Yazarlar minnetle bu protokol geliştirilmiştir süre içinde destek için Güney Kaliforniya Üniversitesi&#39;nden Prof Andrea Armani kabul ediyorsunuz. Bu çalışmanın ilk geliştirme finansmanı Ulusal Bilim Vakfı tarafından sağlandı [085.281 ve 1.028.440] ve Ulusal Sağlık Enstitüsü Direktörü Yeni Yenilikçisi Ödülü Programı ile Ulusal Sağlık Enstitüsü [1DP2OD007391-01]. Ek bilgiler mevcuttur <a href="http://web.missouri.edu/~hunthk/" target="_blank">http://web.missouri.edu/ ~ hunthk /</a> .

1. Arkaplan Biyotin, basit bir üç aşamalı bir işlemle (Şekil 1) ile bu cihazların yüzeyine bağlanmıştır. İlk olarak, yüzey temizliği ve oksijen plazma veya piranha çözümü birine cihazlar teşhir ederek hidroksil grupları ile doldurmak. İkinci olarak, hidroliz ve kondansasyon reaksiyonu yoluyla hidroksil grubu için bir primer amin ile sonlandırılır silan ajanı eklemek için buhar çöktürme kullanabilir. Üçüncü olarak, N-hidroksisüksinimid (NHS) esteri kimya yoluyla yüzeye biyotin takın. Biz bu tekniklerin seçiminde daha bu tekniklerin gelişimi hakkında bilgi, hem de bir motivasyon açıklaması için bizim daha önceki çalışmalarla ilgilenen okuyucu yönlendirmek. 8 Bu reaksiyonların başarılı olarak biyotin ilave edildikten sonra, primer amin ilave edildikten sonra, optik ve floresans mikroskobu ile değerlendirilebilir. Iken optik mYüzey fonksiyonlandırmalar protokolleri bile mikrosfer yüzeyinde veya kirlenme hasar görmesine neden halinde icroscopy belirlemek için kullanılabilir, floresans mikroskobu biyotin molekülün yüzey kaplama kalitesini ve tekdüzeliği doğrulamak için kullanılır ve aynı zamanda biyotin yeteneği üzerinde olduğu Yüzey (strept) avidin ile bağlamaya. Yüzey üzerine aminlerin kapsama değerlendirmek için, mikrosfer kararlı, kovalent bağı oluşturacak şekilde tiyoüre primer amin ile reaksiyona floresein izotiosiyanat (FITC) floresanslı boya, kullanılan. Avidin ile konjuge olmuştur Texas Red floresanslı boya biyotin-avidin etkileşimi yoluyla yüzeye biyotin grupları etiketlemek için kullanılır. Her iki durumda da, boyalar, bu yüzey üzerindeki fonksiyonel grupları ile (reseptör-ligand etkileşimler veya kovalent bağ yoluyla ya) etkileşime girebilir seçilmiştir. Burada, üç ayrılan gruplar ve bir fonksiyonel gruba sahip silan ajanı, köprü bahsi sağlarinorganik ve organik yüzey probu molekül Ween. Primer amin işlevselliği istikrarlı amid bağları oluşturmak için NHS esterleri ile niceliksel reaksiyona girer. Bu durumda, valerik olan yan zincir ester grubu, bir NHS ile modifiye edilmiş bir prob biyotin molekülü kullanabilir. Gerçekçi, herhangi bir prob molekülü bir NHS ester grubu, aşağıdaki protokol kullanılarak yüzey eklenebilir. Ayrıca, bu genel protokol, ve biotin ile herhangi bir silika cihazı yüzeyi fonksiyonalize kullanılabilir. Bu protokol ile primer meydan ziyade silika mikrosferler ile işleme de, kimyası kendisi aslında değildir. Protokolleri boyunca, mikro keskin uçlu bir cımbız ile hafifçe kendi köklerini grapsing tarafından ele alınması gerektiğini unutmayın. Bu iyi uzakta mikroküreler kendilerini cımbız tutar ve adımlar arasında kolay ulaşım sağlar. Aşağıdaki protokol birçok adımları spesifik olarak, bu gerçeği gidermek üzere tasarlanmışya. 2. Microsphere Fabrikasyon <ol><li> Mikroküreler için depolama konut oluşturun. <ol><li> Bu normal boyutlu bir cam slayt üzerine bandı, ve onun uçları bir rulo oluşturacak şekilde karşılamakla, seloteyip bölümünde 1 ekleyin; * Işıklı bir bıçak kullanarak, kare x 1 1 içine karton kalın parça ¼ cut , kartona. </li><li> Bu mikroküre çevresiyle yükselmiş ve izole edilebilir bir platform oluşturur ve yüzey hasar görmesini önler. </li></ol></li><li> Makas kullanarak, fiber optik bir makaradan fiber optik bir 3 inçlik bölümü kesti. </li><li> Bir No Nik-lif-sıyırma kullanılarak, silika çekirdek bırakarak, fiberin kesme parçasının ucu son 0,5 inç arasında koruyucu bir polimer kaplama şerit. Bir Kimwipe ile, kalan herhangi bir polimer yüzeyi temizlemek yavaşça Kimwipe ile fiber silerek metanol ile nemlendirilmiş. </li><li> Bir çıplak fiber balta kullanarak, elimden sonuna kadar inci düzeltinsadece yaklaşık 1 azından sıyrılmıştır lif milimetrenin lif ucu üzerinde kalır. </li><li> Dikey onun elimden ucu aşağı bakacak şekilde bu tür lif hizalamak için özen, bir CO2 lazer yolu içine fiber optik elimden sonuna yerleştirin. </li><li> CO2 lazer açın ve fiber optik elimden sonu yüzeyine yöneltmek. Lazer 2 saniye cinsinden yaklaşık% 3.5 gücü kullanılarak bir küre içine lif sıyrılmış ucu erir. </li><li> Cımbız kullanılarak, mikrosfer bir sap (fiber optik olmayan soyulmuş kısım) dikkatli bir şekilde kavramak. Mikroküre konut bant rulo sapı takın. Cam kayar bir petri tabağına kendisi saklanabilir. Bu mikrosfer güvenli depolama için olanak sağlar. </li></ol> 3. Hidroksil grupları ile Yüzey doldurma <ol><li> Piranha çözümü kullanma: <ol><li> Menteşeli kapaklı 60 ml polipropilen şişe, H dumanlı Hacimce (70:30 bir piranha solüsyon hazırlanır <sub&gt; 2 SO 4: sülfirik asit buharı 11.6 mL, ardından şişeye hidrojen peroksit 5 ml ilave edilerek 2 H O 2 (ağırlıkça% 30)). DİKKAT: aside dayanıklı eldiven giyin. </li><li> Flakon için en az 1 mikroküre tutarak, cam slayt aktarın. Mikroküre sıvı ile temas halinde olmalıdır, ancak sıvı karton temas etmemelidir. Gerekirse çözüm ses seviyesini ayarlayın. </li><li> Yavaşça tüpten cam slayt kaldırmak ve DDI H 2 O içeren başka bir plastik şişe takın Örnekleri 5 dakika boyunca çözelti içinde bekletilir. </li><li> Yavaşça tüpten cam kayar kaldırmak ve 80 de 10 dakika boyunca ° C yüzeyi kuru bir fırın yerleştirin. </li></ol></li><li> Oksijen plazma tedavisi kullanma: <ol><li> Oksijen plazma haznesi için en az bir mikrosfer içeren cam kayar transfer edin. </li><li> 200 mTorr için oksijen basıncı ve gücü 120 W 2 mil için oksijen plazma için örnek hassasiyetini ayarlayınnutes. </li><li> Plazma odasından cam slayt çıkarın. </li></ol></li></ol> 4. Yüzey için Silan Kaplin Ajanlar takılması <ol><li> Bir çeker ocak içinde bir vakum desikatöre en az bir mikroküre içeren cam slayt, yerleştirin. </li><li> Ayrıca çeker ocak içinde, silan ajanı şişesi (bu durumda, aminopropyltrimethoxysilane (APTMS) kullanılmıştır) açmak ve desikatörde açılmış şişe yerleştirin. </li><li> Vakum desikatör kapağı değiştirin ve bir aspiratör veya ev vakum hattına çıkış noktası ekleyin. </li><li> Evin vakum veya su hattı açma ve vakum desikatör boşaltın. Bir vakum conta kapak ve tabanı arasında oluşan edildikten sonra, reaksiyon zamanlama başlar. Bu, ince bir film olarak yüzey üzerine silan ajanı yatırılır. </li><li> 15 dakika sonra, vakum kapatın ve yavaş yavaş desikatöre havanın izin port açın. Bu bağlama ajanının için, 15 dakikalık bir unifo oluşturmak için yeterli olduğuyüzey üzerine RM tek tabakalı. Diğer bağlama ajanları için zaman ayarlanabilir gerekebilir. </li></ol> 5.. Yüzey için Biotin