Biz temel araştırma kısmi destek için bu yazının destek ve ONR, DTRA ve NSF DTRA fon kabul ederler.

1. Aljinat Elektrodepozisyon <ol><li> Timsah klipler kullanarak patch kablo ile özel fabrikasyon elektrotlar için bir güç kaynağı bağlayın. Bir indiyum kalay oksit (ITO) cam slayt anot olarak hareket edecek (çalışan elektrotlar) ve platin folyo katot (karşı elektrot) olarak görev yapacak kaplıdır. Fonksiyonelleştirilmiş edilecek yüzey ITO karşı elektrot karşı ve bir çözelti veya depolanması çözelti yüzeyinde bulunan yatay olarak bu tür içine daldırılır üzere dikey olarak yerleştirilir, böylece elektrotlar yerleştirin. </li><li> Damıtılmış su içinde% 1 ve% 0.5 aljinat CaCO 3 (ağırlıkça) karıştırılarak ve daha sonra çözelti otoklavda bir aljinat biriktirme çözeltisi hazırlayın. Sürekli kullanımda olmadığı zaman çözüm karıştırılması tavsiye edilir. </li><li> Birikimi çözüm inmeye her iki elektrot. Kullanılan alginat fluoresan flüoresan için izin vermek için, hem Cheng ve ark. 14 başına, Flüorosferlerini (Invitrogen) ile etiketlenmiş edilebilirOrtaya çıkan filmin ce görüntüleme. </li><li> 2 dakika boyunca sabit bir akım yoğunluğu (3 A / m 2) uygulanır; gerilimi 2-3 aralığında kayacak V. </li><li> Elektrot çıkarın ve olmayan yatırılan çözüm kaldırın. Yavaşça gereksiz aljinat kaldırmak için NaCl (0.145 M) ile filmi durulayın. </li><li> Jeli güçlendirmek için CaCI2 (0.1 M) içerisinde filmin kısaca (~ 1 dk) inkübe. NaCl (0.145 M) ile durulanır ve CaCl2 (1 mM) ile desteklenmiş istenen bir çözelti içinde inkübe edilir. </li><li> Bir floresan mikroskop (Şekil 1B) kullanarak görüntü. </li></ol> 2. Alginat iletişim kurmak Hücre Populasyonlarının Codeposition <ol><li> LB ortamında yetişen bir sinyal gönderici hücre kültürü (W3110 wt E. coli), ve sinyal alıcı hücre kültürü (MDAI2 + pCT6-lsrR - amp r + PET-DsRed - kan r), LB ortamında yetişen + 50 mcg / mL kanamisin ve ampisilin her biri, bir gecede büyümüş olmalıdırnd 1 optik yoğunluğu ile büyüme (600 nm) için yeniden aşılandı. Kullanmadan önce LB ile 0.4-0.6 için alıcı hücre kültürü optik yoğunluğunu ayarlayın. </li><li> Yarısı kadar bir yoğunluğa kadar seyreltilir hücreleri,% 1 aljinat,% 0.5 CaCO 3 arasında bir nihai konsantrasyona 1:1 oranında bir yerleştirme% 2 aljinat solüsyonu ve% 1 CaCO 3, ve her bir hücre kültürü ile karışım hazırlamak kültür yoğunluğu. </li><li> Iyi bir polidimetilsiloksan (PDMS) (Sylgard talimatlarına göre hazırlanan ve istenilen büyüklükte kesilir) ve bir platin elektrot tarafından bulunan iki İTO elektrotlar desenli cam bir slayt kullanın. Prosedür 1 (aljinat elektrodepozisyon) de anlatıldığı gibi platin ile bir güç kaynağı için bir ITO elektrot bağlanır. </li><li> Alıcısının hücre ihtiva eden bir çözelti içinde depolanması elektrotlar batırmak. 3 yüzey alanı boyutu tek elektrot ile tanımlanır A / m 2, bir yoğunlukta sabit bir akım besleme ayarlanır hangi deposition meydana gelecektir. </li><li> Aljinat matris içinde hücrelerinin codeposition için izin vermek üzere 2 saat için mevcut geçerlidir. </li><li> Basamak 1.5 &#39;de tarif edildiği gibi filmin çalkalayın. </li><li> Ikinci, bitişik, İTO elektrot için anodik bağlantı açın. </li><li> Çökelme işlemi (Adımlar 2,4-2,7) tekrarlayın, ancak bu sefer gönderici hücreleri içeren çözüm tanıtılması. </li><li> 37 &#39;de bir gece codeposited hücreleri ve kalsiyum-aljinat içeren 2-elektrot çip ° C&#39;de inkübe fosfat salin (PBS) ile% 10 LB ortamı ve 1 mM CaCI2 ile desteklenmiş tamponlu. </li><li> Sonra bir floresan mikroskop (Şekil 2B) kullanan inkübasyon, görüntü. </li></ol> 3. Chitosan Elektrodepozisyon <ol><li> Timsah klipler aracılığıyla elektrotlar için güç kaynağı bağlayın. Bir altın kaplamalı silikon çip katot (elektrot çalışma) olarak hareket edecek ve bir platin folyo anot (karşı elektrot) olarak görev yapacak. Altın elektrot yüzeyine yerleştirin böylece thazından bir elektrot karşı koyar ve hem de bir solüsyon veya depolanması çözelti yüzeyinde bulunan yatay olarak bu tür içine daldırılır edilmesi ya da dikey olarak yerleştirilirler. </li><li> Suya kitosan gevreği karıştırarak bir kitosan çözeltisi hazırlayın ve yavaş yavaş M HCl Meyer ve ark. 15 tarafından açıklanan işlemleri emin olarak, polisakkaritler (nihai pH 5.6) eritmek için 2 ekledi. </li><li> Tamamen tevdi edilmesi için arzu edilen bölgeye daldırarak, kitosan, bir solüsyonu (% 0.8) içine elektrotlar yerleştirin. Kitosan kullanılan floresan 5 ile sokulabileceği - (ve-6)-carboxyrhodamine 6G süksinimidil ester (Invitrogen), Wu ve ark göre 8, floresan mikroskop ile görüntü elektrobirikimli film.. </li><li> 2 dakika boyunca sabit bir akım yoğunluğu (4 A / m 2) uygulayın. Voltaj 2-3 aralığında kaydırmaya V. depositio maruz çalışan elektrot arasında altın yüzey alanı bir fonksiyonu olarak akım yoğunluğu hesaplarn çözüm. </li><li> Gereksiz kitosan kaldırmak için DI su ile elektrot durulayın. Çip su veya PBS (10 mM, pH 7,0) içinde depolanabilir. </li><li> Bir floresan mikroskop (Şekil 3C) kullanarak görüntü. </li></ol> 4. Bir Fonksiyonlu Kitosan Film ile Elektrokimyasal İletimi <ol><li> 4 bir akım yoğunluğu Prosedür 3 (kitosan elektrodepozisyon) &#39;e göre bir model verilmiş elektrot üzerine A / m 2 azından bir çözelti (% 1 kitosan, 680 U / mL Gox, pH 5,6) ile Codeposit kitosan ve glukoz oksidaz (Gox). Gox içinde sıkışıp kalan bir kitosan filmi oluşturulur. </li><li> Çalışan elektrot, karşı elektrot ve Ag / Şekil 4A&#39;da anlatıldığı gibi AgCİ referans elektrotu gibi bir platin tel gibi bir