Yazarlar anlayışlı tartışmalar ve el yazması inceleme için Dr Douglas Goetz (Bölümü Kimya ve Biyomoleküler Mühendisliği, Ohio Üniversitesi) ve Dr Fabian Benencia (Biyomedikal Bilimler Bölümü, Ohio Üniversitesi) teşekkür etmek istiyorum. Biz de yardımcı teknik tartışmalar (W. Nuhsbaum A.Ş.) Dr Christopher Huppenbauer teşekkür ederim. Bu çalışma Sağlık Ulusal Bilim Vakfı (CBET-1.106.118) ve Ulusal Sağlık Enstitüleri (1R15CA161830-01) hibe tarafından desteklenmiştir.

1.. Yazılım Yükleme <ol><li> StreamPix SimulPix modül veya toplama ve monokrom CCD kameraları tarafından çekilen görüntü birleştirme yeteneğine sahip diğer görüntüleme yazılımı ile 5 Çoklu-Kamera yazılımı satın. </li><li> StreamPix 5 için minimum gereksinimleri şunlardır: 2 GB RAM veya daha yüksek 2.4 GHz veya daha iyi olan Core 2 Duo ile donatılmış bir PC. Desteklenen bir IEEE dijital veya analog kamera ve uyumlu çerçeve kapmak. , Windows XP/7/Vista 32 veya 64 bit. Çözünürlüğü 1.024 x 768 veya daha yüksek destekleyen bir monitör. Iyi 2D performansı ile bir grafik adaptörü (OCU 16x veya daha iyi ifade önerilir) ve RAID-O yapılandırması ile kayıt için 7,200 RPM sabit disk sürücüsü. </li></ol> 2. İki Renk Eşzamanlı Gerçek zamanlı Görüntüleme Yetenekli Çift Kamera Sistemi Kurulumu <ol><li> MICR video portuna DC2 C-mount adaptör kaydırarak mikroskop DC2 Photometrics emisyon ayırıcı veya benzeri çift kamera emisyon bölme aygıtı bağlayıncihazda dikroik konut erişilebilir şekilde Oscope. </li><li> Kadın C-montaj 1 içine iki monokrom CCD kamera yerleştirin ve dişi 2 C-montaj. Özdeş kameralar tercih edilir. Benzer kameralar kullanılabilir, ancak uyumluluk iç donanım, en önemlisi CCD görüntü algılayıcı bağlıdır. </li><li> Her iki kameralardan gelen görüntüleri görüntülemek için görüntüleme yazılımı kullanın. Aşağıdaki adımlar, (2.3.1 - 2.3.4) SimulPix modülü ile StreamPix 5 uygulanır ve diğer çoklu kamera görüntüleme yazılımı için adapte edilmelidir. <ol><li> Açık StreamPix 5 ve görev şerit &quot;çalışma alanı&quot; seçeneğini seçin. </li><li> Aç &quot;çalışma alanı yöneticisi&quot; Ekranın sağında bulunan ve &quot;yeni bir çalışma alanı&quot; seçeneğini seçin. </li><li> Bir kamera adlandırma sonra, yazılım önceden doldurulmuş bir listeden bir gaspçı seçmenizi ister izleyin. Kamera modeli eşleşen kapmak seçin ve ikinci kamera çalışma alanı için tekrarlayın. Birleştirilmiş çalışma alanı için, bir kez daha tekrarlayın ancak hata m &quot;tüm kameralar kullanımda&quot;esajı görünecektir. Bu mesaj normaldir. </li><li> Birleştirilmiş çalışma yüklendikten sonra, çalışma alanı ve çalışma alanı 1 2 görüntüleme ekranın sağ tarafında bulunan yerleştirme panelinde birleştirilmiş çalışma alanına kamera atama. </li></ol></li><li> Çift kamera emisyon bölme sisteminde kameralar hizalayın. <ol><li> Parlak bir alan veya bir PlanApo 40X objektif (veya daha büyük) kullanarak üretici tarafından sağlanan kalibrasyon ızgara ile faz kontrast kameralar hizalayın. </li><li> Mikroskop sahnede üretici tarafından sağlanan metalik kaplamalı kalibrasyon ızgara yerleştirin, mikroskop okülerlerinde ışık göndermek, ve mikroskop sahnede ızgara kare. </li><li> Odak haline ızgara getirin. </li><li> Yerinden, ama kamera 1 (bypass kamera) hizalamak için, dikroik konut çıkarmayın. Binning olmadan ve autoscaling olmadan ızgara görüntüler. C-mount port 1 odak ayarlama düğmesini kullanarak görüntüyü odaklanın. </li><li> Çift kanalını içine dikroik konut itinl toplama cihazı tamamen, görüntü iki kamera için dikroik tarafından bölünmüş şekilde. </li><li> Gevşetin üç adet 5/64 &quot;vidalarını ayarlayın ve ızgara yönelim C-montaj port 2 Odak ayar düğmesini kullanarak. Hem görüntü aynıdır kadar kadın C-montaj 2 on ikinci kamerayı döndürmek, kameradan gelen görüntüyü getirmek odak haline 