takılması <ol><li> Yaklaşık bir saat biyotin eklemeden önce, bir menteşeli kapak ile 60 ml polipropilen şişe içinde, susuz dimetilsülfoksit (DMSO) içerisinde N-hydroxylsuccinimide biyotin (NHS-biotin) bir 10 mM solüsyon hazırlanır. <ol><li> NHS-biotin soğuk muhafaza edilmiş ise, onu dışarı toplulaştırma önce oda sıcaklığına gelmesini bekleyin. </li><li> Tamamen bir çözücü içinde NHS-biyotin tozu çözünmesi için 1 saat için çözelti sonikasyon. </li></ol></li><li> Altta mikrosferler ile, bir başka plastik bir şişeye mikrosfer içeren cam kayar transferi ve şişe üstünde kaynaklanmaktadır. </li><li> Cam slayt (o şişeye ilave ediliyor şekilde çözüm mikroküre dokunmaz) arkasında, flakonun tarafı aşağı bir plastik pipet, NHS-biotin çözümü için uygun bir hacim kullanarak aktar. Amikroküre yüzeyini kapsayacak şekilde dd yeterli bir çözüm. </li><li> , Sırasıyla, 5 rpm ve 5 derecede hız ve eğim açısı ile, oda sıcaklığında 30 dakika süreyle bir çalkalayıcı inkübatöründe üzerine DMSO çözelti içinde mikrosferler ile NHS-biotin ihtiva eden şişeler (eğim tepsi) yerleştirin. </li><li> Yavaşça tüpten cam slayt kaldırın ve yavaşça DDI H 2 O dolu bir başka flakon içine kaydırın Daha önce olduğu gibi aynı hız ve eğim açısı az bir 10 dakika tilt tepsisine şişe yerleştirin. Tatlı su ile iki kez, her zaman bu adımı yineleyin. Bu yüzey aşırı DMSO temizlenmesine yardımcı olur ve yüzey aslında greft vermedi herhangi bir fiziksel adsorbe biotin kaldırır. </li><li> Tüpten cam slayt çıkarın ve bütün su damlacıkları yüzeye çıkarılır ° C&#39;de 10 dakika kadar veya 80 fırında koyun. </li></ol> 6. Amin sonlandırılmış silika Floresan etiketleme <ol><li> Treatm sonra mevcut amin grupları etiketlemek içinAPTMS ile ent, 1 ml susuz DMSO 1 mg FITC eriterek karanlık bir odada FITC solüsyon hazırlanır. </li><li> 0.1 M sodyum bikarbonat tampon ile 1 mL çözelti FITC 50 uL ilave edilerek 6.1 &#39;çözeltisi ile seyreltilir. </li><li> Menteşeli kapaklı 60 ml polipropilen şişe içinde çözüm yerleştirin ve yavaşça şişeye cam slayt tekrar ev sahipliği amin sonlandırmalı mikroküreler, kaydırın. </li><li> Bir buz banyosu içinde şişeye yerleştirmek, ve örnek 4 saat karanlık olarak en az FITC çözeltisi ile reaksiyona olanak sağlar. </li><li> Sodyum karbonat tampon içinde mikrosferler iki, 10 dakikalık bir durulama ile aşırı fluorofor çıkarın. Daha önce olduğu gibi, tampon olan menteşeli kapaklı 60 ml polipropilen şişe doldurun ve yavaşça çözüm sadece mikroküre değil, karton konut kapsadığını bakımı, çözüm içine cam slayt kaydırın. Alüminyum folyo ile kapatın flakon ve daha önce olduğu gibi, 5 derece ve 5 devirde ayarlanmış bir eğim tepsisine şişe yerleştirin. </li><li> Yavaşça tüpten cam slayt kaldırın ve yavaşça DDI H 2 O ile dolu ve alüminyum folyo ile kaplanmış başka bir şişe içine kaydırın. Daha önce olduğu gibi aynı hız ve eğim açısı az bir 10 dakika tilt tepsisine şişe yerleştirin. Tatlı su ile iki kez, her zaman bu adımı yineleyin. Bu yüzey ila aşırı boya temizlenmesine yardımcı olur. </li><li> Yavaşça görüntüleme önce 10 dakika süreyle 80 C ayarlanmış fırında tüpten cam slayt çıkarın ve kuru. </li></ol> 7. Biotin sonlandırılmış silika Floresan etiketleme <ol><li> Fosfat Teksas-Kırmızı avidin bir 10 mcg / mL tamponlu tuz çözeltisi hazırlayın. </li><li> Menteşeli kapaklı 60 ml polipropilen flakonuna çözüm ekleyin ve hafifçe mikroküre sadece çözüm ile kaplıdır, böylece çözümün bir biotin sonlandırılmış mikroküre içeren cam slayt kaydırın. </li><li> Karanlık oda sıcaklığında 30 dakika süreyle reaksiyona girerler. </li><li> İki sayesinde aşırı fluorofor çıkarın, 10 dakika yıkayınPBS tampon içinde mikro s. <ol><li> Daha önce olduğu gibi, tampon olan menteşeli kapaklı 60 ml polipropilen şişe doldurun ve yavaşça çözüm sadece mikroküre değil, karton konut kapsadığını bakımı, çözüm içine cam slayt kaydırın. </li><li> Alüminyum folyo ile kapatın flakon ve daha önce olduğu gibi, 5 derece ve 5 devirde ayarlanmış bir eğim tepsisine şişe yerleştirin. </li></ol></li><li> Yavaşça tüpten cam slayt kaldırın ve yavaşça DDI H 2 O ile dolu ve alüminyum folyo ile kaplanmış başka bir şişe içine kaydırın. Daha önce olduğu gibi aynı hız ve eğim açısı az bir 10 dakika tilt tepsisine şişe yerleştirin. Tatlı su ile iki kez, her zaman bu adımı yineleyin. Bu yüzey ila aşırı boya temizlenmesine yardımcı olur. </li><li> Yavaşça 80 ayarlanmış fırında ° C görüntüleme önce 10 dakika içinde tüpten cam slayt çıkarın ve kuru. </li></ol> 8. Temsilcisi Sonuçlar Doğru fonksiyonelleştirilmiş mikroküres optik ve floresan mikroskobu ile tespit edilebilir. Yüzey fonksiyonlandırmalar doğru yapılırsa, bu yüzey üzerinde biyotin molekülleri eşit bir biçimde yoğun kapsama neden olmalı ve yüzey kalmalıdır hatasız ve kirletici içermeyen fonksiyonlandırmalar sonra algılama deneyler sırasında yüksek hassasiyetleri korumak için. Optik mikroskop mikroskop yüzey kaplama kalitesini ve tekdüzeliği yoklamak olurken, ikinci araştırılması için de kullanılabilir. Şekil 2, bu düzgün fonksiyonelleştirilmiş mikrosferler örnekleri gösterirler. Bu görüntüler mikrosferler yüzeyinde amin gruplarının (Şekil 2b) ya da biyotin grupları (Şekil 2C) ya da üniform bir tutarlı kaplama göstermektedir ki herhangi bir yüzey hasarı veya fonksiyonlandırmalar (Şekil 2a) bağlı kirlenme olduğunu göstermektedir, ve . Mikroküreler doğru fonksiyonelleştirilmiş henüz, optik mikroküre görüntüleri wiyüzey kirliliği, topaklanma veya düzgün olmayan kapsam ve yüzey çatlakları gibi yüzey bariz kusurları, (Şekil 3) sergilerler edeceğiz. Burada, yüzey üzerinde reaktiflerin topaklanma kaynaklanan yüzey kirlenme ortak bir örneği, bkz. <img alt="Şekil 1" src="/files/ftp_upload/3866/3866fig1.jpg" /> Şekil 1. Silika mikroküre yüzeyine prob moleküllerinin takmak için 3 aşamalı bir reaksiyon şeması. <a href="http://www.jove.com/files/ftp_upload/3866/3866fig1large.jpg" target="_blank">büyük rakam görmek için buraya tıklayın</a> . <img alt="Şekil 2" src="/files/ftp_upload/3866/3866fig2.jpg" /> Şekil 2. Silika mikroküreler. silika mikroküre a) Optik mikrografı oksijen plazma maruz kalma yoluyla hidroksil grupları ile doldurulur b) silika mikroküre arasında Floresan mikrografı birincil aminler ile doldurulur ve FITC boya ile işaretlenmiştir; silika mi c) Floresan mikrografıcrosphere biotin ile doldurulur ve Texas Kırmızı-avidin konjuge etiketlenir. Soteropulos izniyle, CE, Hunt, HK ve Armani, fısıldayan galeri modu mikro kavitasyonlar kullanarak bağlama kinetiği AM. Uyg. Fiz. Lett. 99, 103.703-103.703 (2011). Copyright 2011, Fizik Amerikan Enstitüsü. 17 <img alt="Şekil 3" src="/files/ftp_upload/3866/3866fig3.jpg" /> Şekil 3. Yanlış fonksiyonelleştirilmiş kürenin Optik mikrografı. Burada, sağ üst yüzeyinde toz görmek, gibi bulaşma yüzeyinden uzanan olabilir. Buna ek olarak, optik mikrosfer sağ tarafında yüzeyi üzerinde küçük bir çimen gösterir.