üç-elektrot sistemine muamele elektrot takın. </li><li> NaCl (0,1 M) ihtiva eden bir fosfat tampon solüsyonu (0.1 M, pH 7.0) içine batırmak elektrotlar. </li><li> Elektrokimyasal kitosan için protein konjugekronoamperometri 10 ile 60&#39;lar için sabit voltaj (0.9 V) uygulayarak filmi. </li><li> Fosfat tamponu içinde çip (0.1 M, pH 7.0) yerleştirilir ve tepkimeye girmemiş NaCl ve konjuge olmayan Gox kaldırmak için bir orbital karıştırma cihazı üzerinde, 10 dakika boyunca yıkanır. </li><li> 5 mM glukoz çözeltisi içine batırmak adım 4.2 ve tarif edildiği gibi üç elektrot sistemi için yeniden takın. Voltametri kullanarak, 0,7 olumlu yönde potansiyel süpürüp V. süpürme görülen oksitlenme miktarı (Şekil 4B) için bir karşılaştırma olarak hiçbir glukoz oksidaz içeren bir denetim film kullanın. </li><li> Glikoz çözeltisi ile elektrot kaldırmak ve fosfat tamponu (0.1 M, pH 7.0) ile daha sonra durulama fosfat tampon 8 mL (0.1 M, pH 7.0) ihtiva eden bir 10 mL behere elektrotlar yerleştirin. Önyargı 0.6 V Gox-fonksiyonlandırılmış çip çalışan elektrot (Şekil 4C) olarak hizmet vermektedir. </li><li> (Her tablet ile glikoz konsantrasyonu artırır tampon glikozun alikotları ekle4 mM). </li><li> Gox-fonksiyonlandırılmış kitosan film için kararlı durum akım ve glukoz konsantrasyonu arasında standart bir eğri oluşturur. </li></ol> 5.. Enzimatik Meclisi Kullanımı Protein fonksiyonlandırmalar <ol><li> Bir PDMS de içinde bulunan bitişik bir altın ve İTO elektrot ile desenli cam bir slayt kullanın. Daha önce gösterildiği gibi kitosan electrodeposit bir katodik potansiyeli olan Bias altın elektrot. Pipet ile daha sonra DI su ve PBS kısaca filmi durulayın. </li><li> Floresan &quot;AI-2 Sentaz&quot; 16 (a DyLight etiketleme kiti kullanılarak) PBS ile + 100 U / mL tirosinaz mavi etiketli 3 uM&#39;lik bir solüsyonu eklenir. </li><li> Oda sıcaklığında 1 saat inkübe, sonra PBS ile filmin durulanır. </li><li> Alıcı hücreler (gibi adımlar 2.1-2.2 hazırlanan) içeren bir aljinat birikimi çözüm codeposit için İTO elektrot bir anodik potansiyel uygulayın. Prosedür 2 2.3-2.6 (aljinat hücre popülasyonlarının Codeposition) adımları izleyin. </li><li> Üretmek içiniletilen sinyali (AI-2) enzimatik olarak, durulamadan sonra filmlerin% 10 LB ortamı ve 1 mM CaCI2 ile desteklenmiş PBS ile 500 uM S-adenozil homosistein (kan) içindeki bir çözeltisine, ekleyin. Çözeltinin buharlaştırılması önlemek ve 37, bir gece boyunca inkübe için elektrotlar kapsamaktadır ° C. Bu bir kırmızı floresan proteini (DsRed) oluşturarak bir alıcı hücre yanıtı için izin verecektir. </li><li> Komşu elektrotlar codeposited alıcı hücreler (Şekil 5B) tarafından ifade edilen AI-2 Sentaz ve kırmızı floresan mavi floresan yakalamak için filtreler ayarlayarak floresan mikroskobu ile görüntülenebilir olabilir. </li></ol> 6. Temsilcisi Sonuçlar Uygulanan elektrik sinyalleri bir elektrot yüzeyi ve bu uyaranların gibi elektrot yüzeyinde bir hidrojel film olarak yatırmak aljinat ve kitosan gibi polisakkaritlerin kendinden montaj tetikleyebilir yakın lokalize mikroçevrelerde (örneğin, alanlar ve degradeler) oluşturabilirsiniz. Çünkü tOnun sol-jel geçiş elektrot yüzeyinde, ortaya çıkan filmin elektrot desen (Şekil 1B, 3C) eşleşen geometrisi ile, electroaddressed için oluşur. Böyle aljinat ve kitosan gibi Biyouyumlu filmleri biyolojik bileşenleri ile fonksiyonelleştirilmiş edilebilir yüzeyler sağlar. Aljinat kullanarak, benzersiz hücre popülasyonlarının ayrı adreslerde codeposited edilmiştir. Kendi electroaddressment kanıtı gönderici ve alıcı hücre popülasyonu arasındaki etkileşimi üzerine gözlenmektedir. Gönderenden gelen hücre ve molekül Otoendüktörün-2 (AI-2) yayılır DsRed kırmızı floresan proteini (Şekil 2A) ifade sonuçlanan alıcı hücreler tarafından alınır. Şekil 2B, kırmızı floresans sadece alıcıları ele alınmaktadır elektrot gözlenmektedir. Kitosan mevcut amin gruplarının elektrodepozisyon gibi fonksiyonlandırmalar için uygun bir yüzey için gerekli olan pH yanıt sağlamamıştır. Bizelektrokimyasal kitosan filmlerin elektrobirikimli için biyoalgı enzim glukoz oksidaz (Gox) conjugating bu eşsiz özellikleri kullanılmıştır. Bu enzim sonra sonra elektrokimyasal bir çıkış akımı üretmek için okside olabilen hidrojen peroksit üreten bir enzimatik reaksiyon (Şekil 4A) aracılığıyla glukoz tayini için yeteneği sağlar. Gox herhangi Gox ihtiva edenler filmler karşıt olarak glukoz varlığında güçlü bir anodik sinyal üretmek elektrokimyasal olarak konjuge olmuştur filmler içinde olduğunu gösterir, bu sayede, bir kimyasal sinyali elektriksel. Şekil 4B için transdük edilebilir. Bu sonuçlar Gox bir tevdi kitosan film üzerine monte edilebilir ve katalitik aktivite sürdürecek göstermektedir. Bundan başka, Şekil 4C artan glukoz konsantrasyonu karşılık olarak üretilen anodik akımı içinde bir adım artış gösterir. Şekil 4C de mevcut standart eğri adım artışlar yakın doğrusal Haldun&#39;un ilerledi gösterirglikoz miktarına bağlıdır hion eklendi. Bu sonuçlar, aynı zamanda enzim kitosan filmin üzerine konjugasyon glukoz konsantrasyonu artan duyarlılığı muhafaza olduğunu göstermektedir. Bu, daha önce Meyer ve çalışmalarında bu sistem için karakterize edildiği gibi tespit alt limit burada çalışılmamıştır. ark. Ayrıca, bir enzimatik olarak kontrollü bir şekilde kitosan için özel bir penta-tirozin etiketi içerir için tasarlanmış, ilgilenilen bir enzim kovalent immobilizasyon, göstermiştir. Spesifik olarak, bu işlem enzim tirosinaz aracılık etmektedir. Şekil 5A yılında şeması (üst), bir enzim tarafından görüldüğü gibi, AI-2 Sentaz bir penta-tirozin etiketi içerir. Tirozinaz sonra kovalent kitosan Kullanıcı aminler bağlamak O-kinonlar için artıkları &#39;fenol grupları oksitleyici, tirozin etiketi üzerinde hareket eder. Tirozinaz meclis tarafından AI-2 Sentaz ile kitosan filmi fonksiyonlandırmalar kanıtı Şekil 5B görülmektedir </stAI-2 Sentaz floresan mavi etiketli olmuştur rong&gt;. AI-2 Sentaz gönderenden hücreleri gibi aynı şekilde substrat S-adenozil homosistein (kan) den AI-2 üretir, çünkü, SAK&#39;ın varlığında codeposited alıcısının hücre yakınlığı da floresan DsRed ifade ile cevap alıcısının hücre neden (Şekil 5A (alt)). Alıcısının hücre kırmızı flöresanlı (Şekil 5B) tekrar birinden diğerine AI-2 difüzyon nedeniyle adresler arasındaki etkileşimi gösterir, ve daha da enzimleri kitosan kez kovalent bağlanmış etkinliğini korudukları immobilize olduğunu gösterir. <img alt="Şekil 1" src="/files/ftp_upload/4231/4231fig1.jpg" /> 1. Aljinatta elektrodepozisyon Şekil. Aljinat elektrodepozisyon (A) mekanizması: bir elektrot anodically yanlı gibi, su elektroliz lokalize bir düşük pH getirici, yüzeyi meydana gelir. Kalsiyum karbonat partikülleri fazlası ile reaksiyonaproton, kalsiyum katyonları salgılatıcı partiküller olarak çözülür. Aljinat polimer zincirleri varlığında, iyonları elektrod bir çapraz bağlı hidrojel oluşturan, bir &quot;eggbox&quot; ağ şelatlanmış olur. Elektrot artar mesafe olarak, aljinat, kalsiyum iyonlarının indirgenmiş varlığı nedeniyle çözelti içinde kalmasını daha büyük bir eğilim sahiptir. (B) bir L-şekilli desenli ITO elektrot electrodeposit aljinat için kullanıldı. A PDMS de yeşil bir floresan-etiketli aljinat (% 1) ve CaCO 3 (% 0.5) çökelme solüsyonu içeren elektrot ile tespit edildi. 2 dakika süreyle electrodepositing sonra. 3A / m 2 akım yoğunluğunda, electroaddressed aljinat hidrojel floresan mikroskop ile görüntülendi. <img alt="Şekil 2" src="/files/ftp_upload/4231/4231fig2.jpg" /> Şekil 2. Hücre popülasyonlarının Codeposition. İki E. arasındaki (A) &#39;Şema gösteren bir etkileşim coli: Bir toplumun Otoendüktörün-2 üreten (AI-2), Bir sinyalleşme molekülü, ve &quot;AI-2 gönderenden.&quot; Olarak adlandırılmaktadır Diğer nüfus olarak adlandırılan &quot;AI-2 alıcı,&quot; AI-2 bir muhabir; gönderenden gelen difüzyon ile AI-2 aldıktan sonra, o kırmızı floresan proteini DsRed ifade eder. (B) AI-2 gönderenin nüfusa sahip elektrot çifti Kırmızı floresan görüntü sol elektrot üzerinde aljinat ile codeposited ve AI-2 alıcı nüfus sağ elektrot üzerinde aljinat ile codeposited. Büyütülmüş görünüm yalnızca AI-2 alıcıları DsRed ifadesi gösteriyor. <img alt="Şekil 3" src="/files/ftp_upload/4231/4231fig3.jpg" /> Şekil 3. Kitosan elektrodepozisyon. (A) Şema kitosan, pH değerine bağımlı elektrodepozisyon gösteren. Bir cathodically önyargılı elektrot su elektroliz bu bölgede chitosanın sol-jel geçiş uyarır yerelleştirilmiş bir yüksek pH (mikrograflarında katot yakınında pH indikatörü boya yerelleştirilmiş bir renk değişimi ile gösterilir) neden olur. (B) aminler kitosana sunmak i vermekt pH duyarlı özellikleri. 6.3 (chitosanın pKa) pH Üstü aminler onun protonlanmış çözünebilir formdaki onun çözünmeyen jel formunda bir geçişi kolaylaştırmak, deprotonated edilir. (C) desenli bir altın elektrot electrodeposit kitosan için kullanıldı. Güç kaynağına cathodically bağlı elektrot, yeşil bir kitosan (% 0.8) birikimi çözüm floresan etiketli batırılır edildi. 2 dakika süreyle electrodepositing sonra. 4 A / m 2 akım yoğunluğunda, electroaddressed kitosan filmi floresan mikroskop ile görüntülendi. <img alt="Şekil 4" src="/files/ftp_upload/4231/4231fig4.jpg" /> Bir fonksiyonlandırılmış kitosan film ile Şekil 4. Elektrokimyasal iletimi. (A) şematik bir üç elektrotlu sistem set-up gösteren. Fonksiyonlandırılmış kitosan filmin çalışan elektrot, referans elektrotu olarak elektrot ve Ag / AgCI gibi bir platin tel olarak hizmet eder. Th ile glikoz gelirlerinin Elektrokimyasal iletimiüretilen hidrojen peroksit çalışma elektrotta okside ve tespit edilebilir olduğu gösterilmiştir e enzimatik ve elektrokimyasal reaksiyon. (B) elektrokimyasal olarak konjuge glukoz oksidaz (Gox) ihtiva eden bir film ile kitosan elektrotta Siklik voltammagram (KV), 5 mM glikoz çözeltisi içinde anodik kuvvetli bir sinyal gösterir. Hiçbir Gox içeren bir film, bir kontrol olarak görev yaptı ve aynı çözüm hiçbir sinyal görünür. (C) anodik akım ve glukoz konsantrasyonu arasında standart eğri yakın bir doğrusal ilişki (Her tablet 4 mM glukoz konsantrasyonu artmış ve ayrıca kademeli bir şekilde ilave grafikte geçerli genliği artış) görüntüler. <img alt="Şekil 5," src="/files/ftp_upload/4231/4231fig5.jpg" /> Şekil 5. Enzimatik derleme kullanarak Protein fonksiyonlandırmalar. Tirozin etiketli gösteren (A, üst) Programı &quot;AI-2 Sentaz&quot; kovalent tirozinaz meclisi tarafından bir kitosan film mecburiyetinden. Tirozin kalıntıları oksit halinetirosinaz eylemiyle O-kinonlar için ized ve kovalent bir bağ oluşturan, kitosan film üzerine amin grubu ile reaksiyona girebilir. (A, alt) AI-2 Sentaz substrat (SAK) AI-2 üretir; alıcı hücreler DsRed floresan ifade tarafından oluşturulan AI-2 rapor. (B) altın bir kitosan filmi gösteren Floresans görüntüler, mavi etiketli AI-2 Sentaz ile fonksiyonelleştirilmiş. Adjacently, AI-2 alıcı hücreleri İTO üzerinde aljinat ile codeposited edilir. İyi ve inkübasyon için enzimatik substrat ilave edildikten sonra, AI-2 alıcısı hücreleri DsRed ifade eder.

