı: </em&gt; c k = A c K x k kapatır. Spesifik adezyon frekans P çıkarma tarafından ölçülen toplam yapışma (P) 1,21 ölçülür nonspesifik yapışma fraksiyonu (P nonspesifik) hesaplanır: <img alt="Denklem 2" src="/files/ftp_upload/3519/3519eq2.jpg" /></li></ol> 8. Temsilcisi Sonuçlar: <img alt="Şekil 1" src="/files/ftp_upload/3519/3519fig1.jpg" /> Integrin α L β 2 nötrofil sitesi yoğunluğu Şekil 1 Belirlenmesi. Nötrofiller ilk Rakamlar 3,4 veya E-selektin-Ig olmadan kullanılan deneysel durumu maç 10dk E-selektin-Ig 1μg/ml ile inkübe ve sonra PE-konjuge anti doyurarak konsantrasyonları (10μg/ml) -insan CD11a mAb (Klon HI111, özel Tablo bakınreaktifler ve ekipman) veya kontrol için alakasız fare IgG1, yıkanmış ve hemen analiz. Numuneler standart QuantiBRITE PE kalibrasyon boncuk BD LSR akış sitometresinde okundu. Panel A, E-selektin-Ig tedavi (mavi renk) veya tedavi edilmemiş hücreleri (yeşil renkli) ile birlikte kalibrasyon boncuk floresan histogramları (pembe) gösterir. Özel CD11a mAb boyama katı eğrileri ve ilgisiz izotip eşleştirilmiş kontrol antikor boyama, noktalı eğriler gösterilmiştir gösterilmiştir. E-selektin-Ig (tüm yıkama adımları ve FACS tampon varlığı) ile muamele edilen hücreler CD11a yoğunluğu tedavi edilmezse hücreleri ile karşılaştırıldığında görüldüğü gibi etkilemedi. Panel B yoğunluğu nicelikleme süreci gösterir. Log10 Masası&#39;nda dört kalibrasyon boncuk histogramlar her tepe değeri ortalama floresan yoğunluğu (FI) için hesaplanmıştır (pembe daireler) ve boncuk başına çok özel PE moleküller için (üretici). Log10 fluoresc karşı boncuk başına Log10 PE moleküllerin lineer regresyonence çizilen oldu. E-selektin ile tedavi edilen hücreler için respectivly 3.99 (mavi katı daire) ve 2.23 (açık mavi daire), özel mAb ve kontrolü antikor, eşit Log10 FI (y ) değerleri. Biz x (değerler Panel B, yeşil ve mavi daireler olarak çizilir) lineer denklem çözüldü x = Log10 PE / PE olarak hücre ve:, nötrofil α L β 2 toplam sayısı mAb oranı 1:1 idi. 9587 olarak hesaplanmıştır. Yüzey yoğunluğu, nötrofil çapı 22 olarak 8.4μm kullanarak, 43 moleküller / mm 2 olarak hesaplanmıştır . ICAM-1 Yoğunluk benzer 65 mol / mikron 2 egale PE-anti-insan CD54 mAb kullanılarak akış cytometery ölçüldü. <img alt="Şekil 2" src="/files/ftp_upload/3519/3519fig2.jpg" /> Şekil 2 Mikropipet sistem şemaları. Bizim mikropipet ev sistemi monte edilmiş ve üç alt sistemlerin oluşan bir görüntüleme alt sistemi bir rec gözlemlemek için izinord ve analiz mikropipet aspire hücre hareketleri, bir hücre odasından hücreleri seçmek için etkinleştirmek için bir mikromanipülasyon alt sistemi, bir basınç alt sistemi bir mikropipetler hücreleri aspire için izin vermek. Görüntüleme alt sistemi merkezi bir 100x immersiyon yağı NA 1.25 amacı ile parça (Olympus IMT-2 IMT2) mikroskop ters. Görüntü, bir şarj çift cihazı (CCD) kamera ile bir video kaset kaydedici gönderilir. Video zamanlayıcısı zaman takip sistemi ile birleştirilir. Her mikropipet mikroskop üzerine monte edilir ve üç eksenli hidrolik mikromanipülatör yerleştirilmiş ince mekanik bir sürücü tarafından manipüle edilebilir. Newport Mekanik manipülatörler de kullanılabilir. Mikropipet sahiplerinden biri, bir piezoelektrik çevirmen üzerine monte edilmiş, sürücü piezo aktüatör için gerilim yükseltici (ev yapımı) ile, bir bilgisayar LabView kodu (istek üzerine) ve DAQ kurulu aracılığıyla sinyal çevirir tarafından kontrol edilir. Bullows bir pipet, tam bir yapışma test döngüsünde ve repeatably taşımak için. Basınç regülasyonu alt sistemi deney sırasında emme kontrol etmek için kullanılır. Hidrolik hat mikropipet tutucu bir sıvı rezervuar bağlanır. A fine mekanik pozisyoner rezervuar yüksekliği tam olarak değiştirilmesine olanak sağlar. Mikropipetler KIMAX erime noktası borosilikat cam kapiller tüplerin (dış çapı 1.0 ± 0.07 mm ve iç çapı 0.7 ± 0.07 mm kullanılarak üretilir. Birincisi, kılcal tüpler mikropipetler PN-30 Narishige &#39;Manyetik Cam Mikroelektrod Yatay Çektirme kullanarak çekti. (Sutter Aletleri Mikropipet Çektirme başka