<ol>
	<li>Datar, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cantilever+Sensors:+Nanomechanical+Tools+for+Diagnostics.">Cantilever Sensors: Nanomechanical Tools for Diagnostics.</a> MRS Bull. 34, 449-454 (2009).</li><li>Hunt, H. K., Armani, A. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Label-free+biological+and+chemical+sensors.">Label-free biological and chemical sensors.</a> Nanoscale. 2, 1544-1559 (2010).</li><li>Sundberg, F., Karlsson, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rapid+detection+and+characterization+of+immune+responses+using+label-free+biacore+immunoassays.">Rapid detection and characterization of immune responses using label-free biacore immunoassays.</a> Immunology. 120, 46-47 (2007).</li><li>Hermanson, G. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Bioconjugate Techniques. , (2008).</li><li>Bernards, M. T., Cheng, G., Zhang, Z., Chen, S. F., Jiang, S. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nonfouling+polymer+brushes+via+surface-initiated,+two-component+atom+transfer+radical+polymerization.">Nonfouling polymer brushes via surface-initiated, two-component atom transfer radical polymerization.</a> Macromolecules. 41, 4216-4219 (2008).</li><li>Fan, X. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sensitive+optical+biosensors+for+unlabeled+targets:+A+review.">Sensitive optical biosensors for unlabeled targets: A review.</a> Anal. Chim. Acta. 620, 8-26 (2008).</li><li>Qavi, A. J., Washburn, A. L., Byeon, J. Y., Bailey, R. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Label-free+technologies+for+quantitative+multiparameter+biological+analysis.">Label-free technologies for quantitative multiparameter biological analysis.</a> Analytical and Bioanalytical Chemistry. 394, 121-135 (2009).</li><li>Hunt, H. K., Soteropulos, C., Armani, A. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bioconjugation+Strategies+for+Microtoroidal+Optical+Resonators.">Bioconjugation Strategies for Microtoroidal Optical Resonators.</a> Sensors. 10, 9317-9336 (2010).</li><li>Kalia, J., Raines, R. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Advances+in+Bioconjugation.">Advances in Bioconjugation.</a> Curr. Org. Chem. 14, 138-147 (2010).</li><li>Matsko, A. B., Savchenkov, A. A., Strekalov, D., Ilchenko, V. S., Maleki, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Review+of+Applications+of+Whispering-Gallery+Mode+Resonators+in+Photonics+and+Nonlinear+Optics.">Review of Applications of Whispering-Gallery Mode Resonators in Photonics and Nonlinear Optics.</a> IPN Progress Report. , 42-162 (2005).</li><li>Armani, A. M., Kulkarni, R. P., Fraser, S. E., Flagan, R. C., Vahala, K. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Label-free,+single-molecule+detection+with+optical+microcavities.">Label-free, single-molecule detection with optical microcavities.</a> Science. 317, 783-787 (2007).</li><li>Zhu, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=On-chip+single+nanoparticle+detection+and+sizing+by+mode+splitting+in+an+ultrahigh-Q+microresonator.">On-chip single nanoparticle detection and sizing by mode splitting in an ultrahigh-Q microresonator.</a> Nat. Photon. 4, 122-122 (2010).</li><li>Armani, D. K., Kippenberg, T. J., Spillane, S. M., Vahala, K. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ultra-high-Q+toroid+microcavity+on+a+chip.">Ultra-high-Q toroid microcavity on a chip.</a> Nature. 421, 925-928 (2003).</li><li>Vollmer, F., Arnold, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Whispering-gallery-mode+biosensing:+label-free+detection+down+to+single+molecules.">Whispering-gallery-mode biosensing: label-free detection down to single molecules.</a> Nat. Methods. 5, 591-596 (2008).</li><li>Vollmer, F., Arnold, S., Keng, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Single+virus+detection+from+the+reactive+shift+of+a+whispering+gallery+mode.">Single virus detection from the reactive shift of a whispering gallery mode.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 105, 20701-20704 (2008).</li><li>Hunt, H. K., Armani, A. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Recycling+microcavity+optical+biosensors.">Recycling microcavity optical biosensors.</a> Opt. Lett. 36, 1092-1094 (2011).</li><li>Soteropulos, C. E., Hunt, H. K., Armani, A. M. <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+binding+kinetics+using+whispering+gallery+mode+microcavities.">Determination of binding kinetics using whispering gallery mode microcavities.</a> Appl. Phys. Lett. 99, 103703-103703 (2011).</li></ol>