<ol>
	<li>Luo, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+situ+generation+of+pH+gradients+in+microfluidic+devices+for+biofabrication+of+freestanding,+semi-permeable+chitosan+membranes.">In situ generation of pH gradients in microfluidic devices for biofabrication of freestanding, semi-permeable chitosan membranes.</a> Lab Chip. 10, 59-65 (2010).</li><li>Javvaji, V., Baradwaj, A. G., Payne, G. F., Raghavan, S. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Light-Activated+Ionic+Gelation+of+Common+Biopolymers.">Light-Activated Ionic Gelation of Common Biopolymers.</a> Langmuir. 27, 12591-12596 (2011).</li><li>Dowling, M. B., Javvaji, V., Payne, G. F., Raghavan, S. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Vesicle+capture+on+patterned+surfaces+coated+with+amphiphilic+biopolymers.">Vesicle capture on patterned surfaces coated with amphiphilic biopolymers.</a> Soft Matter. 7, 1219-1226 (2011).</li><li>Liu, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Biofabrication+to+build+the+biology-device+interface.">Biofabrication to build the biology-device interface.</a> Biofabrication. 2, 022002-022002 (2010).</li><li>Yang, X., Shi, X. -. W., Liu, Y., Bentley, W. E., Payne, G. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Orthogonal+Enzymatic+Reactions+for+the+Assembly+of+Proteins+at+Electrode+Addresses.">Orthogonal Enzymatic Reactions for the Assembly of Proteins at Electrode Addresses.</a> Langmuir. 25, 338-344 (2008).</li><li>Cheng, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+situ+quantitative+visualization+and+characterization+of+chitosan+electrodeposition+with+paired+sidewall+electrodes.">In situ quantitative visualization and characterization of chitosan electrodeposition with paired sidewall electrodes.</a> Soft Matter. 6, 3177-3183 (2010).</li><li>Cheng, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanism+of+anodic+electrodeposition+of+calcium+alginate.">Mechanism of anodic electrodeposition of calcium alginate.</a> Soft Matter. 7, 5677-5684 (2011).</li><li>Wu, L. -. Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spatially+Selective+Deposition+of+a+Reactive+Polysaccharide+Layer+onto+a+Patterned+Template.">Spatially Selective Deposition of a Reactive Polysaccharide Layer onto a Patterned Template.</a> Langmuir. 19, 519-524 (2003).</li><li>Wu, H. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Biofabrication+of+antibodies+and+antigens+via+IgG-binding+domain+engineered+with+activatable+pentatyrosine+pro-tag.+Biotechnol.">Biofabrication of antibodies and antigens via IgG-binding domain engineered with activatable pentatyrosine pro-tag. Biotechnol.</a> bioeng. , 103-231 (2009).</li><li>Shi, X. -. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reagentless+Protein+Assembly+Triggered+by+Localized+Electrical+Signals.">Reagentless Protein Assembly Triggered by Localized Electrical Signals.</a> Adv. Mater. 21, 984-988 (2009).</li><li>Shi, X. -. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electroaddressing+of+Cell+Populations+by+Co-Deposition+with+Calcium+Alginate+Hydrogels.">Electroaddressing of Cell Populations by Co-Deposition with Calcium Alginate Hydrogels.</a> Adv. Funct. Mater. 19, 2074-2080 (2009).</li><li>de Vos, P., Faas, M. M., Strand, B., Calafiore, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Alginate+based+microcapsules+for+immunoisolation+of+islet+cells.">Alginate based microcapsules for immunoisolation of islet cells.</a> Biomaterials. 27, 5603-5617 (2006).</li><li>Jayakumar, R., Prabaharan, M., Sudheesh Kumar, P. T., Nair, S. V., Tamura, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Novel+chitin+and+chitosan+nanofibers+and+their+biomedical+applications.">Novel chitin and chitosan nanofibers and their biomedical applications.</a> Biotechnol. Adv. 29, 322-337 (2011).</li><li>Cheng, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electroaddressing+Functionalized+Polysaccharides+as+Model+Biofilms+for+Interrogating+Cell+Signaling.">Electroaddressing Functionalized Polysaccharides as Model Biofilms for Interrogating Cell Signaling.</a> Adv. Funct. Mater. 22, 519-528 (2012).</li><li>Meyer, W. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chitosan-coated+wires:+conferring+electrical+properties+to+chitosan+fibers.">Chitosan-coated wires: conferring electrical properties to chitosan fibers.</a> Biomacromolecules. 10, 858-864 (2009).</li><li>Fernandes, R., Roy, V., Wu, H. -. C., Bentley, W. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Engineered+biological+nanofactories+trigger+quorum+sensing+response+in+targeted+bacteria.">Engineered biological nanofactories trigger quorum sensing response in targeted bacteria.</a> Nat. Nanotechnol. 5, 213-217 (2010).</li><li>Yi, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Biofabrication+with+chitosan.">Biofabrication with chitosan.</a> Biomacromolecules. 6, 2881-2894 (2005).</li><li>Liba Benjamin, D., Aranha India, V., Kim, E., Payne Gregory, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=ACS+Symposium+Series+Ch.+4.">ACS Symposium Series Ch. 4.</a> Renewable and Sustainable Polymers. 1063, 61-71 (2011).</li><li>Koev, S. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chitosan:+an+integrative+biomaterial+for+lab-on-a-chip+devices.">Chitosan: an integrative biomaterial for lab-on-a-chip devices.</a> Lab Chip. 10, 3026-3042 (2010).</li><li>Luo, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Programmable+assembly+of+a+metabolic+pathway+enzyme+in+a+pre-packaged+reusable+bioMEMS+device.">Programmable assembly of a metabolic pathway enzyme in a pre-packaged reusable bioMEMS device.</a> Lab Chip. 8, 420-430 (2008).</li><li>Spinks, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+novel+"dual+mode"+actuation+in+chitosan/polyaniline/carbon+nanotube+fibers.">A novel "dual mode" actuation in chitosan/polyaniline/carbon nanotube fibers.</a> Sensor Actuat B-Chem. 121, 616-621 (2007).</li><li>Yi, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Patterned+assembly+of+genetically+modified+viral+nanotemplates+via+nucleic+acid+hybridization.">Patterned assembly of genetically modified viral nanotemplates via nucleic acid hybridization.</a> Nano letters. 5, 1931-1936 (2005).</li><li>Kim, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Redox-cycling+and+H2O2+generation+by+fabricated+catecholic+films+in+the+absence+of+enzymes.">Redox-cycling and H2O2 generation by fabricated catecholic films in the absence of enzymes.</a> Biomacromolecules. 12, 880-888 (2011).</li><li>Xie, Y., Xu, B., Gao, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Controlled+transdermal+delivery+of+model+drug+compounds+by+MEMS+microneedle+array.">Controlled transdermal delivery of model drug compounds by MEMS microneedle array.</a> Nanomedicine. 1, 184-190 (2005).</li><li>Odaci, D., Timur, S., Telefoncu, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+microbial+biosensor+based+on+bacterial+cells+immobilized+on+chitosan+matrix.">A microbial biosensor based on bacterial cells immobilized on chitosan matrix.</a> Bioelectrochemistry. 75, 77-82 (2009).</li><li>Selimoglu, S. M., Elibol, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Alginate+as+an+immobilization+material+for+MAb+production+via+encapsulated+hybridoma+cells.">Alginate as an immobilization material for MAb production via encapsulated hybridoma cells.</a> Crit Rev Biotechnol. 30, 145-159 (2010).</li><li>Braschler, T., Johann, R., Heule, M., Metref, L., Renaud, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Gentle+cell+trapping+and+release+on+a+microfluidic+chip+by+in+situ+alginate+hydrogel+formation.">Gentle cell trapping and release on a microfluidic chip by in situ alginate hydrogel formation.</a> Lab Chip. 5, 553-559 (2005).</li><li>Yang, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In-Film+Bioprocessing+and+Immunoanalysis+with+Electroaddressable+Stimuli-Responsive+Polysaccharides.">In-Film Bioprocessing and Immunoanalysis with Electroaddressable Stimuli-Responsive Polysaccharides.</a> Adv. Funct. Mater. 20, 1645-1652 (2010).</li><li>Cheong, M., Zhitomirsky, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electrodeposition+of+alginic+acid+and+composite+films.">Electrodeposition of alginic acid and composite films.</a> Colloid Surface A. 328, 73-78 (2008).</li><li>Tsao, C. Y., Hooshangi, S., Wu, H. C., Valdes, J. J., Bentley, W. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Autonomous+induction+of+recombinant+proteins+by+minimally+rewiring+native+quorum+sensing+regulon+of+E.+coli.">Autonomous induction of recombinant proteins by minimally rewiring native quorum sensing regulon of E. coli.</a> Metab. Eng. 12, 291-297 (2010).</li></ol>