bir seçenek çektirmesi) İkincisi, Microforge sistemi (dahili evde) istediğiniz boyuta açılış mikropipetler kesmek için kullanılır. Microforge sistemleri Ticari modelleri de mevcuttur. Microsc deney sırasında mikropipetler titreşim önlemek içinyerdir, mikromanipülatörler ile birlikte, bir havalı süspansiyon masaya yerleştirilir. <img alt="Şekil 3" src="/files/ftp_upload/3519/3519fig3.jpg" /> Şekil 3 i için yapışma frekans F Koşu özgü (A) ve nonspesifik (B) 1s (kırmızı) bağlayıcı ve 10s (mavi), ICAM-1 (A) veya hIgG ile kaplı eritrositler arasında tekrarlanan yapışma test döngüsü ölçülen temas süresi ( B ) insan nötrofil ifade integrin α L β 2 F = (X 1 + X 2 + ... + X) / i (1 i test döngüsü indeksi ≤ i ≤ n), X i &quot;1&quot; eşittir (yapışma) veya &quot;0&quot; (yapışma) F n (n = 50) yapışma olasılığı için en iyi tahmini olarak kullanılmıştır. <img alt="Şekil 4" src="/files/ftp_upload/3519/3519fig4.jpg" /> Şekil 4 KinetiğiICAM-1 nötrofil integrin α L β 2 bağlama ( <img alt="Kare" src="/files/ftp_upload/3519/3519sq1.jpg" /> .) Ölçülen Yapışma olasılık her temas süresi üç hücre çiftleri için Şekil 3&#39;te gösterildiği gibi ortalama ve temas süresi karşı çizilmiştir. Odanın orta 1mm her Ca 2 + ve Mg 2 + dimerik artı 1μg/ml E-selektin-Ig ile α L β 2 bağlama upregüle HBSS oldu. Eritrositler üzerinde ICAM-1-Ig yakalamak için bir ara adım eritrositlerde streptavidin inkübasyon adımdan sonra 10μg/ml yakalama antikor (biotinlenmiş keçi anti-insan Fc antikoru, eBioscience) ile inkübe eklendi. Nonspesifik bağlayıcı iki farklı koşullar için kontrol etmek için kullanılır: 1) eritrositler ile kaplı değil, anti-insan-Fc yakalama antikoru ile kaplı ve eritrositler için bağlayıcı ICAM-1-Ig (O) ve 2) nötrofil yerine insan IgG ile inkübe (Δ) antikor yakalamak. 10μg/ml insan IgG E bağlayıcı en aza indirmek için orta eklendiRBC yüzeyinde yakalama antikor çözüm-selektin-Ig. Insan IgG kontrol eğrisi olarak kaydedilen Nonspesifik bağlama, belirli bir yapışma olasılığı eğrisi (elde etmek için kullanılan <img alt="Kare" src="/files/ftp_upload/3519/3519sq2.jpg" /> ) Denk. 2. Denklem Montaj özel yapışma olasılığı eğrisi. 1 (düz çizgi) etkili afinitesi c K = 1.4 • 10 -4 μm4 ve k off = 0.3 s -1 döndü. <table border="1"><tbody><tr><th> Reaktif </th><th> MW (g / mol) </th><th> Konsantrasyon (mM) </th><th> Miktarı (g) </th></tr><tr><td> Adenin </td><td> 135,13 </td><td> 2 </td><td> 0,27 </td></tr><tr><td> D-glikoz (dekstroz) </td><td> 180,16 </td><td> 110 </td><td> 19,82 </td></tr><tr><td> D-Mannitol </td><td> 182,17 </td><td> 55 </td><td> 10,02 </td></tr><tr><td> Sodyum Klorür (NaCl) </td><td> 58,44 </td><td>50 </td><td> 2,92 </td></tr><tr><td> Sodyum Fosfat, Dibazik (Na HPO ) </td><td> 141,95 </td><td> 20 </td><td> 2,84 </td></tr><tr><td> L-glutamin </td><td> 146,15 </td><td> 10 </td><td> 1,46 </td></tr></tbody></table> (Tablo 1). EAS-45 tampon hazırlığı (1L ). <table border="1"><tbody><tr><td> DMF 550 ul 25 mg Biotin-XHS </td><td> 0.1M biotin çözümü </td></tr><tr><td> 0.1 biotin w / DMF 01:10 seyreltme </td><td> 0.01m biotin çözümü </td></tr><tr><td> 0.1 biotin w / DMF 1:100 seyreltme </td><td> 0.001M biotin çözümü </td></tr></tbody></table> Tablo 2 biotin çözümün hazırlanması. <table border="1"><tbody><tr><th> biotin final konsantrasyon (mcM) </th><th> 4 </th><th> 10 </th><th> 20 </th><th> 50 </th><th> 100 </th><th> 160 </th></tr><tr><td> Eritrositlerde pelet stoku (ul) </td><td> 10 </td><td> 10 </td><td> 10 </td><td> 10 </td><td> 10 </td><td> 10 </td></tr><tr><td> 1x PBS (ul) </td><td> 179,2 </td><td> 178 </td><td> 176 </td><td> 179 </td><td> 178 </td><td> 176,8 </td></tr><tr><td> 0.1M borat tamponu (ul) </td><td> 10 </td><td> 10 </td><td> 10 </td><td> 10 </td><td> 10 </td><td> 10 </td></tr><tr><td> 0.01m biotin çözümü (ul) </td><td></td><td></td><td></td><td> 1 </td><td> 2 </td><td> 3,2 </td></tr><tr><td> 0.001M biotin çözümü (ul) </td><td> 0,8 </td><td> 2 </td><td> 4 </td><td></td><td></td><td></td></tr></tbody></table> Tablo 3 eritrositlerde biyotinilasyon.