Çıkar çatışması ilan etti.

Protokolleri açıklandığı gibi, biz hangi fonksiyonlandırmalar süreç boyunca kendi saplarla silika mikrosferlerin taşımak için bir yuva platformu oluşturulmuştur. Bu konut platformu fonksiyonlandırmalar sürecinde kullanılan çeşitli kapların duvarları ile temas mikroküre kaynaklanan yüzey kirlenme ve hasar için bir çözüm olarak oluşturuldu. Biz sürekli fonksiyonlandırmalar sürecinde farklı kaplarda bireysel mikroküreler bağlama ve ayırma kaynaklanıyordu ana zorluk gerçekleştirdi. Bu g?...

<table border="1"><tbody><tr><td> Reaktif Adı </td><td> Şirket </td><td> Katalog numarası </td><td> Yorumlar </td></tr><tr><td> Metanol </td><td> Balıkçı </td><td> 67-56-1 </td><td> ACS notu </td></tr><tr><td> Sülfürik Asit </td><td> Balıkçı </td><td> 8014-95-7 </td><td> Tütsülenmiş </td></tr><tr><td> Hidrojen peroksit </td><td> Balıkçı </td><td> 7722-84-1 </td><td> Ağırlıkça% 30 </td></tr><tr><td> Aminopropyltrimethoxysilane </td><td> Balıkçı </td><td> 13822-56-5 </td><td></td></tr><tr><td> NHS-biotin EZ linker </td><td> Delmek </td><td> 20217 </td><td></td></tr><tr><td> Dimetilsülfoksit </td><td> Balıkçı </td><td> 67-68-5 </td><td> Susuz </td></tr><tr><td> Floresein izotiyosiyanat </td><td> Delmek </td><td> 46425 </td><td></td></tr><tr><td> Fosfat Tamponlu Salin </td><td> Balıkçı </td><td> 7647-14-5 </td><td> Toz konsantre </td></tr><tr><td> Sodyum Bikarbonat Tampon </td><td> Balıkçı </td><td> NC0099321 </td><td></td></tr><tr><td> Texas Kırmızı - Avidin Konjuge </td><td> Delmek </td><td> A820 </td><td></td></tr><tr><td> Fiber Optik </td><td> Newport </td><td> F-SC </td><td></td></tr><tr><td> Fiber Stripper </td><td> Fiber Enstrüman Satış </td><td> NN-175 </td><td> No-Nik 175 um striptizci </td></tr><tr><td> Kimwipes </td><td> Balıkçı </td><td> 06666A </td><td></td></tr><tr><td> Çıplak Fiber Cleaver </td><td> ILSINTECH </td><td> Cl-03A </td><td></td></tr><tr><td> Cam Mikroskop Slaytlar </td><td> Balıkçı </td><td> 12-550B </td><td></td></tr><tr><td> Polipropilen Flakon </td><td> Balıkçı </td><td> 03-341-75A </td><td> 60 ml, menteşeli kapak </td></tr><tr><td> Rocker kuluçkaya </td><td&gt; VWR </td><td> 12620-910 </td><td></td></tr><tr><td> Vakum Desikatör </td><td> Balıkçı </td><td> 08-594-15B </td><td></td></tr></tbody></table>

attaching biological probes to silica optical biosensors using silane coupling agents