Bu makalenin Üretim ve Serbest Giriş Amerika Birleşik Devletleri Savunma Tehdit Azaltma Dairesi tarafından desteklenmektedir.

Bizim usul biyopolimer filmlerin elektrodepozisyon ve işlevsel, biofabrication biz vadeli bir süreç göstermektedir. Hücreleri ve biyomoleküllerle fonksiyonlandırmalar sayesinde birbirimize ve onlar üzerine monte edilen elektrot adresi ile etkileşim yeteneğine biyolojik yüzeyler oluşturur. İlk adım, elektrodepozisyon, bir elektrik sinyaline yanıt olarak, çalışmalarımızda biyopolimerler, aljinat ve kitosan tetikleyen kendinden montaj yoluyla gerçekleşir. Gibi bir pH gradienti filmin boyutları ve özellikleri 6,17 ek denetim sağlayan, akım yoğunluğu ve birikimi zaman kontrol edilebildiği oluşturulur önceki belirtti. Bu akım yoğunluğu ve biriktirme zaman kombinasyonlar çeşitli Tablo 1 &#39;de gösterilen elektrotlar için kullanılabileceğini bulmuşlardır. Diğer elektrotların kullanımının uygun olmasına rağmen, prosedüre ayarlamalar gerekli olacaktır. Film formasyonu, diğer teknikler electrodeposi işlemi ile karşılaştırıldığındaTION, basit, hızlı ve reagentless olduğunu. Pahalı ekipman ve zahmetli hazırlıkları geniş bir repertuar gerek yoktur. Önemlisi, süreç küçük deneysel sapmalar dayanabilir ve bir sorun çıkması durumunda kolayca üzerinden başlatılabilir. Chitosan birincil aminler içeriği yüksek bir tarafından kendisine takdim önemli fonksiyonel özellikleri nedeniyle yüksek katodik pH gradienti yanıt yeteneğine sahiptir. Yüksek pH (~ 6.3 onun pKa daha büyük) At aminler deprotonated ve kitosan film oluşumu için izin çözünmez hale gelir. Çökelme takiben, filmlerin elektrot bağlı kalacaktır. Bununla birlikte, eğer istenirse yeteneği bunların tabakalara ayırmak için vardır. Filmler çözeltinin pH pKa altına düşer sürece, stabil olacaktır. Asidik çözümler aminler protonate ve 18 eriyene kadar sonraki elektrostatik itmelerini jel şişer. Yani, montaj / demontaj işlemi talep ve allo üzerinde geri dönüşümlü olanyatırılan film ve elektrotların yeniden çıkarılması için ws. Elverişli, sol-jel geçişi gerçekleştikten pH aralığı en biyolojik bileşenlerin rahat hareket ettiği o yakındır. Bu montaj sırasında 6 işlevselliği tutma işlemi idealdir. Aljinat film formasyonu su elektroliz anodik gibi kalsiyum karbonat 7 varlığı ile kolaylaştırılmaktadır. Anotta lokalize düşük pH serbest kalsiyum katyonları yol açan kalsiyum karbonat çözünür. Bu iyonlar elektrot yüzeyinde bir çapraz ağ oluşturarak, aljinat ile şelatlı edilir. Aljinat filmler yatan elektrotların yeniden kullanım için izin filmler çözünmesi için kullanılabilir örneğin sitrat ya da diğer EDTA şelatlama bileşikler, kalsiyum iyonları için rekabet özellikle ters vardır. Kalsiyum iyonları kolayca s, çünkü böylece, aljinat filmler fizyolojik koşullar maruz kaldığında nispeten kırılgandıryapısının zayıflaması ve film delaminasyon veya redissolution teşvik, jel matriksten cavenged. Bu sınırlamayı aşmak için, jel güçlendirmek için 1 M CaCl2 film için bir kuluçka adım dahil ettik. Buna ek olarak, filmin inkübasyon çözeltisi (hücre ortam, vs) 500 uM-3 mM bir konsantrasyonda CaCI2 ile takviye edilmesini önermektedir. Ikinci temel prosedür ilgili biyolojik bileşenleri ile birlikte tevdi filmin fonksiyonlandırmalar olup. Bu iki yolla, ilk olarak elektrokimyasal konjugasyonu, istisnai mekansal kontrolü 10 ile proteinleri ani, reagentless montajı için izin veren bir stratejide elde edilebilir. Bununla birlikte, bu şekilde fonksiyonlandırmalar Cl difüzyon ile sınırlıdır - elektroduna filmi ile iyonları gibi HOCl difüzyonu, çözelti geri üretilen reaktif ara madde, çıkış. Geçirmek için elektrokimyasal aktif molekülün yeteneğifilmi ile kolay-okunur elektrik sinyalleri 15 içine kimyasal ve biyolojik sinyal transdüksiyonu için olanak sağlar. Biz kovalent AI-2 Sentaz takarak gösterdi, kitosan enzim fonksiyonlandırmalar için ikinci bir strateji olarak tirozinaz aracılı kaplin göstermiştir. Bir tirozin etiketi 9 içeren proteinler üzerinde discriminately davranan belirli bir reaktif, tirozinaz, bağımlı - Bu strateji fonksiyonlandırmalar proses kontrollü ve seçici olmasını sağlar. Biz, bir çip üzerindeki doğal yollar çoğaltarak çoklu adres sistemlerin kullanışlılığı ve biyouyumluluk gösterir. Öncelikle farklı adreslerde iki tip hücre topluluğu (yani &quot;gönderen&quot; ve &quot;alıcılar&quot;) düzenlenen ve onlar AI-2 sunmak ve bir floresan yanıtı oluşturmak için komşu elektrot arasında etkileşim olduğunu gösterdi. Bu kavram, aynı zamanda Cheng ve arkadaşları tarafından gösterilmiştir. Bir mikroakışkan çip 14. Ayrıca etkileşimin taklit, fakat bunun yerine kullanılmıştırteslimat için AI-2 sentezlemek için bir enzim. Bu şekilde, sentetik bir hücre içi yol, AI-2 sentezi, biofabrication ile çoğaltılmış ve bu çözelti içinde olduğu gibi, çok fonksiyonlu edildi. Her iki durumda da, birden çok adres montajı elektrodepozisyon sadece bir adrese amaçlanan olsa bile her yerleştirme çözeltisi, tüm elektrot dizisine getirilmesi için, çünkü adresler arasındaki spesifik olmayan bağlanma kaçınmak bir engel oluşturmaktadır. Yumuşak henüz ayrıntılı yıkama non-yanlı elektrotlardan artık çözelti çoğunluğu kaldırmak; mikroakışkan kanallarda akımının kullanılması daha fazla olmayan bir spesifisite en aza indirir. Özellikle kitosan ve aljinat adresleri bitişik biofabrication için, biz aljinat electrodepositing, biofunctionalization adımlarla bunu müteakip, ilk kitosan filmi yatırılması tavsiye ve bundan sonra. Biz bu nedenle burada yapılacak olmasına rağmen, biz bulduk eylemsiz proteinler (mil olarak sahip kitosan filmi engellemek, BSA, vb) önemli ölçüde kitosan en aminated yüzeyine istenmeyen moleküllerinin spesifik olmayan bağlanma azalır. Bu hücreler ve biyomoleküllerin karmaşık bir düzenlemesi için &quot;ozalitler&quot; olarak, genellikle bioMEMS cihazlar bulunan desenli elektrotlar, kuran faydalı oldukları bulunmuştur. Ve kullanımlarını burada bahsedilen 19 bioMEMS cihazlarda kitosan iyi örnekler ötesine gidebilir elektrobirikimli. Böyle Mikrokanallarda ve düzlemsel olmayan yüzeyleri 20,15 on gibi - Kitosan çeşitli mikro geometri üzerine yatırılabilir. Film, aynı zamanda, diğer polimerler ve çeşitli proteinler, DNA, nanopartiküller, ve yeni özelliklerini 21,22,23 için redoks-aktif molekülleri ile değiştirilebilir. BioMEMS cihazlarda, kitosan filmlerin ilaç dağıtım, redoks ve küçük molekül algılama, biyokataliz ve hücre çalışmaları 20,23,24,25 süredir kullanılmaktadır. Benzer şekilde, aljinat, yaygın bir hücre-matriks tuzak olarak kullanılır ve geri dönüşlü akışkan saklama için keşfedilmiştirhücre popülasyonu ve film immunoanalysis 26,27,28. Doku mühendisliği uygulamaları için kompozit filmler gibi ortopedik implantlar 29 için hidroksiapatit gibi bileşenler ile birlikte, aljinat elektrodepozisyon kullanılarak imal edilmiştir. Biofabrication bizim gösteriler, biz biyolojik bileşenleri arasında ve biyo-elektronik arabirim üzerinden etkileşimleri de eşit derecede uygulanabilir olduğunu göstermiştir; bu yonga üzerinde sinyal iletim gelişmiş performans için etkileşimleri tüm çeşitleri entegre umudu ulaşmak içine getiriyor. Buna göre, biofabrication azaltılması gibi &quot;asgari özelliği boyutları&quot; ile cihazların imalat kolaylaştırabilir doğrudan bir sıklıkta tüketici elektroniği motive mikroimalat hızlı gelişmeler, to-izleyin. Yani, gelecek nesil cihazlar aslında daha küçük boy SCA de doğanın mükemmel montaj ve tanıma yetenekleri sunmak labil biyolojik bileşenleri içerebilirinsan yapımı sistemlerden daha les. Biz analitik cihazlar, çevre sensörleri, ve hatta biyo-implant yakın vadeli uygulamaları öngörülüyor.