<ol>
	<li>Chesla, S. E., Selvaraj, P., Zhu, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Measuring+two-dimensional+receptor-ligand+binding+kinetics+by+micropipette.">Measuring two-dimensional receptor-ligand binding kinetics by micropipette.</a> Biophys. J. 75, 1553-1572 (1998).</li><li>Chesla, S. E., Li, P., Nagarajan, S., Selvaraj, P., Zhu, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+membrane+anchor+influences+ligand+binding+two-dimensional+kinetic+rates+and+three-dimensional+affinity+of+FcgammaRIII+(CD16).">The membrane anchor influences ligand binding two-dimensional kinetic rates and three-dimensional affinity of FcgammaRIII (CD16).</a> J. Biol. Chem. 275, 10235-10246 (2000).</li><li>Williams, T. E., Nagarajan, S., Selvaraj, P., Zhu, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Concurrent+and+independent+binding+of+Fcgamma+receptors+IIa+and+IIIb+to+surface-bound+IgG.">Concurrent and independent binding of Fcgamma receptors IIa and IIIb to surface-bound IgG.</a> Biophys. J. 79, 1867-1875 (2000).</li><li>Williams, T. E., Selvaraj, P., Zhu, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Concurrent+binding+to+multiple+ligands:+kinetic+rates+of+CD16b+for+membrane-bound+IgG1+and+IgG2.">Concurrent binding to multiple ligands: kinetic rates of CD16b for membrane-bound IgG1 and IgG2.</a> Biophys. J. 79, 1858-1866 (2000).</li><li>Williams, T. E., Nagarajan, S., Selvaraj, P., Zhu, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantifying+the+impact+of+membrane+microtopology+on+effective+two-dimensional+affinity.">Quantifying the impact of membrane microtopology on effective two-dimensional affinity.</a> J. Biol. Chem. 276, 13283-13288 (2001).</li><li>Huang, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantifying+the+effects+of+molecular+orientation+and+length+on+two-dimensional+receptor-ligand+binding+kinetics.">Quantifying the effects of molecular orientation and length on two-dimensional receptor-ligand binding kinetics.</a> J. Biol. Chem. 279, 44915-44923 (2004).</li><li>Long, M., Zhao, H., Huang, K. S., Zhu, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Kinetic+measurements+of+cell+surface+E-selectin/carbohydrate+ligand+interactions.">Kinetic measurements of cell surface E-selectin/carbohydrate ligand interactions.</a> Ann. Biomed. Eng. 29, 935-946 (2001).</li><li>Chen, W., Evans, E. A., McEver, R. P., Zhu, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Monitoring+receptor-ligand+interactions+between+surfaces+by+thermal+fluctuations.">Monitoring receptor-ligand interactions between surfaces by thermal fluctuations.</a> Biophys. J. 94, 694-701 (2008).</li><li>Wu, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Impact+of+carrier+stiffness+and+microtopology+on+two-dimensional+kinetics+of+P-selectin+and+P-selectin+glycoprotein+ligand-1+(PSGL-1)+interactions.">Impact of carrier stiffness and microtopology on two-dimensional kinetics of P-selectin and P-selectin glycoprotein ligand-1 (PSGL-1) interactions.</a> J. Biol. Chem. 282, 9846-9854 (2007).</li><li>Waugh, R. E., Lomakina, E. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Active+site+formation,+not+bond+kinetics,+limits+adhesion+rate+between+human+neutrophils+and+immobilized+vascular+cell+adhesion+molecule+1.">Active site formation, not bond kinetics, limits adhesion rate between human neutrophils and immobilized vascular cell adhesion molecule 1.</a> Biophys. J. 96, 268-275 (2009).</li><li>Zhang, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Two-dimensional+kinetics+regulation+of+alphaLbeta2-ICAM-1+interaction+by+conformational+changes+of+the+alphaL-inserted+domain.">Two-dimensional kinetics regulation of alphaLbeta2-ICAM-1 interaction by conformational changes of the alphaL-inserted domain.</a> J. Biol. Chem. 280, 42207-42218 (2005).</li><li>Lomakina, E. B., Waugh, R. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Adhesion+between+human+neutrophils+and+immobilized+endothelial+ligand+vascular+cell+adhesion+molecule+1:+divalent+ion+effects.">Adhesion between human neutrophils and immobilized endothelial ligand vascular cell adhesion molecule 1: divalent ion effects.</a> Biophys. J. 96, 276-284 (2009).</li><li>Chen, W., Lou, J., Zhu, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Forcing+switch+from+short-+to+intermediate-+and+long-lived+states+of+the+alphaA+domain+generates+LFA-1/ICAM-1+catch+bonds.">Forcing switch from short- to intermediate- and long-lived states of the alphaA domain generates LFA-1/ICAM-1 catch bonds.</a> J. Biol. Chem. 285, 35967-35978 (2010).</li><li>Chien, Y. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Two+stage+cadherin+kinetics+require+multiple+extracellular+domains+but+not+the+cytoplasmic+region.">Two stage cadherin kinetics require multiple extracellular domains but not the cytoplasmic region.</a> J. Biol. Chem. 283, 1848-1856 (2008).</li><li>Huang, J., Edwards, L. J., Evavold, B. D., Zhu, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Kinetics+of+MHC-CD8+interaction+at+the+T+cell+membrane.">Kinetics of MHC-CD8 interaction at the T cell membrane.</a> J. Immunol. 179, 7653-7662 (2007).</li><li>Wasserman, H. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=MHC+variant+peptide-mediated+anergy+of+encephalitogenic+T+cells+requires+SHP-1.">MHC variant peptide-mediated anergy of encephalitogenic T cells requires SHP-1.