Bu tür popüler BIAcore sistemi (Yüzey Plasmon Rezonans (SPR) tekniği dayalı) gibi biyolojik ortamları, biyosensör platformları ile arabirim için, örneğin, yüzey kirlenme önlemek için çeşitli yüzey modifikasyonu teknikleri, faydalanmak, ayar hidrofobiklik / yüzey hidrofiliklik, elektronik ortamlar çeşitli uyum ve en sık, faiz bir hedefe doğru yol özgüllük. 1-5 Bu teknikler gibi, karmaşık ortamlarda gerçek dünya uygulamaları aksi takdirde son derece hassas biyosensör işlevselliğini kan, idrar ve atık su analizi. 2,6-7 gibi BIAcore gibi ticari Biyoalgılayıcı platformlar, iyi anlaşılmış olmakla beraber, gibi yüzey değişiklikleri gerçekleştirmek için standart teknikler, bu tekniklerin diğer standart bir şekilde tercüme edilmemiştir etiket Böyle Galeri Modu (WGM) optik rezonatörler Whispering gibi ücretsiz biyoalgı platformları. 8-9 &lt;<html> / P&gt; WGM optik rezonatörler ultra düşük konsantrasyonlarda türlerin çok çeşitli etiket serbest tespiti gerçekleştirmek için umut vaat eden bir teknolojiyi temsil 6,10-12 bu platformların yüksek hassasiyet, benzersiz geometrik optik bir sonucudur. WGM optik rezonatörler loğusa dolaşımdaki . Belirli integral rezonans frekanslarda ışık SPR platformları gibi 13, optik alanında tamamen sensör cihazı ile sınırlı değil, evanesces; bu &quot;fani kuyruk&quot; sonra cevresindeki türleri ile etkileşime girebilir. Bu etkileşimin bir miktar ile sonuçlanan, değiştirmek için optik alanı etkili bir şekilde kırılma indisi neden olur, fakat saptanabilir, cihazın rezonans frekansı içinde kayar. Optik alanında dolaşır, çünkü sinyal içsel bir amplifikasyon sonuçlanan çevre ile birçok kez etkileşim ve edebilirsiniz ortamda küçük değişiklikler çok yüksek ışık hassasiyeti. 2,14-15 çadır &quot;&gt; WGM optik rezonatörler çeşitli geometrilerde imal edilebilir olsa da karmaşık ortamlarda hedef tespiti gerçekleştirmek için, bu platformlar yüzey modifikasyonu ile bir sonda molekülü (bağlayıcı bir çift genellikle yarısı, örneğin antikor / antijen). 2 eşleştirilmesi gerekir gelen malzeme sistemleri, çeşitli silis mikroküre en yaygın olanıdır. Bu mikroküreler genellikle mikrosferlerin fonksiyonlandırmalar ve algılama deneyler sırasında ele alınabilir hangi bir &quot;kök&quot; sağlayan fiber optik kablo, ucunda üretilmektedir. Silika yüzey kimyaları olabilir kendi yüzeylerine prob molekülleri bağlamak için uygulanabilir, fakat, düzlemsel yüzeyler için oluşturulan geleneksel teknikler, bu üç boyutlu yapılar için sık olarak yeterli değildir mikrosferler yüzeyinde herhangi bir değişiklik (toz, kirlenme, yüzey hataları ve düzgün olmayan kaplamalar) onların algılama yetenekleri üzerinde ciddi olumsuz sonuçlara yol açabilir. Burada, basit bir yaklaşım sergilemesilika yüzeye biotin takarak, inorganik yüzey ve biyolojik çevre köprü silan coupling ajanlar kullanılarak silika mikroküre WGM optik rezonatörler yüzey fonksiyonlandırmalar için. 8,16 Biz bu raporda sensör sistemi olarak silika mikroküre WGM rezonatörler kullanmalarına rağmen, protokolleri, genel olarak ve biotin ile herhangi bir silika cihazın yüzeyi fonksiyonalize kullanılabilir.

Watch this Scientific Journal Video about Attaching Biological Probes to Silica Optical Biosensors Using Silane Coupling Agents at JoVE.com

Attaching Biological Probes to Silica Optical Biosensors Using Silane Coupling Agents

Biyosensörler karmaşık, biyolojik ortamlar ile arayüz ve yüzey modifikasyonu ile sensör takılı derece spesifik problar ile çok hassas sensörler birleştirerek hedeflenen algılaması gerçekleştirmek. Burada, sensör ve biyolojik çevre köprü silan ajanlar kullanılarak biotin ile silika optik sensör yüzeyi fonksiyonlandırmalar göstermektedir.

Silan Kaplin Ajanlar kullanarak Silika Optik Biyosensörler için Biyolojik Probları takılması

In order to interface with biological environments, biosensor platforms, such as the popular Biacore system (based on the Surface Plasmon Resonance (SPR) ...

attaching-biological-probes-to-silica-optical-biosensors-using-silane

Research

JoVE Journal

Bioengineering

12.8K Görüntüleme.  University of Missouri. Biyosensörler karmaşık, biyolojik ortamlar ile arayüz ve yüzey modifikasyonu ile sensör takılı derece spesifik problar ile çok hassas sensörler birleştirerek hedeflenen algılaması gerçekleştirmek. Burada, sensör ve biyolojik çevre köprü silan ajanlar kullanılarak biotin ile silika optik sensör yüzeyi fonksiyonlandırmalar göstermektedir.

Video: Attaching Biological Probes to Silica Optical Biosensors Using Silane Coupling Agents

Engineering Biological-Based Vascular Grafts Using a Pulsatile Bioreactor

Much effort has been devoted to develop and advance the methodology to regenerate functional small-diameter arterial bypasses. In the physiological environment, both mechanical and chemical stimulation are required to maintain the proper development and functionality of arterial vessels1,2.
Bioreactor culture systems developed by our group are designed to support vessel regeneration within a precisely controlled chemo-mechanical environment mimicking that of native vessels. Our bioreactor assembly and maintenance procedures are fairly simple and highly repeatable3,4. Smooth muscle cells (SMCs) are seeded onto a tubular polyglycolic acid (PGA) mesh that is threaded over compliant silicone tubing and cultured in the bioreactor with or without pulsatile stimulation for up to 12 weeks. There are four main attributes that distinguish our bioreactor from some predecessors. 1) Unlike other culture systems that simulate only the biochemical surrounding of native blood vessels, our bioreactor also creates a physiological pulsatile environment by applying cyclic radial strain to the vessels in culture. 2) Multiple engineered vessels can be cultured simultaneously under different mechanical conditions within a controlled chemical environment. 3) The bioreactor allows a mono layer of endothelial cells (EC) to be easily coated onto the luminal side of engineered vessels for animal implantation models. 4) Our bioreactor can also culture engineered vessels with different diameter size ranged from 1 mm to 3 mm, saving the effort to tailor each individual bioreactor to fit a specific diameter size. 
The engineered vessels cultured in our bioreactor resemble native blood vessels histologically to some degree. Cells in the vessel walls express mature SMC contractile markers such as smooth muscle myosin heavy chain (SMMHC)3. A substantial amount of collagen is deposited within the extracellular matrix, which is responsible for ultimate mechanical strength of the engineered vessels5. Biochemical analysis also indicates that collagen content of engineered vessels is comparable to that of native arteries6. Importantly, the pulsatile bioreactor has consistently regenerated vessels that exhibit mechanical properties that permit successful implantation experiments in animal models3,7. Additionally, this bioreactor can be further modified to allow real-time assessment and tracking of collagen remodeling over time, non-invasively, using a non-linear optical microscopy (NLOM)8. To conclude, this bioreactor should serve as an excellent platform to study the fundamental mechanisms that regulate the regeneration of functional small-diameter vascular grafts.