<table border="1"><tbody><tr><td> Bileşeninin adı </td><td> Şirket </td><td> Katalog numarası </td></tr><tr><td> Güç Kaynağı </td><td> Keithley </td><td> SourceMeter 2400 </td></tr><tr><td> Üç elektrot potansiyostat </td><td> CH Aletleri </td><td> Potansiyostat / Galvanostat 600D </td></tr><tr><td> Esnek Connector ile RE-5B Ag / AgCl Referans Elektrot </td><td> BASI </td><td> MF-2052 </td></tr><tr><td> Altın kaplamalı silikon gofret, 500um Si, 12nM Cr, 120nM Au, yalıtım için SiO 2 </td><td> özel imal </td><td></td></tr><tr><td> Indiyum kalay oksit kaplı cam slayt, dikdörtgen, 8-12 ohm direnç </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> 578274 </td></tr><tr><td> Platin levha / folyo (0.002) </td><td> Surepure Chemetals </td><td> 1897 </td></tr><tr><td> Slim Line 2 &quot;krokodiller </td><td> Radioshack </td><td> 270-346 </td></tr> &lt;tr&gt; <td> Banana Plug Patch Cord Multi-İstifleme </td><td> TSElectronic </td><td> B-36-02 B-24-02 </td></tr><tr><td> SYLGARD 184 silikon elastomer kiti </td><td> Dow Corning </td><td> NC9020938 Fischer </td></tr><tr><td> Fluorescecence stereomikroskop </td><td> Olympus </td><td> MVX10 MacroView </td></tr><tr><td> cellSens Standart </td><td> Olympus </td><td> 1.3 sürümü </td></tr></tbody></table> Tablo 1. Elektrodepozisyon ve floresan görüntüleme ekipmanı. <table border="1"><tbody><tr><td> Reaktif Adı </td><td> Şirket </td><td> Katalog numarası </td></tr><tr><td> Kitosan, orta moleküler ağırlık </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> 448877 </td></tr><tr><td> Hidroklorik Asit, ARISTAR. ACS, NF, FCC Sınıf </td><td> VWR </td><td> BDH3030 </td></tr><tr><td> Sodyum hidroksit, Çözüm. 10.00N </td><td>VWR </td><td> VW3247 </td></tr><tr><td> Alginik asit, sodyum tuzu </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> 180947 </td></tr><tr><td> Multifex-AA Tetiklenen Kalsiyum Karbonat, 70nm parçacıklar </td><td> Özel Mineraller A.Ş. </td><td> 100-3630-3 </td></tr></tbody></table> Tablo 2. Chitosan ve aljinat çözüm reaktifler. <table border="1"><tbody><tr><td> Reaktif Adı </td><td> Şirket </td><td> Katalog numarası </td></tr><tr><td> Kalsiyum klorid, dihidrat </td><td> JT Baker </td><td> 0504 </td></tr><tr><td> Sodyum Klorür, Sertifikalı Kristalin ACS </td><td> Fischer Bilimsel </td><td> S271 </td></tr><tr><td> Potasyum Fosfat mono, susuz </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> P9791 </td></tr><tr><td> Potasyum fosfat dibazik, susuz </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> P3786 </td></tr><tr><td> Fosfat Tamponlu Salin </td><td> Sigma- Aldrich </td><td> P4417 </td></tr></tbody></table> Tablo 3. Diğer çözüm bileşenleri ve tampon çözeltiler. <table border="1"><tbody><tr><td> Reaktif Adı </td><td> Şirket / Kaynak </td><td> Katalog numarası </td></tr><tr><td> Aspergillus Nijer glukoz oksidaz </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> G2133 </td></tr><tr><td> Mantar gelen tirozinaz </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> T3824 </td></tr><tr><td> LB suyu, Miller (toz) </td><td> Fischer Bilimsel </td><td> BP9723-2 </td></tr><tr><td> &quot;AI2-Sentaz&quot; (HGLPT) </td><td> Lab stoku 16 </td><td></td></tr><tr><td> W3110 wild tip hücre </td><td> Lab stoku 30 </td><td></td></tr><tr><td> MDAI2 + pCT6-lsrR - amp r + PET- <em&gt; DsRed - kan hücreleri r </td><td> Lab stoku 30 </td><td></td></tr><tr><td> Flüorosferlerini: 1 mikrona çapı, Ex / Em: 505/515 </td><td> Invitrogen </td><td> F8765 </td></tr><tr><td> 5 - (6-ve)-carboxyrhodamine 6G süksinimidil ester, Ex / Em: 525/560 </td><td> Invitrogen </td><td> C-6157 </td></tr><tr><td> DyLight antikor etiketleme kiti, 405 </td><td> Thermo Scientific </td><td> PI-53020 </td></tr></tbody></table> Tablo 4. Enzimler, hücreleri ve diğer fonksiyonlandırmalar reaktifler.

bridging the bio-electronic interface with biofabrication

Düşük maliyet, daha iyi hassasiyet, taşınabilirlik ve yüksek verimlilik aracılığıyla araştırma ve tıp hem devrim laboratuvar-on-a-chip teknolojisi vaadi alanındaki gelişmeler. Biyolojik mikroelektromekanik sistemler (bioMEMS) üzerine biyolojik bileşenlerin eklenmesi bu hedeflere ulaşmak için büyük potansiyel göstermiştir. Microfabricated elektronik çipler mikrometre ölçekli özelliklerin yanı sıra algılama ve kumanda için bir elektrik bağlantısına izin verir. Fonksiyonel biyolojik bileşenlerin sistemi analitler, enzimatik fonksiyonları ve tam hücreli yetenekleri belirli algılama kapasitesini verir. Standart mikroimalat süreçleri ve biyo-analitik teknikler başarıyla sırasıyla, bilgisayar ve biyolojik sektörlerde yıllardır kullanılmıştır. Bir laboratuar-on-a-chip ortamda bunların kombinasyonu ve arayüz Ancak, ortaya yeni sorunlar getiriyor. Elektrotu ve biyolojik compon arasında bir arabirim oluşturabilir teknikleri için bir çağrı varhafiftir ve ent imal ve desen kolaydır. Biofabrication, burada açıklanan, etkin çip fonksiyonları çok yönlülük ile biyolojik bileşenlerin kendi kolay montaj dahil edilmesi için büyük umut göstermiştir böyle bir yaklaşımdır. Biofabrication aşağıdan yukarıya hiyerarşik montaj için biyolojik materyal ve biyolojik mekanizmaları (self-montaj, enzimatik montaj) kullanır. Laboratuvarlarımızda birçok biçimleri 1,2,3 bu kavramları göstermiştir iken, burada sinyal tabanlı etkileşim birden çok uygulama tarafından takip elektrodepozisyon dayalı montaj işlemi göstermektedir. Montaj işlemi elektrotlar ve DNA, enzimler, ya da 4,5 canlı hücreleri gibi biyolojik bileşenleri ile bunların sonraki fonksiyonlandırmalar üzerine biyouyumlu uyaranlara duyarlı polimer filmlerin elektrodepozisyon oluşur. Elektrodepozisyon elektroliz bir yanlı elektrot yüzeyinde oluşturulan pH gradyanı yararlanırsu 6,7,. Kitosan ve aljinat dayatılan elektrik sinyalleri 8 yanıt hidrojel filmlerinde kendine monte tetiklenebilir uyaranlara duyarlı biyolojik polimerlerdir. Bu hidrojeller kalınlığı pH elektrodu gradyanı uzanan üzere ölçüde tarafından belirlenir. Bu değişen akım yoğunluğu ve çökelme süreleri 6,7 kullanılarak değiştirilebilir. Bu protokol kitosan filmlerin kovalent enzimatik veya elektrokimyasal yöntemler 9,10 yoluyla ya film üzerinde mevcut bol primer amin gruplarının biyolojik bileşenleri ekleyerek yatırılır ve fonksiyonelleştirilmiş nasıl anlatacağız. Aljinat filmleri ve canlı hücrelerin kendi tuzak da 11 ele alınacaktır. Son olarak, biofabrication bir yardımcı-kimyasal etmek-elektriksel, hücre-hücre için, ve ayrıca enzim için hücre sinyal iletimi gibi sinyal bazlı etkileşim örnekler yoluyla gösterilmiştir. Elektrodepozisyon ikive işlevsel reaktifler için gerek kalmadan yakın fizyolojik koşullar altında gerçekleştirilir ve böylece sert koşullar gelen labil biyolojik bileşenlerini ayırmak edilebilir. Buna ek olarak, kitosan ve aljinat her iki uzun biyolojik olarak uygun-amaçlar 12,13 için kullanılmıştır. Genel olarak, biofabrication, basitçe bir tezgah üstü üzerinde gerçekleştirilebilir hızlı bir teknik, elektrotlar üzerinde işlevsel biyolojik bileşenlerin mikron ölçeğinde desen oluşturmak için de kullanılabilir ve laboratuar-on-a-çip çeşitli uygulamalar için de kullanılabilir.

Watch this Scientific Journal Video about Bridging the Bio-Electronic Interface with Biofabrication at JoVE.com

Bridging the Bio-Electronic Interface with Biofabrication

Bu makale, bir biofabrication yaklaşımı tarif: hücreleri ya da proteinler ile fonksiyonelleştirilmiş edilebilir biyouyumlu filmler oluşturmak üzere yanlı elektrotlar varlığında uyaran-tepkisel polisakaritler çökelmesi. Biz, laboratuar-on-a-çip etkileşimli uygulamalar için biofunctionalized yüzeyler oluşturmak için filmler gibi temel kullanımların üretimi için, bir tezgah üstü stratejisi göstermektedir.

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 ...

bridging-the-bio-electronic-interface-with-biofabrication

Research

JoVE Journal

Bioengineering

16.6K Görüntüleme.  University of Maryland. Bu makale, bir biofabrication yaklaşımı tarif: hücreleri ya da proteinler ile fonksiyonelleştirilmiş edilebilir biyouyumlu filmler oluşturmak üzere yanlı elektrotlar varlığında uyaran-tepkisel polisakaritler çökelmesi. Biz, laboratuar-on-a-çip etkileşimli uygulamalar için biofunctionalized yüzeyler oluşturmak için filmler gibi temel kullanımların üretimi için, bir tezgah üstü stratejisi göstermektedir.