</a> J. Immunol. 181, 6843-6849 (2008).</li><li>Huang, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+kinetics+of+two-dimensional+TCR+and+pMHC+interactions+determine+T-cell+responsiveness.">The kinetics of two-dimensional TCR and pMHC interactions determine T-cell responsiveness.</a> Nature. 464, 932-936 .</li><li>Sabatino, J. J., Huang, J., Zhu, C., Evavold, B. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High+prevalence+of+low+affinity+peptide-MHC+II+tetramer-negative+effectors+during+polyclonal+CD4++T+cell+responses.">High prevalence of low affinity peptide-MHC II tetramer-negative effectors during polyclonal CD4+ T cell responses.</a> J. Exp. Med. 208, 81-90 (2011).</li><li>Jiang, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Two-stage+cooperative+T+cell+receptor-peptide+major+histocompatibility+complex-CD8+trimolecular+interactions+amplify+antigen+discrimination.">Two-stage cooperative T cell receptor-peptide major histocompatibility complex-CD8 trimolecular interactions amplify antigen discrimination.</a> Immunity. 34, 13-23 (2011).</li><li>Spillmann, C. M., Lomakina, E., Waugh, R. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neutrophil+adhesive+contact+dependence+on+impingement+force.">Neutrophil adhesive contact dependence on impingement force.</a> Biophys. J. 87, 4237-4245 (2004).</li><li>Zhu, C., Williams, T. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Modeling+concurrent+binding+of+multiple+molecular+species+in+cell+adhesion.">Modeling concurrent binding of multiple molecular species in cell adhesion.</a> Biophys. J. 79, 1850-1857 (2000).</li><li>Downey, G. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Retention+of+leukocytes+in+capillaries:+role+of+cell+size+and+deformability.">Retention of leukocytes in capillaries: role of cell size and deformability.</a> J. Appl. Physiol. 69, 1767-1778 (1990).</li><li>Li, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Affinity+and+kinetic+analysis+of+Fcgamma+receptor+IIIa+(CD16a)+binding+to+IgG+ligands.">Affinity and kinetic analysis of Fcgamma receptor IIIa (CD16a) binding to IgG ligands.</a> J. Biol. Chem. 282, 6210-6221 (2007).</li><li>Chen, W., Zarnitsyna, V. I., Sarangapani, K. K., Huang, J., Zhu, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Measuring+Receptor-Ligand+Binding+Kinetics+on+Cell+Surfaces:+From+Adhesion+Frequency+to+Thermal+Fluctuation+Methods.">Measuring Receptor-Ligand Binding Kinetics on Cell Surfaces: From Adhesion Frequency to Thermal Fluctuation Methods.</a> Cell. Mol. Bioeng. 1, 276-288 (2008).</li><li>Thoumine, O., Kocian, P., Kottelat, A., Meister, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Short-term+binding+of+fibroblasts+to+fibronectin:+optical+tweezers+experiments+and+probabilistic+analysis.">Short-term binding of fibroblasts to fibronectin: optical tweezers experiments and probabilistic analysis.</a> Eur. Biophys. J. 29, 398-408 (2000).</li><li>Ounkomol, C., Xie, H., Dayton, P. A., Heinrich, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Versatile+horizontal+force+probe+for+mechanical+tests+on+pipette-held+cells,+particles,+and+membrane+capsules.">Versatile horizontal force probe for mechanical tests on pipette-held cells, particles, and membrane capsules.</a> Biophys. J. 96, 1218-1231 (2009).</li><li>Piper, J. W., Swerlick, R. A., Zhu, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Determining+force+dependence+of+two-dimensional+receptor-ligand+binding+affinity+by+centrifugation.">Determining force dependence of two-dimensional receptor-ligand binding affinity by centrifugation.</a> Biophys. J. 74, 492-513 (1998).</li><li>Li, P., Selvaraj, P., Zhu, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Analysis+of+competition+binding+between+soluble+and+membrane-bound+ligands+for+cell+surface+receptors.">Analysis of competition binding between soluble and membrane-bound ligands for cell surface receptors.</a> Biophys. J. 77, 3394-3406 (1999).</li><li>Long, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Probabilistic+modeling+of+rosette+formation.">Probabilistic modeling of rosette formation.</a> Biophys. J. 91, 352-363 (2006).</li><li>Lou, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Flow-enhanced+adhesion+regulated+by+a+selectin+interdomain+hinge.">Flow-enhanced adhesion regulated by a selectin interdomain hinge.</a> J. Cell. Biol. 174, 1107-1117 (2006).</li><li>Yago, T., Zarnitsyna, V. I., Klopocki, A. G., McEver, R. P., Zhu, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transport+governs+flow-enhanced+cell+tethering+through+L-selectin+at+threshold+shear.">Transport governs flow-enhanced cell tethering through L-selectin at threshold shear.</a> Biophys. J. 92, 330-342 (2007).</li><li>Evans, E., Berk, D., Leung, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Detachment+of+agglutinin-bonded+red+blood+cells.+I.+Forces+to+rupture+molecular-point+attachments.">Detachment of agglutinin-bonded red blood cells. I. Forces to rupture molecular-point attachments.</a> Biophys. J. 59, 838-848 (1991).</li><li>Zarnitsyna, V. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Memory+in+receptor-ligand-mediated+cell+adhesion.">Memory in receptor-ligand-mediated cell adhesion.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 104, 18037-18042 (2007).</li></ol>