Our group has developed a bioreactor culture system that mimics the physiological pulsatile stresses of the cardiovascular system to regenerate implantable small-diameter vascular grafts.

Pulsatif Biyoreaktör kullanarak Mühendislik Biyolojik Tabanlı Vasküler Greftler

Much effort has been devoted to develop and advance the methodology to regenerate functional small-diameter arterial bypasses. In the physiological ...

Biyomühendislik

Design of a Cyclic Pressure Bioreactor for the Ex Vivo Study of Aortic Heart Valves

The aortic valve, located between the left ventricle and the aorta, allows for unidirectional blood flow, preventing backflow into the ventricle. Aortic valve leaflets are composed of interstitial cells suspended within an extracellular matrix (ECM) and are lined with an endothelial cell monolayer. The valve withstands a harsh, dynamic environment and is constantly exposed to shear, flexion, tension, and compression. Research has shown calcific lesions in diseased valves occur in areas of high mechanical stress as a result of endothelial disruption or interstitial matrix damage1-3. Hence, it is not surprising that epidemiological studies have shown high blood pressure to be a leading risk factor in the onset of aortic valve disease4. 
The only treatment option currently available for valve disease is surgical replacement of the diseased valve with a bioprosthetic or mechanical valve5. Improved understanding of valve biology in response to physical stresses would help elucidate the mechanisms of valve pathogenesis. In turn, this could help in the development of non-invasive therapies such as pharmaceutical intervention or prevention. Several bioreactors have been previously developed to study the mechanobiology of native or engineered heart valves6-9. Pulsatile bioreactors have also been developed to study a range of tissues including cartilage10, bone11 and bladder12. The aim of this work was to develop a cyclic pressure system that could be used to elucidate the biological response of aortic valve leaflets to increased pressure loads. 
The system consisted of an acrylic chamber in which to place samples and produce cyclic pressure, viton diaphragm solenoid valves to control the timing of the pressure cycle, and a computer to control electrical devices. The pressure was monitored using a pressure transducer, and the signal was conditioned using a load cell conditioner. A LabVIEW program regulated the pressure using an analog device to pump compressed air into the system at the appropriate rate. The system mimicked the dynamic transvalvular pressure levels associated with the aortic valve; a saw tooth wave produced a gradual increase in pressure, typical of the transvalvular pressure gradient that is present across the valve during diastole, followed by a sharp pressure drop depicting valve opening in systole. The LabVIEW program allowed users to control the magnitude and frequency of cyclic pressure. The system was able to subject tissue samples to physiological and pathological pressure conditions. This device can be used to increase our understanding of how heart valves respond to changes in the local mechanical environment.

Design of a Cyclic Pressure Bioreactor for the Ex Vivo Study of Aortic Heart Valves

A cyclic pressure bioreactor capable of subjecting heart valve tissue to physiological and pathological pressure conditions has been designed. A LabVIEW program allows users to control pressure magnitude, amplitude and frequency. This device can be used to study the mechanobiology of heart valve tissue or isolated cells.

Devirli Basınç Biyoreaktör Tasarım Ex vivo</emAort Kalp Vanalar> Eğitim

The aortic valve, located between the left ventricle and the aorta, allows for unidirectional blood flow, preventing backflow into the ventricle. Aortic ...

Low Molecular Weight Protein Enrichment on Mesoporous Silica Thin Films for Biomarker Discovery

The identification of circulating biomarkers holds great potential for non invasive approaches in early diagnosis and prognosis, as well as for the monitoring of therapeutic efficiency.1-3 The circulating low molecular weight proteome (LMWP) composed of small proteins shed from tissues and cells or peptide fragments derived from the proteolytic degradation of larger proteins, has been associated with the pathological condition in patients and likely reflects the state of disease.4,5 Despite these potential clinical applications, the use of Mass Spectrometry (MS) to profile the LMWP from biological fluids has proven to be very challenging due to the large dynamic range of protein and peptide concentrations in serum.6 Without sample pre-treatment, some of the more highly abundant proteins obscure the detection of low-abundance species in serum/plasma. Current proteomic-based approaches, such as two-dimensional polyacrylamide gel-electrophoresis (2D-PAGE) and shotgun proteomics methods are labor-intensive, low throughput and offer limited suitability for clinical applications.7-9 Therefore, a more effective strategy is needed to isolate LMWP from blood and allow the high throughput screening of clinical samples. 
Here, we present a fast, efficient and reliable multi-fractionation system based on mesoporous silica chips to specifically target and enrich LMWP.10,11 Mesoporous silica (MPS) thin films with tunable features at the nanoscale were fabricated using the triblock copolymer template pathway. Using different polymer templates and polymer concentrations in the precursor solution, various pore size distributions, pore structures, connectivity and surface properties were determined and applied for selective recovery of low mass proteins. The selective parsing of the enriched peptides into different subclasses according to their physicochemical properties will enhance the efficiency of recovery and detection of low abundance species. In combination with mass spectrometry and statistic analysis, we demonstrated the correlation between the nanophase characteristics of the mesoporous silica thin films and the specificity and efficacy of low mass proteome harvesting. The results presented herein reveal the potential of the nanotechnology-based technology to provide a powerful alternative to conventional methods for LMWP harvesting from complex biological fluids. Because of the ability to tune the material properties, the capability for low-cost production, the simplicity and rapidity of sample collection, and the greatly reduced sample requirements for analysis, this novel nanotechnology will substantially impact the field of proteomic biomarker research and clinical proteomic assessment.

We developed a technology based on mesoporous silica thin film for the selective recovery of low molecular weight proteins and peptides from human serum. The physico-chemical properties of our mesoporous chips were finely tuned to provide substantial control in peptide enrichment and consequently profile the serum proteome for diagnostic purposes.

Biyomarker Discovery için Mezogözenekli Silika İnce Filmler üzerine düşük molekül ağırlıklı Protein Zenginleştirme

The identification of circulating biomarkers holds great potential for non invasive approaches in early diagnosis and prognosis, as well as for the ...