Video: Bridging the Bio-Electronic Interface with Biofabrication

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

The micropipette adhesion assay was developed in 1998 to measure two-dimensional (2D) receptor-ligand binding kinetics1. The assay uses a human red blood cell (RBC) as adhesion sensor and presenting cell for one of the interacting molecules. It employs micromanipulation to bring the RBC into contact with another cell that expresses the other interacting molecule with precisely controlled area and time to enable bond formation. The adhesion event is detected as RBC elongation upon pulling the two cells apart. By controlling the density of the ligands immobilized on the RBC surface, the probability of adhesion is kept in mid-range between 0 and 1. The adhesion probability is estimated from the frequency of adhesion events in a sequence of repeated contact cycles between the two cells for a given contact time. Varying the contact time generates a binding curve. Fitting a probabilistic model for receptor-ligand reaction kinetics1 to the binding curve returns the 2D affinity and off-rate.
The assay has been validated using interactions of Fc&gamma; receptors with IgG Fc1-6, selectins with glycoconjugate ligands6-9, integrins with ligands10-13, homotypical cadherin binding14, T cell receptor and coreceptor with peptide-major histocompatibility complexes15-19.
The method has been used to quantify regulations of 2D kinetics by biophysical factors, such as the membrane microtopology5, membrane anchor2, molecular orientation and length6, carrier stiffness9, curvature20, and impingement force20, as well as biochemical factors, such as modulators of the cytoskeleton and membrane microenvironment where the interacting molecules reside and the surface organization of these molecules15,17,19.
The method has also been used to study the concurrent binding of dual receptor-ligand species3,4, and trimolecular interactions19 using a modified model21.
The major advantage of the method is that it allows study of receptors in their native membrane environment. The results could be very different from those obtained using purified receptors17. It also allows study of the receptor-ligand interactions in a sub-second timescale with temporal resolution well beyond the typical biochemical methods.
To illustrate the micropipette adhesion frequency method, we show kinetics measurement of intercellular adhesion molecule 1 (ICAM-1) functionalized on RBCs binding to integrin &alpha;L&beta;2 on neutrophils with dimeric E-selectin in the solution to activate &alpha;L&beta;2.

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

An adhesion frequency assay for measuring receptor-ligand interaction kinetics when both molecules are anchored on the surfaces of the interacting cells is described. This mechanically-based assay is exemplified using a micropipette-pressurized human red blood cell as adhesion sensor and integrin &alpha;L&beta;2 and intercellular adhesion molecule-1 as interacting receptors and ligands.

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 ...

Biyomühendislik

Gold Nanostar Synthesis with a Silver Seed Mediated Growth Method

The physical, chemical and optical properties of nano-scale colloids depend on their material composition, size and shape 1-5. There is a great interest in using nano-colloids for photo-thermal ablation, drug delivery and many other biomedical applications 6. Gold is particularly used because of its low toxicity 7-9. A property of metal nano-colloids is that they can have a strong surface plasmon resonance 10. The peak of the surface plasmon resonance mode depends on the structure and composition of the metal nano-colloids. Since the surface plasmon resonance mode is stimulated with light there is a need to have the peak absorbance in the near infrared where biological tissue transmissivity is maximal 11, 12.
We present a method to synthesize star shaped colloidal gold, also known as star shaped nanoparticles 13-15 or nanostars 16. This method is based on a solution containing silver seeds that are used as the nucleating agent for anisotropic growth of gold colloids 17-22. Scanning electron microscopy (SEM) analysis of the resulting gold colloid showed that 70 % of the nanostructures were nanostars. The other 30 % of the particles were amorphous clusters of decahedra and rhomboids. The absorbance peak of the nanostars was detected to be in the near infrared (840 nm). Thus, our method produces gold nanostars suitable for biomedical applications, particularly for photo-thermal ablation.

We synthesized star shaped gold nanostars using a silver seed mediated growth method. The diameter of the nanostars ranges from 200 to 300 nm and the number of tips vary from 7 to 10. The nanoparticles have a broad surface plasmon resonance mode centered in the near infrared.

Gümüş Tohum aracılığı Büyüme Yöntemi ile Altın Nanostar Sentezi

The physical, chemical and optical properties of nano-scale colloids depend on their material composition, size and shape 1-5. There is a great interest ...

Creating Adhesive and Soluble Gradients for Imaging Cell Migration with Fluorescence Microscopy

Cells can sense and migrate towards higher concentrations of adhesive cues such as the glycoproteins of the extracellular matrix and soluble cues such as growth factors. Here, we outline a method to create opposing gradients of adhesive and soluble cues in a microfluidic chamber, which is compatible with live cell imaging. A copolymer of poly-L-lysine and polyethylene glycol (PLL-PEG) is employed to passivate glass coverslips and prevent non-specific adsorption of biomolecules and cells. Next, microcontact printing or dip pen lithography are used to create tracks of streptavidin on the passivated surfaces to serve as anchoring points for the biotinylated peptide arginine-glycine-aspartic acid (RGD) as the adhesive cue. A microfluidic device is placed onto the modified surface and used to create the gradient of adhesive cues (100% RGD to 0% RGD) on the streptavidin tracks. Finally, the same microfluidic device is used to create a gradient of a chemoattractant such as fetal bovine serum (FBS), as the soluble cue in the opposite direction of the gradient of adhesive cues.

A method for the assembly of adhesive and soluble gradients in a microscopy chamber for live cell migration studies is described. The engineered environment combines antifouling surfaces and adhesive tracks with solution gradients and therefore allows one to determine the relative importance of guidance cues.

Floresan Mikroskobu ile Görüntüleme Hücre Göç Yapıştırıcı ve Çözünür Degradeler oluşturma

Cells can sense and migrate towards higher concentrations of adhesive cues such as the glycoproteins of the extracellular matrix and soluble cues such as ...

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 ...

Methods for the Self-integration of Megamolecular Biopolymers on the Drying Air-LC Interface

Living organisms that use water are always prone to drying in the environment. Their activities are driven by biopolymer-based micro- and macro-structures, as seen in the cases of moving water in vascular bundles and moisturizing water in skin layers. In this study, we developed a method for assessing the effect of aqueous liquid crystalline (LC) solutions composed of biopolymers on drying. As LC biopolymers have megamolecular weight, we chose to study polysaccharides, cytoskeletal proteins, and DNA. The observation of biopolymer solutions during drying under polarized light reveals milliscale self-integration starting from the unstable air-LC interface. The dynamics of the aqueous LC biopolymer solutions can be monitored by evaporating water from a one-side-open cell. By analyzing the images taken using cross-polarized light, it is possible to recognize the spatio-temporal changes in the orientational order parameter. This method can be useful for the characterization of not only artificial materials in various fields, but also natural living tissues. We believe that it will provide an evaluation method for soft materials in the biomedical and environmental fields.

A method for the drying-induced self-integration of megamolecular biopolymers on the air-liquid crystalline interface is provided here. This methodology will be useful not only for understanding the macroscopic potentials of biopolymers, but also as an evaluation method for soft materials in biomedical and environmental fields.

Kurutma Hava-LC Arayüz üzerinde Megamolecular Biyopolimerlerin Kendinden entegrasyonu için Yöntemler

Living organisms that use water are always prone to drying in the environment. Their activities are driven by biopolymer-based micro- and ...

Using Synthetic Biology to Engineer Living Cells That Interface with Programmable Materials

We have developed an abiotic-biotic interface that allows engineered cells to control the material properties of a functionalized surface. This system is made by creating two modules: a synthetically engineered strain of E. coli cells and a functionalized material interface. Within this paper, we detail a protocol for genetically engineering selected behaviors within a strain of E. coli using molecular cloning strategies. Once developed, this strain produces elevated levels of biotin when exposed to a chemical inducer. Additionally, we detail protocols for creating two different functionalized surfaces, each of which is able to respond to cell-synthesized biotin. Taken together, we present a methodology for creating a linked, abiotic-biotic system that allows engineered cells to control material composition and assembly on nonliving substrates.

This paper presents a series of protocols for developing engineered cells and functionalized surfaces that enable synthetically engineered E. coli to control and manipulate programmable material surfaces.

Yaşayan Hücreleri Mühendise Sentetik Biyoloji kullanarak That Programlanabilir Malzemelerle Arayüzü

We have developed an abiotic-biotic interface that allows engineered cells to control the material properties of a functionalized surface. This system is ...