Çıkar çatışması ilan etti.

Biri, bazı kritik adımları düşünmelisiniz mikropipet yapışma frekans testinin başarılı bir şekilde kullanın. Birincisi, faiz reseptör-ligand sistemi için spesifik etkileşim kayıt emin olun. Nonspesifik kontrol ölçümleri (bkz. Şekil 3, 4) özgüllük sağlar. İdeal olarak, nonspesifik yapışma olasılıkları tüm temas süresi süreler için 0.05 altında olmalı ve her zaman noktası için spesifik ve nonspesifik yapışma olasılıklar arasında anlamlı bir fark var. Çift eritrosit yüzey liga...

<table border="1"><tbody><tr><th> Reaktifi Adı </th><th> Şirket </th><th> Katalog # </th><th> Yorumlar </th></tr><tr><td> 10x PBS </td><td> BioWhittaker </td><td> 17-517Q </td><td> Kullanmadan önce 1x deiyonize su ile seyreltilir </td></tr><tr><td> Vacutainer EDTA </td><td> BD </td><td> 366643 </td><td> Eritrosit izolasyonu </td></tr><tr><td> 10ML PK100 </td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> Histopaque 1077 </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> 10771 </td><td> Eritrosit izolasyonu </td></tr><tr><td> Adenin </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> A2786 </td><td> EAS-45 hazırlık </td></tr><tr><td> D-glikoz (dekstroz) </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> G7528 </td><td> EAS-45 hazırlık </td></tr><tr><td> D-Mannitol </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> 6360 </td><td> EAS-45 hazırlık </td></tr><tr><td> Sodyum Klorür (NaCl) </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> S7653 </td><td> EAS-45 hazırlık </td></tr><tr><td> Sodyum Fosfat, Dibazik (Na &amp; # x2082; HPO ₄) </td><td> Fisher Scientific </td><td> S374 </td><td> EAS-45 hazırlık </td></tr><tr><td> L-glutamin </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> G5763 </td><td> EAS-45 hazırlık </td></tr><tr><td> Biotin-X-NHS </td><td> Calbiochem </td><td> 203188 </td><td> Eritrositlerde biyotinilasyon </td></tr><tr><td> Dimetilformamid (DMF) </td><td> Thermo Scientific </td><td> 20673 </td><td> Eritrositlerde biyotinilasyon </td></tr><tr><td> Borat Tampon (0.1M) </td><td> Elektron Mikroskopi Bilimleri </td><td> 11455-90 </td><td> Eritrositlerde biyotinilasyon </td></tr><tr><td> Streptavidin </td><td> Thermo Scientific </td><td> 21125 </td><td> Functionalizing Ligand </td></tr><tr><td> BSA </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> A0336 </td><td> Functionalizing Ligand </td></tr><tr><td> Quantibrite PE boncuklar </td><td> BD Biosciences </td><td> 340495 </td><td> Yoğunluk kantifikasyon </td></tr><tr><td> Akış sitometresi </td><td> BD Immunocytometry Sistemleri </td><td> BD LSR II. </td><td> Yoğunluk quanldirimi </td></tr><tr><td> Kılcal Tüp 0.7-1.0mm x 30 &quot; </td><td> Kimble Cam A.Ş. </td><td> 46485-1 </td><td> Mikropipet çekerek </td></tr><tr><td> Madeni Yağ </td><td> Fisher Scientific </td><td> BP2629-1 </td><td> Odası montaj </td></tr><tr><td> Mikroskop Kapak Camlar </td><td> Fisher Scientific </td><td> 12-544-G </td><td> Odası montaj </td></tr><tr><td> PE α-insan CD11a Klon HI 111 </td><td> eBioscience </td><td> 12-0119-71 </td><td> Şekil 1 için kimyasalı </td></tr><tr><td> PE anti-insan CD54 </td><td> eBioscience </td><td> 12-0549 </td><td> Şekil 1 için kimyasalı </td></tr><tr><td> Fare IgG1 İzotip Kontrol PE </td><td> eBioscience </td><td> 12-4714 </td><td> Şekil 1 için kimyasalı </td></tr><tr><td> hidrolik mikromanipülatör </td><td> Narishige </td><td> MO-303 </td><td> Mikropipet sistemi </td></tr><tr><td> Mekanik manipülatör </td><td> Newport </td><td> 461-xyz-m, SM-13, DM-13 </td><td> Mikropipet sistemi </td></tr><tr><td> piezoelektrik tercümecisi </td><td> Physik Instrumente </td><td> P-840 </td><td> Mikropipet sistemi </td></tr><tr><td> LabVIEW </td><td> National Instruments </td><td> Sürüm 8.6 </td><td> Mikropipet sistemi </td></tr><tr><td> DAQ kurulu </td><td> National Instruments </td><td> USB-6008 </td><td> Mikropipet sistemi </td></tr><tr><td> Optik tablo </td><td> Kinetik Sistemleri </td><td> 5200 Serisi </td><td> Mikropipet sistemi </td></tr></tbody></table>

adhesion frequency assay for in situ kinetics analysis of cross-junctional molecular interactions at the cell-cell interface

Mikropipet yapışma testinin iki boyutlu (2D) reseptör-ligand bağlayıcı kinetiği 1 ölçmek için 1998 yılında geliştirilmiştir. Tahlil yapışma sensörü ve etkileşen moleküllerin birini sunan hücre gibi bir insan kırmızı kan hücreleri (RBC) kullanır. RBC, tam kontrol ve bağ oluşumunu sağlamak için diğer etkileşim molekülü ifade başka bir hücre ile temas getirmek için mikromanipülasyon kullanmaktadır. Yapışma olayı birbirinden ayrı iki hücre çekerek üzerine RBC uzama olarak algılanır. RBC yüzeyinde hareketsiz ligandlar yoğunluğu kontrol ederek, yapışma olasılığı 0 ile 1 arasında orta menzilli tutulur. Yapışma olasılığı belirli bir temas süresi için iki hücre arasındaki tekrarlanan temas döngülerinin bir dizi frekans adezyon olaylar tahmin edilmektedir. Zamanla değişen bağlayıcı bir eğri oluşturur. Bağlayıcı reseptör-ligand reaksiyon kinetiği 1 olasılıklı model uydurmaeğrisi 2B yakınlık ve kapatma hızı ile döner. Assay, IgG Fc 1-6, selektinler glycoconjugate ligandlar 6-9 ligandlar 10-13, homotypical kaderin bağlama 14, peptid ana histokompatibilite kompleksleri 15 ile T hücre reseptör ve coreceptor integrinler Fcγ reseptörleri etkileşim ile onaylanmıştır 19. Yöntemi, microtopology 5 membran, membran çapa 2, moleküler oryantasyon ve uzunluğu 6, taşıyıcı sertlik 9, eğrilik 20 ve sıkışma kuvveti 20, yanı sıra biyokimyasal faktörler gibi biyofiziksel faktörler, 2D kinetiği düzenlemeleri ölçmek için kullanılan etkileşen moleküllerin bulunduğu iskeleti ve membran mikroçevresinin ve bu moleküller 15,17,19 yüzey örgütü, modülatörler gibi. Bu yöntem t da kullanılır olmuşturo, değiştirilmiş bir modelini 21 kullanarak çift reseptör-ligand türleri 3,4 aynı anda bağlama, ve 19 trimolecular etkileşimleri çalışma . Yöntemin en büyük avantajı, kendi ana membran ortamda reseptörlerinin çalışma izin vermesidir. Saflaştırılmış reseptörleri 17 kullanılarak elde edilen sonuçlar çok farklı olabilir. Ayrıca reseptör-ligand etkileşimleri de tipik biyokimyasal yöntemlerin ötesinde zamansal çözünürlüğe sahip bir alt-ikinci ölçeğinde çalışma sağlar. Mikropipet yapışma frekans yöntemi göstermek için, α L β 2 etkinleştirmek için çözüm dimerik E-selektin ile nötrofil bağlayıcı eritrositlerde integrin α L β 2 Fonksiyonlu hücrelerarası adezyon molekülü 1 (ICAM-1) kinetik ölçüm göstermektedir.

Watch this Scientific Journal Video about Adhesion Frequency Assay for In Situ Kinetics Analysis of Cross-Junctional Molecular Interactions at the Cell-Cell Interface at JoVE.com

Adhesion Frequency Assay for In Situ Kinetics Analysis of Cross-Junctional Molecular Interactions at the Cell-Cell Interface

Hem molekülleri etkileşen hücrelerin yüzeylerinde demirlemiş olan reseptör-ligand etkileşimi kinetiği ölçmek için bir yapışma frekans tahlil açıklanmıştır. Bu mekanik tabanlı test mikropipet basınçlı bir insan adezyon sensörü olarak kırmızı kan hücresi ve integrin αLβ2 ve hücrelerarası adezyon molekülü-1 reseptörleri ve ligandlar etkileşim olarak kullanarak örneklenir.