Insertion of Flexible Neural Probes Using Rigid Stiffeners Attached with Biodissolvable Adhesive

Microelectrode arrays for neural interface devices that are made of biocompatible thin-film polymer are expected to have extended functional lifetime because the flexible material may minimize adverse tissue response caused by micromotion. However, their flexibility prevents them from being accurately inserted into neural tissue. This article demonstrates a method to temporarily attach a flexible microelectrode probe to a rigid stiffener using biodissolvable polyethylene glycol (PEG) to facilitate precise, surgical insertion of the probe. A unique stiffener design allows for uniform distribution of the PEG adhesive along the length of the probe. Flip-chip bonding, a common tool used in microelectronics packaging, enables accurate and repeatable alignment and attachment of the probe to the stiffener. The probe and stiffener are surgically implanted together, then the PEG is allowed to dissolve so that the stiffener can be extracted leaving the probe in place. Finally, an in vitro test method is used to evaluate stiffener extraction in an agarose gel model of brain tissue. This approach to implantation has proven particularly advantageous for longer flexible probes (&gt;3 mm). It also provides a feasible method to implant dual-sided flexible probes. To date, the technique has been used to obtain various in vivo recording data from the rat cortex.

Insertion of flexible neural microelectrode probes is enabled by attaching probes to rigid stiffeners with polyethylene glycol (PEG). A unique assembly process ensures uniform and repeatable attachment. After insertion into tissue, the PEG dissolves and the stiffener is extracted. An in vitro test method evaluates the technique in agarose gel.

Biodissolvable Yapıştırıcı ile Attached sert katılaştıncılar kullanma Esnek Sinir Sondalar ekleme

Microelectrode  arrays for neural interface devices that are made of biocompatible thin-film  polymer are expected to have extended functional lifetime ...

Optical Detection of E. coli Bacteria by Mesoporous Silicon Biosensors

A label-free optical biosensor based on a nanostructured porous Si is designed for rapid capture and detection of Escherichia coli K12 bacteria, as a model microorganism. The biosensor relies on direct binding of the target bacteria cells onto its surface, while no pretreatment (e.g.&#160;by cell lysis) of the studied sample is required. A mesoporous Si thin film is used as the optical transducer element of the biosensor. Under white light illumination, the porous layer displays well-resolved Fabry-P&#233;rot fringe patterns in its reflectivity spectrum. Applying a fast Fourier transform (FFT) to reflectivity data results in a single peak. Changes in the intensity of the FFT peak are monitored. Thus, target bacteria capture onto the biosensor surface, through antibody-antigen interactions, induces measurable changes in the intensity of the FFT peaks, allowing for a &#39;real time&#39; observation of bacteria attachment.
The mesoporous Si film, fabricated by an electrochemical anodization process, is conjugated with monoclonal antibodies, specific to the target bacteria. The immobilization, immunoactivity and specificity of the antibodies are confirmed by fluorescent labeling experiments. Once the biosensor is exposed to the target bacteria, the cells are directly captured onto the antibody-modified porous Si surface. These specific capturing events result in intensity changes in the thin-film optical interference spectrum of the biosensor. We demonstrate that these biosensors can detect relatively low bacteria concentrations (detection limit of 104 cells/ml) in less than an hour.

Optical Detection of E. coli Bacteria by Mesoporous Silicon Biosensors

A label-free optical biosensor for rapid bacteria detection is introduced. The biosensor is based on a nanostructured porous Si, which is designed to directly capture the target bacteria cells onto its surface. We use monoclonal antibodies, immobilized onto the porous transducer, as the capture probes. Our studies demonstrate the applicability of these biosensors for the detection of low bacterial concentrations within minutes with no prior sample processing (such as cell lysis).

Optik Algılama<em&gt; E. coli</emMezopor Silikon Biyosensörlerin tarafından&gt; Bakteri

A label-free optical biosensor based on a nanostructured porous Si is designed for rapid capture and detection of Escherichia coli K12 bacteria, as a ...

Wideband Optical Detector of Ultrasound for Medical Imaging Applications

Optical sensors of ultrasound are a promising alternative to piezoelectric techniques, as has been recently demonstrated in the field of optoacoustic imaging. In medical applications, one of the major limitations of optical sensing technology is its susceptibility to environmental conditions, e.g. changes in pressure and temperature, which may saturate the detection. Additionally, the clinical environment often imposes stringent limits on the size and robustness of the sensor. In this work, the combination of pulse interferometry and fiber-based optical sensing is demonstrated for ultrasound detection. Pulse interferometry enables robust performance of the readout system in the presence of rapid variations in the environmental conditions, whereas the use of all-fiber technology leads to a mechanically flexible sensing element compatible with highly demanding medical applications such as intravascular imaging. In order to achieve a short sensor length, a pi-phase-shifted fiber Bragg grating is used, which acts as a resonator trapping light over an effective length of 350 &#181;m. To enable high bandwidth, the sensor is used for sideway detection of ultrasound, which is highly beneficial in circumferential imaging geometries such as intravascular imaging. An optoacoustic imaging setup is used to determine the response of the sensor for acoustic point sources at different positions.

Optical detection of ultrasound is impractical in many imaging scenarios because it often requires stable environmental conditions. We demonstrate an optical technique for ultrasound sensing in volatile environments with miniaturization and sensitivity levels appropriate for optoacoustic imaging in restrictive scenarios, e.g. intravascular applications.

Geniş bant Tıbbi Görüntüleme Uygulamaları Ultrason Optik Dedektörü

Optical sensors of ultrasound are a promising alternative to piezoelectric techniques, as has been recently demonstrated in the field of optoacoustic ...

Use of Label-free Optical Biosensors to Detect Modulation of Potassium Channels by G-protein Coupled Receptors

Ion channels control the electrical properties of neurons and other excitable cell types by selectively allowing ions to flow through the plasma membrane1. To regulate neuronal excitability, the biophysical properties of ion channels are modified by signaling proteins and molecules, which often bind to the channels themselves to form a heteromeric channel complex2,3. Traditional assays examining the interaction between channels and regulatory proteins require exogenous labels that can potentially alter the protein&#39;s behavior and decrease the physiological relevance of the target, while providing little information on the time course of interactions in living cells. Optical biosensors, such as the X-BODY Biosciences BIND Scanner system, use a novel label-free technology, resonance wavelength grating (RWG) optical biosensors, to detect changes in resonant reflected light near the biosensor. This assay allows the detection of the relative change in mass within the bottom portion of living cells adherent to the biosensor surface resulting from ligand induced changes in cell adhesion and spreading, toxicity, proliferation, and changes in protein-protein interactions near the plasma membrane. RWG optical biosensors have been used to detect changes in mass near the plasma membrane of cells following activation of G protein-coupled receptors (GPCRs), receptor tyrosine kinases, and other cell surface receptors. Ligand-induced changes in ion channel-protein interactions can also be studied using this assay. In this paper, we will describe the experimental procedure used to detect the modulation of Slack-B sodium-activated potassium (KNa) channels by GPCRs.