2. </li><li> Görüntüleme yazılımı birleştirilmiş çalışma alanında kombine görüntü kullanılarak hizalama tamamlayın. Bu bir kalibrasyon ızgarasının iki görüntülerin gerçek zamanlı Pseudocolor bindirmeyi görmenizi sağlar. DC2 sağ tarafında, sadece R / L düğmesi kullanılarak birleştirilmiş görüntü konumları ayarlayın. Görüntülerin sol / sağ düşey sınır tam hizaya gelene kadar bu düğmeyi ayarlayın. </li><li> Yatay ızgara çubukları düzgün hizalanmış kadar ikinci resimdeki yukarı / aşağı hizalamasını ayarlamak için U / D düğmesini kullanın. </li><li> Yukarı / aşağı hizalama sırasında hafif bir kamera dönme üç 5/64 &quot;inç scre gevşeterek, doğru bu sorunu ortaya çıkarsaws kamera 2 ve döndürmek için görüntülenen görüntü düzgün hizaya gelene kadar. </li></ol></li></ol> 3. Paralel Plaka Akış odası Yapışma deneyi için Kanser Hücrelerinin Hazırlanması <ol><li> En az temel ortam (MEM) in kültür BT-20 göğüs kanseri hücreleri,% 10 fetal sığır serumu (FBS) ve% 1 penisilin-streptomisin, 37 ° C&#39;de ve CO2 gibi, daha önce tarif edildiği 2 ile% 5.0 &#39;orta tamamlamak için desteklenmiştir. </li><li> Hasat kanser seyreltilmiş bir tripsin tedavi ile hücreleri ve bir hemositometreyle hücreleri saymak. </li><li> Yıkama ve kalsiyum ve magnezyum (DPBS +) ile DPBS sığır serumu (BSA)% 0.1 albümin, 10 7 hücre / ml &#39;de hücrelerin süspansiyonu. </li><li> % 0.1 BSA DPBS + içinde önceden belirlenmiş bir optimum konsantrasyona kadar, birincil antikor, arıtılmış fare anti-insan CD24 ve saflaştırılmış sıçan HECA-452 (anti-sialofucosylated antijenler) seyreltin. 30 dakika 9, 10 hücreleri inkübe edin. </li><li> 1,200 rpm&#39;de santrifüj hücreleri, bir hücre tanesinin elde edildi. AspiBirincil antikor oranı ve% 0.1 BSA DBPS + ile iki kez hücreleri yıkayın. </li><li> % 0.1 BSA DPBS + içinde önceden belirlenmiş bir optimum konsantrasyona kadar sekonder antikor, keçi anti-fare IgG AlexaFluor 568 (Emisyon max, 603 nm) ve keçi anti-fare IgM AlexaFluor 488 (Emisyon max, 519 nm) seyreltin. 30 dakika boyunca hücreler inkübe edin. </li><li> % 0.1 BSA DPBS + 10 6 hücre / ml &#39;de% 0.1 BSA DPBS + hücreler iki kez yıkayın ve askıya. </li></ol> 4. Paralel Plaka Akış odası Yapışma deneyi için reaktif alt-tabaka hazırlanması <ol><li> Bir 35 mm doku kültürü çanağı içinde uygun, paralel plaka akış odacığının giriş ve çıkış bağlantı noktaları için bir boru iki ayrı uzunlukları bağlayın. Bir boru belirli bir akış oranında sıvı geri olan şırınga pompası, 0.1% BSA DPBS + ve diğer içinde süspansiyon haline işaretli hücrelerin rezervuar bağlanacaktır. </li><li> Akış odasına 1 bir vakum hattı bağlayın. </li><li> 35 mm doku kültürü di fazla akış odası yerleştirinsh E-selektin (CHO-E) ifade eden Çin hamsteri yumurtalık hücrelerinin bir tek tabaka ihtiva etmektedir. CHO-E hücreleri, 37 ° C&#39;de MEM tam ortam içinde büyütülmüş ve% 5.0 CO2 2. edilmiştir. </li><li> Yeterli bir vakum sızdırmazlık 1 sağlamak için akış odasına ve / veya akış odası conta ayarlayın. </li><li> Uygun mühür ve hava kabarcığı oluşumuna 1 hiçbir görsel kanıt akış odası takımını izleme, rezervuar sıvı çekin. </li><li> Mikroskobu (Leica DMI 6000B) üzerinde akış odası düzeneğini 1. </li></ol> 5. İki renkli Image Acquisition <ol><li> Bir ışık kılavuzu içine yüksek yoğunluklu ışık ve çift bunu oluşturmak için güç bir Leica EL-6000 kompakt ışık kaynağı, ya da benzer bir cihaz. İstediğiniz bir renk / yoğunluğu floroforları heyecanlandırmak için, bir kombinasyon filtre küp, yani G / R (yeşil / kırmızı) filtre küp ile bu ışık geçmek için ters bir mikroskop kullanın. </li><li> Dikroik konut (depresif) doğru çalışma pozisyonunda ve emin olunbypass modunda değil. </li><li> Floresan modunda mikroskobu İşlet ve (kırmızı / yeşil) uygun floresan filtre küpü seçin. </li><li> Kamera 1 pozlama