Yapışma için Frekans Testi Yerinde</emHücre-Hücre Arayüz Çapraz Junctional Moleküler Etkileşimler> Kinetik Analizi

The micropipette adhesion assay was developed in 1998 to measure two-dimensional (2D) receptor-ligand binding kinetics1. The assay uses a human red blood ...

adhesion-frequency-assay-for-situ-kinetics-analysis-cross-junctional

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Adhesion Frequency Assay for In Situ Kinetics Analysis of Cross-Junctional Molecular Interactions at the Cell-Cell Interface

14.9K Görüntüleme.  Georgia Institute of Technology. Hem molekülleri etkileşen hücrelerin yüzeylerinde demirlemiş olan reseptör-ligand etkileşimi kinetiği ölçmek için bir yapışma frekans tahlil açıklanmıştır. Bu mekanik tabanlı test mikropipet basınçlı bir insan adezyon sensörü olarak kırmızı kan hücresi ve integrin αLβ2 ve hücrelerarası adezyon molekülü-1 reseptörleri ve ligandlar etkileşim olarak kullanarak örneklenir.

Video: Adhesion Frequency Assay for In Situ Kinetics Analysis of Cross-Junctional Molecular Interactions at the Cell-Cell Interface

High-resolution Fiber-optic Microendoscopy for in situ Cellular Imaging

Many biological and clinical studies require the longitudinal study and analysis of morphology and function with cellular level resolution. Traditionally, multiple experiments are run in parallel, with individual samples removed from the study at sequential time points for evaluation by light microscopy. Several intravital techniques have been developed, with confocal, multiphoton, and second harmonic microscopy all demonstrating their ability to be used for imaging in situ 1. With these systems, however, the required infrastructure is complex and expensive, involving scanning laser systems and complex light sources. Here we present a protocol for the design and assembly of a high-resolution microendoscope which can be built in a day using off-the-shelf components for under US$5,000. The platform offers flexibility in terms of image resolution, field-of-view, and operating wavelength, and we describe how these parameters can be easily modified to meet the specific needs of the end user.
We and others have explored the use of the high-resolution microendoscope (HRME) in in vitro cell culture 2-5, in excised 6 and living animal tissues 2,5, and in human tissues in vivo 2,7. Users have reported the use of several different fluorescent contrast agents, including proflavine 2-4, benzoporphyrin-derivative monoacid ring A (BPD-MA) 5, and fluoroscein 6,7, all of which have received full, or investigational approval from the FDA for use in human subjects. High-resolution microendoscopy, in the form described here, may appeal to a wide range of researchers working in the basic and clinical sciences. The technique offers an effective and economical approach which complements traditional benchtop microscopy, by enabling the user to perform high-resolution, longitudinal imaging in situ.

High-resolution Fiber-optic Microendoscopy for in situ Cellular Imaging

In many biological and clinical situations it is advantageous to study cellular processes as they evolve in their native microenvironment. Here we describe the assembly and use of a low-cost fiber-optic microscope which can provide real time imaging in cell culture, animal studies, and clinical patient studies.

Yüksek çözünürlüklü Fiber-optik Mikroendoskopi In situ Hücresel Görüntüleme

Many biological and clinical studies require the longitudinal study and analysis of morphology and function with cellular level resolution.  ...

Biyomühendislik

Bridging the Bio-Electronic Interface with Biofabrication

Advancements in lab-on-a-chip technology promise to revolutionize both research and medicine through lower costs, better sensitivity, portability, and higher throughput. The incorporation of biological components onto biological microelectromechanical systems (bioMEMS) has shown great potential for achieving these goals. Microfabricated electronic chips allow for micrometer-scale features as well as an electrical connection for sensing and actuation. Functional biological components give the system the capacity for specific detection of analytes, enzymatic functions, and whole-cell capabilities. Standard microfabrication processes and bio-analytical techniques have been successfully utilized for decades in the computer and biological industries, respectively. Their combination and interfacing in a lab-on-a-chip environment, however, brings forth new challenges. There is a call for techniques that can build an interface between the electrode and biological component that is mild and is easy to fabricate and pattern.
Biofabrication, described here, is one such approach that has shown great promise for its easy-to-assemble incorporation of biological components with versatility in the on-chip functions that are enabled. Biofabrication uses biological materials and biological mechanisms (self-assembly, enzymatic assembly) for bottom-up hierarchical assembly. While our labs have demonstrated these concepts in many formats 1,2,3, here we demonstrate the assembly process based on electrodeposition followed by multiple applications of signal-based interactions. The assembly process consists of the electrodeposition of biocompatible stimuli-responsive polymer films on electrodes and their subsequent functionalization with biological components such as DNA, enzymes, or live cells 4,5. Electrodeposition takes advantage of the pH gradient created at the surface of a biased electrode from the electrolysis of water 6,7,. Chitosan and alginate are stimuli-responsive biological polymers that can be triggered to self-assemble into hydrogel films in response to imposed electrical signals 8. The thickness of these hydrogels is determined by the extent to which the pH gradient extends from the electrode. This can be modified using varying current densities and deposition times 6,7. This protocol will describe how chitosan films are deposited and functionalized by covalently attaching biological components to the abundant primary amine groups present on the film through either enzymatic or electrochemical methods 9,10. Alginate films and their entrapment of live cells will also be addressed 11. Finally, the utility of biofabrication is demonstrated through examples of signal-based interaction, including chemical-to-electrical, cell-to-cell, and also enzyme-to-cell signal transmission. 
Both the electrodeposition and functionalization can be performed under near-physiological conditions without the need for reagents and thus spare labile biological components from harsh conditions. Additionally, both chitosan and alginate have long been used for biologically-relevant purposes 12,13. Overall, biofabrication, a rapid technique that can be simply performed on a benchtop, can be used for creating micron scale patterns of functional biological components on electrodes and can be used for a variety of lab-on-a-chip applications.