Fabrication of the Composite Regenerative Peripheral Nerve Interface (C-RPNI) in the Adult Rat

Recent advances in neuroprosthetics have enabled those living with extremity loss to reproduce many functions native to the absent extremity, and this is often accomplished through integration with the peripheral nervous system. Unfortunately, methods currently employed are often associated with significant tissue damage which prevents prolonged use. Additionally, these devices often lack any meaningful degree of sensory feedback as their complex construction dampens any vibrations or other sensations a user may have previously depended on when using more simple prosthetics. The composite regenerative peripheral nerve interface (C-RPNI) was developed as a stable, biologic construct with the ability to amplify efferent motor nerve signals while providing simultaneous afferent sensory feedback. The C-RPNI consists of a segment of free dermal and muscle graft secured around a target mixed sensorimotor nerve, with preferential motor nerve reinnervation of the muscle graft and sensory nerve reinnervation of the dermal graft. In rats, this construct has demonstrated the generation of compound muscle action potentials (CMAPs), amplifying the target nerve&#39;s signal from the micro- to milli-volt level, with signal to noise ratios averaging approximately 30-50. Stimulation of the dermal component of the construct generates compound sensory nerve action potentials (CSNAPs) at the proximal nerve. As such, this construct has promising future utility towards the realization of the ideal, intuitive prosthetic.

Fabrication of the Composite Regenerative Peripheral Nerve Interface C-RPNI in the Adult Rat

The following manuscript describes a novel method for developing a biologic, closed loop neural feedback system termed the composite regenerative peripheral nerve interface (C-RPNI). This construct has the ability to integrate with peripheral nerves to amplify efferent motor signals while simultaneously providing afferent sensory feedback.

Yetişkin Sıçanda Kompozit Rejeneratif Periferik Sinir Arabiriminin (C-RPNI) Imalatı

Recent advances in neuroprosthetics have enabled those living with extremity loss to reproduce many functions native to the absent extremity, and this is ...

Blood Flow Imaging with Ultrafast Doppler

The pulsed-Doppler effect is the main technique used in clinical echography to assess blood flow. Applied with conventional focused ultrasound Doppler modes, it has several limits. Firstly, a finely tuned signal filtering operation is needed to distinguish blood flows from surrounding moving tissues. Secondly, the operator must choose between localizing the blood flows or quantifying them. In the last two decades, ultrasound imaging has undergone a paradigm shift with the emergence of ultrafast ultrasound using unfocused waves. In addition to a hundredfold increase in framerate (up to 10000 Hz), this new technique also breaks the conventional quantification/localization trade-off, offering a complete blood flow mapping of the field of view and a simultaneous access to fine velocities measurements at the single-pixel level (down to 50 &#181;m). This data continuity in both spatial and temporal dimensions strongly improves the tissue/blood filtering process, which results in an increase sensitivity to small blood flow velocities (down to 1 mm/s). In this method paper, we aim to introduce the concept of ultrafast Doppler as well as its main parameters. Firstly, we summarize the physical principles of unfocused wave imaging. Then, we present the Doppler signal processing main steps. Particularly, we explain the practical implementation of the critical tissue/blood flow separation algorithms and on the extraction of velocities from these filtered data. This theoretical description is supplemented by in vitro experiences. A tissue phantom embedding a canal with flowing blood-mimicking fluid is imaged with a research programmable ultrasound system. A blood flow image is obtained and the flow characteristics are displayed for several pixels in the canal. Finally, a review of in vivo applications is proposed, showing examples in several organs such as carotids, kidney, thyroid, brain and heart.

This protocol shows how to apply ultrafast ultrasound Doppler imaging to quantify blood flows. After a 1 s long acquisition, the experimenter has access to a movie of the full field of view with axial velocity values for each pixel every &#8776;0.3 ms (depending on the ultrasound time of flight).

Ultra Hızlı Doppler ile Kan Akışı Görüntüleme

The pulsed-Doppler effect is the main technique used in clinical echography to assess blood flow. Applied with conventional focused ultrasound Doppler ...

Temperature-Controlled Assembly and Characterization of a Droplet Interface Bilayer

The droplet interface bilayer (DIB) method for assembling lipid bilayers (i.e., DIBs) between lipid-coated aqueous droplets in oil offers key benefits versus other methods: DIBs are stable and often long-lasting, bilayer area can be reversibly tuned, leaflet asymmetry is readily controlled via droplet compositions, and tissue-like networks of bilayers can be obtained by adjoining many droplets. Forming DIBs requires spontaneous assembly of lipids into high density lipid monolayers at the surfaces of the droplets. While this occurs readily at room temperature for common synthetic lipids, a sufficient monolayer or stable bilayer fails to form at similar conditions for lipids with melting points above room temperature, including some cellular lipid extracts. This behavior has likely limited the compositions&#8212;and perhaps the biological relevance&#8212;of DIBs in model membrane studies. To address this problem, an experimental protocol is presented to carefully heat the oil reservoir hosting DIB droplets and characterize the effects of temperature on the lipid membrane. Specifically, this protocol shows how to use a thermally conductive aluminum fixture and resistive heating elements controlled by a feedback loop to prescribe elevated temperatures, which improves monolayer assembly and bilayer formation for a wider set of lipid types. Structural characteristics of the membrane, as well as the thermotropic phase transitions of the lipids comprising the bilayer, are quantified by measuring the changes in electrical capacitance of the DIB. Together, this procedure can aid in evaluating biophysical phenomena in model membranes over various temperatures, including determining an effective melting temperature (TM) for multi-component lipid mixtures. This capability will thus allow for closer replication of natural phase transitions in model membranes and encourage the formation and use of model membranes from a wider swath of membrane constituents, including those that better capture the heterogeneity of their cellular counterparts.

This protocol details the use of a feedback temperature-controlled heating system to promote lipid monolayer assembly and droplet interface bilayer formation for lipids with elevated melting temperatures, and capacitance measurements to characterize temperature-driven changes in the membrane.

Damlacık Arayüzü Bilayer'in Sıcaklık Kontrollü Montajı ve Karakterizasyonu

The droplet interface bilayer (DIB) method for assembling lipid bilayers (i.e., DIBs) between lipid-coated aqueous droplets in oil offers key benefits ...

The Fabrication and Operation of a Continuous Flow, Micro-Electroporation System with Permeabilization Detection

Current therapeutic innovations, such as CAR-T cell therapy, are heavily reliant on viral-mediated gene delivery. Although efficient, this technique is accompanied by high manufacturing costs, which has brought about an interest in using alternative methods for gene delivery. Electroporation is an electro-physical, non-viral approach for the intracellular delivery of genes and other exogenous materials. Upon the application of an electric field, the cell membrane temporarily allows molecular delivery into the cell. Typically, electroporation is performed on the macroscale to process large numbers of cells. However, this approach requires extensive empirical protocol development, which is costly when working with primary and difficult-to-transfect cell types. Lengthy protocol development, coupled with the requirement of large voltages to achieve sufficient electric-field strengths to permeabilize the cells, has led to the development of micro-scale electroporation devices. These micro-electroporation devices are manufactured using common microfabrication techniques and allow for greater experimental control with the potential to maintain high throughput capabilities. This work builds off a microfluidic-electroporation technology capable of detecting the level of cell membrane permeabilization at a single-cell level under continuous flow. However, this technology was limited to 4 cells processed per second, and thus a new approach for increasing the system throughput is proposed and presented here. This new technique, denoted as cell-population-based feedback control, considers the cell permeabilization response to a variety of electroporation pulsing conditions and determines the best-suited electroporation pulse conditions for the cell type under test. A higher-throughput mode is then used, where this 'optimal' pulse is applied to the cell suspension in transit. The steps for fabricating the device, setting up and running the microfluidic experiments, and analyzing the results are presented in detail. Finally, this micro-electroporation technology is demonstrated by delivering a DNA plasmid encoding for green fluorescent protein (GFP) into HEK293 cells.

This protocol describes the microfabrication techniques required to build a lab-on-a-chip, microfluidic electroporation device. The experimental setup performs controlled, single-cell-level transfections in a continuous flow and can be extended to higher throughputs with population-based control. An analysis is provided showcasing the ability to electrically monitor the degree of cell membrane permeabilization in real-time.

Sürekli akışlı, permeabilizasyon algılamalı mikro-elektroporasyon sisteminin imalatı ve işletilmesi

Current therapeutic innovations, such as CAR-T cell therapy, are heavily reliant on viral-mediated gene delivery. Although efficient, this technique is ...