Optical biosensor techniques can detect changes in mass near the plasma membrane in living cells and allow one to follow cellular responses in both individual cells and populations of cells. This protocol will describe detection of the modulation of potassium channels by G-protein coupled receptors in intact cells using this approach.

G-protein bağlı reseptörler ile Potasyum kanallarının modülasyonunu Algılama Label içermeyen optik Biyosensör kullanımı

Ion channels control the electrical properties of neurons and other excitable cell types by selectively allowing ions to flow through the plasma ...

Preparation of Mica Supported Lipid Bilayers for High Resolution Optical Microscopy Imaging

Supported lipid bilayers (SLBs) are widely used as a model for studying membrane properties (phase separation, clustering, dynamics) and its interaction with other compounds, such as drugs or peptides. However SLB characteristics differ depending on the support used. 
Commonly used techniques for SLB imaging and measurements are single molecule fluorescence microscopy, FCS and atomic force microscopy (AFM). Because most optical imaging studies are carried out on a glass support, while AFM requires an extremely flat surface (generally mica), results from these techniques cannot be compared directly, since the charge and smoothness properties of these materials strongly influence diffusion. Unfortunately, the high level of manual dexterity required for the cutting and gluing thin slices of mica to the glass slide presents a hurdle to routine use of mica for SLB preparation. Although this would be the method of choice, such prepared mica surfaces often end up being uneven (wavy) and difficult to image, especially with small working distance, high numerical aperture lenses. Here we present a simple and reproducible method for preparing thin, flat mica surfaces for lipid vesicle deposition and SLB preparation. Additionally, our custom made chamber requires only very small volumes of vesicles for SLB formation. The overall procedure results in the efficient, simple and inexpensive production of high quality lipid bilayer surfaces that are directly comparable to those used in AFM studies.

We present a method of preparing mica supported lipid bilayers for high resolution microscopy. Mica is transparent and flat on an atomic scale, but rarely used in imaging because of handling difficulties; our preparation results in even deposition of the mica sheet, and reduces the material used in bilayer preparation.

Mika hazırlanması Yüksek Çözünürlüklü Optik Mikroskopi Görüntüleme için lipit tabakalarının Desteklenen

Supported lipid bilayers (SLBs) are widely used as a model for studying membrane properties (phase separation, clustering, dynamics) and its interaction ...

Label-free Single Molecule Detection Using Microtoroid Optical Resonators

Detecting small concentrations of molecules down to the single molecule limit has impact on areas such as early detection of disease, and fundamental studies on the behavior of molecules. Single molecule detection techniques commonly utilize labels such as fluorescent tags or quantum dots, however, labels are not always available, increase cost and complexity, and can perturb the events being studied. Optical resonators have emerged as a promising means to detect single molecules without the use of labels. Currently the smallest particle detected by a non-plasmonically-enhanced bare optical resonator system in solution is a 25 nm polystyrene sphere1. We have developed a technique known as Frequency Locking Optical Whispering Evanescent Resonator (FLOWER) that can surpass this limit and achieve label-free single molecule detection in aqueous solution2. As signal strength scales with particle volume, our work represents a &#62; 100x improvement in the signal to noise ratio (SNR) over the current state of the art. Here the procedures behind FLOWER are presented in an effort to increase its usage in the field.

We have developed a label-free biosensing system based on optical resonator technology known as Frequency Locking Optical Whispering Evanescent Resonator (FLOWER) that is capable of detecting single molecules in solution. Here the procedures behind this work are described and presented.

Microtoroid Optik Rezonatörler Kullanarak Etiket serbest Tek Molekül Algılama

Detecting small concentrations of molecules down to the single molecule limit has impact on areas such as early detection of disease, and fundamental ...

Computed Tomography and Optical Imaging of Osteogenesis-angiogenesis Coupling to Assess Integration of Cranial Bone Autografts and Allografts

A major parameter determining the success of a bone-grafting procedure is vascularization of the area surrounding the graft. We hypothesized that implantation of a bone autograft would induce greater bone regeneration by abundant blood vessel formation. To investigate the effect of the graft on neovascularization at the defect site, we developed a micro&#8211;computed tomography (&#181;CT) approach to characterize newly forming blood vessels, which involves systemic perfusion of the animal with a polymerizing contrast agent. This method enables detailed vascular analysis of an organ in its entirety. Additionally, blood perfusion was assessed using fluorescence imaging (FLI) of a blood-borne fluorescent agent. Bone formation was quantified by FLI using a hydroxyapatite-targeted probe and &#181;CT analysis. Stem cell recruitment was monitored by bioluminescence imaging (BLI) of transgenic mice that express luciferase under the control of the osteocalcin promoter. Here we describe and demonstrate preparation of the allograft, calvarial defect surgery, &#181;CT scanning protocols for the neovascularization study and bone formation analysis (including the in vivo perfusion of contrast agent), and the protocol for data analysis.
The 3D high-resolution analysis of vasculature demonstrated significantly greater angiogenesis in animals with implanted autografts, especially with respect to arteriole formation. Accordingly, blood perfusion was significantly higher in the autograft group by the 7th day after surgery. We observed superior bone mineralization and measured greater bone formation in animals that received autografts. Autograft implantation induced resident stem cell recruitment to the graft-host bone suture, where the cells differentiated into bone-forming cells between the 7th and 10th postoperative day. This finding means that enhanced bone formation may be attributed to the augmented vascular feeding that characterizes autograft implantation. The methods depicted may serve as an optimal tool to study bone regeneration in terms of tightly bounded bone formation and neovascularization.

Implantation of autologous and allogeneic bone grafts constitute accepted approaches to treat major craniofacial bone loss. Yet the effect of graft composition on the interplay among neovascularization, cell differentiation and bone formation is unclear. We present a multimodal imaging protocol aimed to elucidate the angiogenesis-osteogenesis interdependence at the graft proximity.

Bilgisayarlı Tomografi ve Osteogenezi-anjiyogenez bağlamalar Optik Görüntüleme Kranial Kemik Otogreftlerin ve allogreft Entegrasyon değerlendirmek için