This article describes a biofabrication approach: deposition of stimuli-responsive polysaccharides in the presence of biased electrodes to create biocompatible films which can be functionalized with cells or proteins. We demonstrate a bench-top strategy for the generation of the films as well as their basic uses for creating interactive biofunctionalized surfaces for lab-on-a-chip applications.

Biofabrication ile Bio-Elektronik Arayüz Bridging

Advancements in lab-on-a-chip technology promise to revolutionize both research and medicine through lower costs, better sensitivity, portability, and ...

Determination of the Transport Rate of Xenobiotics and Nanomaterials Across the Placenta using the ex vivo Human Placental Perfusion Model

Decades ago the human placenta was thought to be an impenetrable barrier between mother and unborn child. However, the discovery of thalidomide-induced birth defects and many later studies afterwards proved the opposite. Today several harmful xenobiotics like nicotine, heroin, methadone or drugs as well as environmental pollutants were described to overcome this barrier. With the growing use of nanotechnology, the placenta is likely to come into contact with novel nanoparticles either accidentally through exposure or intentionally in the case of potential nanomedical applications. Data from animal experiments cannot be extrapolated to humans because the placenta is the most species-specific mammalian organ 1. Therefore, the ex vivo dual recirculating human placental perfusion, developed by Panigel et al. in 1967 2 and continuously modified by Schneider et al. in 1972 3, can serve as an excellent model to study the transfer of xenobiotics or particles.
Here, we focus on the ex vivo dual recirculating human placental perfusion protocol and its further development to acquire reproducible results.
The placentae were obtained after informed consent of the mothers from uncomplicated term pregnancies undergoing caesarean delivery. The fetal and maternal vessels of an intact cotyledon were cannulated and perfused at least for five hours. As a model particle fluorescently labelled polystyrene particles with sizes of 80 and 500 nm in diameter were added to the maternal circuit. The 80 nm particles were able to cross the placental barrier and provide a perfect example for a substance which is transferred across the placenta to the fetus while the 500 nm particles were retained in the placental tissue or maternal circuit. The ex vivo human placental perfusion model is one of few models providing reliable information about the transport behavior of xenobiotics at an important tissue barrier which delivers predictive and clinical relevant data.

Determination of the Transport Rate of Xenobiotics and Nanomaterials Across the Placenta using the ex vivo Human Placental Perfusion Model

The ex vivo dual recirculating human placental perfusion model can be used to investigate the transfer of xenobiotics and nanoparticles across the human placenta. In this video protocol we describe the equipment and techniques required for a successful execution of a placenta perfusion.

Plasenta karşısında Ksenobiyotik ve Nanomalzemelerin Ulaştırma Hızı belirlenmesi kullanarak<em&gt; Ex vivo</em&gt; İnsan Plasental Perfüzyon Modeli

Decades ago the human placenta was thought to be an impenetrable barrier between mother and unborn child. However, the discovery of thalidomide-induced ...

Development of Amelogenin-chitosan Hydrogel for In Vitro Enamel Regrowth with a Dense Interface

Biomimetic enamel reconstruction is a significant topic in material science and dentistry as a novel approach for the treatment of dental caries or erosion. Amelogenin has been proven to be a critical protein for controlling the organized growth of apatite crystals. In this paper, we present a detailed protocol for superficial enamel reconstruction by using a novel amelogenin-chitosan hydrogel. Compared to other conventional treatments, such as topical fluoride and mouthwash, this method not only has the potential to prevent the development of dental caries but also promotes significant and durable enamel restoration. The organized enamel-like microstructure regulated by amelogenin assemblies can significantly improve the mechanical properties of etched enamel, while the dense enamel-restoration interface formed by an in situ regrowth of apatite crystals can improve the effectiveness and durability of restorations. Furthermore, chitosan hydrogel is easy to use and can suppress bacterial infection, which is the major risk factor for the occurrence of dental caries. Therefore, this biocompatible and biodegradable amelogenin-chitosan hydrogel shows promise as a biomaterial for the prevention, restoration, and treatment of defective enamel.

Development of Amelogenin-chitosan Hydrogel for In Vitro Enamel Regrowth with a Dense Interface

In this article, we describe a protocol for fabricating an amelogenin-chitosan hydrogel for superficial enamel reconstruction. Organized in situ growth of apatite crystals in the hydrogel formed a dense enamel-restoration interface, which will improve the effectiveness and durability of restorations.

Için Amelogenin-kitosan hidrojelin geliştirilmesi<em&gt; In Vitro</emBir Yoğun Arayüzü ile&gt; Emaye büyütme

Biomimetic enamel reconstruction is a significant topic in material science and dentistry as a novel approach for the treatment of dental caries or ...

Measuring TCR-pMHC Binding In Situ using a FRET-based Microscopy Assay

T-cells are remarkably specific and effective when recognizing antigens in the form of peptides embedded in MHC molecules (pMHC) on the surface of Antigen Presenting Cells (APCs). This is despite T-cell antigen receptors (TCRs) exerting usually a moderate affinity (&#181;M range) to antigen when binding is measured in vitro1. In view of the molecular and cellular parameters contributing to T-cell antigen sensitivity, a microscopy-based methodology has been developed as a means to monitor TCR-pMHC binding in situ, as it occurs within the synapse of a live T-cell and an artificial and functionalized glass-supported planar lipid bilayer (SLB), which mimics the cell membrane of an Antigen presenting Cell (APC) 2. Measurements are based on F&#246;rster Resonance Energy Transfer (FRET) between a blue- and red-shifted fluorescent dye attached to the TCR and the pMHC. Because the efficiency of FRET is inversely proportional to the sixth power of the inter-dye distance, one can employ FRET signals to visualize synaptic TCR-pMHC binding. The sensitive of the microscopy approach supports detection of single molecule FRET events. This allows to determine the affinity and off-rate of synaptic TCR-pMHC interactions and in turn to interpolate the on-rate of binding. Analogous assays could be applied to measure other receptor-ligand interactions in their native environment.

Measuring TCR-pMHC Binding In Situ using a FRET-based Microscopy Assay

This manuscript describes how to conduct (single molecule) F&#246;rster Resonance Energy Transfer (FRET)- based assays to measure the binding dynamics between T-cell antigen receptor (TCR) and antigenic peptide-loaded MHC molecules as they occur within the immunological synapse of a T-cell in contact with a functionalized planar supported lipid bilayer.

TCR-pMHC Bağlama Ölçüm<em&gt; In Situ</em&gt; Bir FRET tabanlı Mikroskopi Assay kullanılarak

T-cells are remarkably specific and effective when recognizing antigens in the form of peptides embedded in MHC molecules (pMHC) on the surface of Antigen ...

A Tripeptide-Stabilized Nanoemulsion of Oleic Acid

We describe a method to produce a nanoemulsion composed of an oleic acids-Pt(II) core and a lysine-tyrosine-phenylalanine (KYF) coating (KYF-Pt-NE). The KYF-Pt-NE encapsulates Pt(II) at 10 wt. %, has a diameter of 107 &#177; 27 nm and a negative surface charge. The KYF-Pt-NE is stable in water and in serum, and is biologically active. The conjugation of a fluorophore to KYF allows the synthesis of a fluorescent nanoemulsion that is suitable for biological imaging. The synthesis of the nanoemulsion is performed in an aqueous environment, and the KYF-Pt-NE forms via self-assembly of a short KYF peptide and an oleic acids-platinum(II) conjugate. The self-assembly process depends on the temperature of the solution, the molar ratio of the substrates, and the flow rate of the substrate addition. Crucial steps include maintaining the optimal stirring rate during the synthesis, permitting sufficient time for self-assembly, and pre-concentrating the nanoemulsion gradually in a centrifugal concentrator.

This protocol describes an efficient method to synthesize a nanoemulsion of an oleic acids-platinum(II) conjugate stabilized with a lysine-tyrosine-phenylalanine (KYF) tripeptide. The nanoemulsion forms under mild synthetic conditions via self-assembly of the KYF and the conjugate.

Tripeptit stabilize Nanoemulsion oleik asit

We describe a method to produce a nanoemulsion composed of an oleic acids-Pt(II) core and a lysine-tyrosine-phenylalanine (KYF) coating (KYF-Pt-NE). The ...

Environmental Dynamic Mechanical Analysis to Predict the Softening Behavior of Neural Implants

When using dynamically softening substrates for neural implants, it is important to have a reliable in vitro method to characterize the softening behavior of these materials. In the past, it has not been possible to satisfactorily measure the softening of thin films under conditions mimicking body environment without substantial effort. This publication presents a new and simple method that allows dynamic mechanical analysis (DMA) of polymers in solutions, such as phosphate buffered saline (PBS), at relevant temperatures. The use of environmental DMA allows measurement of the softening effects of polymers due to plasticization in various media and temperatures, which therefore allows a prediction of the materials behavior under in vivo conditions.

To allow reliable predictions of the softening of polymeric substrates for neural implants in an in vivo environment, it is important to have a reliable in vitro method. Here, the use of dynamic mechanical analysis in phosphate buffered saline at body temperature is presented.

Sinirsel implantları yumuşatma davranışını tahmin etmek için çevre dinamik mekanik analiz

When using dynamically softening substrates for neural implants, it is important to have a reliable in vitro method to characterize the softening behavior ...

Bioparticle Microarrays for Chemotactic and Molecular Analysis of Human Neutrophil Swarming in vitro

Neutrophil swarming is a cooperative process by which neutrophils seal off a site of infection and promote tissue reorganization. Swarming has classically been studied in vivo in animal models showing characteristic patterns of cell migration. However, in vivo models have several limitations, including intercellular mediators that are difficult to access and analyze, as well as the inability to directly analyze human neutrophils. Because of these limitations, there is a need for an in vitro platform that studies swarming with human neutrophils and provides easy access to the molecular signals generated during swarming. Here, a multistep microstamping process is used to generate a bioparticle microarray that stimulates swarming by mimicking an in vivo infection. The bioparticle microarray induces neutrophils to swarm in a controlled and stable manner. On the microarray, neutrophils increase in speed and form stable swarms around bioparticle clusters. Additionally, supernatant generated by the neutrophils was analyzed and 16 proteins were discovered to have been differentially expressed over the course of swarming. This in vitro swarming platform facilitates direct analysis of neutrophil migration and protein release in a reproducible, spatially controlled manner.

This protocol generates bioparticle microarrays that provide spatially controlled neutrophil swarming. It provides easy access to the mediators that neutrophils release during migration and allows for quantitative imaging analysis.

İnsan Nötrofil Swarming in vitro Kemotaktik ve Moleküler Analizi için Biyopartikül Mikrodizileri

Neutrophil swarming is a cooperative process by which neutrophils seal off a site of infection and promote tissue reorganization. Swarming has classically ...

Lipidico Injection Protocol for Serial Crystallography Measurements at the Australian Synchrotron

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

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

Avustralya Senkrotron'da Seri Kristalografi Ölçümleri için Lipidico Enjeksiyon Protokolü

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

Molecular Spring Constant Analysis by Biomembrane Force Probe Spectroscopy

A biomembrane force probe (BFP) has recently emerged as a native-cell-surface or in situ dynamic force spectroscopy (DFS) nanotool that can measure single-molecular binding kinetics, assess mechanical properties of ligand-receptor interactions, visualize protein dynamic conformational changes and more excitingly elucidate receptor mediated cell mechanosensing mechanisms. More recently, BFP has been used to measure the spring constant of molecular bonds. This protocol describes the step-by-step procedure to perform molecular spring constant DFS analysis. Specifically, two BFP operation modes are discussed, namely the Bead-Cell and Bead-Bead modes. This protocol focuses on deriving spring constants of the molecular bond and cell from DFS raw data.

A biomembrane force probe (BFP) is an in situ dynamic force spectroscopy (DFS) technique. BFP can be used to measure the spring constant of molecular interactions on living cells. This protocol presents spring constant analysis for molecular bonds detected by BFP.

Biyomembran Kuvvet Probu Spektroskopisi ile Moleküler Yay Sabit Analizi

A biomembrane force probe (BFP) has recently emerged as a native-cell-surface or in situ dynamic force spectroscopy (DFS) nanotool that can measure ...

Yapışma için Frekans Testi Yerinde Kinetik Analizi