süresini ve kazancını belirlemek (kırmızı; 620 ± 60 nm) ve kamera 2 (yeşil; 535 ± 40 nm). <ol><li> Hem kırmızı ve yeşil emisyon kanallarında görüntüler elde etmek için dikroik basınız. Sadece kırmızı flüorofor etiketli hücreleri ile bir akış odası deneyi kullanın ve görüntüleme yazılımı &quot;canlı ayarlarında&quot; kamera 1 pozlama süresini ayarlayarak kırmızı kanal bir görüntü elde. </li><li> Kameranın 1 pozlama süresi 2 kamerasının pozlama süresini Maç. Bir görüntü yeşil kanal görülürse, akmalarını eserler mevcuttur ve her iki fotoğraf makinesi pozlama süresi azaltılması gerekir. </li><li> Akmalarını eserdir artık yeşil kanalda görünür kadar pozlama süresini azaltmak, kamera 1 ve 2 kamerası eşdeğer pozlama süresini tutmak. Görüntü visibilit geliştirmek için kameranın 1 kazancını ayarlayınGerekirse kırmızı kanalda y. </li><li> Sadece yeşil floroforuyla etiketli hücreleri ile 5.4.3, ama kamera 1 tarafından toplanan kırmızı kanalda akmalarını eserler olmadan yeşil kanalda görüntü hücrelere kamera 2 ile pozlama süresini tanımlamak - Tekrar 5.4.1 adımları. </li><li> Retitrate antikorlar akmalarını eserler 11 elenirse veya kamera 1 ve 2 kamerasının pozlama süreleri önemli ölçüde farklı ise, bu tür görüntüler zamansal hatalı hizalanmış olabilir birleşti ki olamaz. </li></ol></li><li> Eş zamanlı akış odası deneyde iki monokrom CCD kameradan çekilen görüntüleri görüntülemek için görüntüleme yazılımı kullanın. </li><li> StreamPix 5 SimulPix modül veya alternatif bir yazılım paketi kullanarak hem kameralardan alınan görüntüleri birleştirmek. </li><li> Gerekirse mekansal, birleştirilmiş görüntüleri hizalamak SimulPix veya alternatif yazılım dijital düzeltme ayarlamaları kullanın. Görüntüler yatay, dikey SimulPix modülü ile düzeltilebilirVe dönme ayarlamaları. </li></ol>

<ol>
	<li>Wiese, G., Barthel, S. R., Dimitroff, C. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Analysis+of+physiologic+E-selectin-mediated+leukocyte+rolling+on+microvascular+endothelium.">Analysis of physiologic E-selectin-mediated leukocyte rolling on microvascular endothelium.</a> J. Vis. Exp. (24), e1009 (2009).</li><li>Shirure, V. S., Reynolds, N. M., Burdick, M. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mac-2+binding+protein+is+a+novel+e-selectin+ligand+expressed+by+breast+cancer+cells.">Mac-2 binding protein is a novel e-selectin ligand expressed by breast cancer cells.</a> PLoS One. 7 (9), e44529 (2012).</li><li>Burdick, M. M., McCaffery, J. M., Kim, Y. S., Bochner, B. S., Colon Konstantopoulos, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=carcinoma+cell+glycolipids,+integrins,+and+other+glycoproteins+mediate+adhesion+to+HUVECs+under+flow.">carcinoma cell glycolipids, integrins, and other glycoproteins mediate adhesion to HUVECs under flow.</a> Am. J. Physiol. Cell Physiol. 284 (4), C977-C987 (2003).</li><li>Resto, V. A., Burdick, M. M., Dagia, N. M., McCammon, S. D., Fennewald, S. M., Sackstein, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=L-selectin-mediated+lymphocyte-cancer+cell+interactions+under+low+fluid+shear+conditions.">L-selectin-mediated lymphocyte-cancer cell interactions under low fluid shear conditions.</a> J. Biol. Chem. 283 (23), 15816-15824 (2008).</li><li>Shirure, V. S., Henson, K. A., Schnaar, R. L., Nimrichter, L., Burdick, M. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Gangliosides+expressed+on+breast+cancer+cells+are+E-selectin+ligands.">Gangliosides expressed on breast cancer cells are E-selectin ligands.</a> Biochem Biophys. Res. Commun. 406 (3), 423-429 (2011).</li><li>Tees, D. F., Goetz, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Leukocyte+adhesion:+an+exquisite+balance+of+hydrodynamic+and+molecular+forces.">Leukocyte adhesion: an exquisite balance of hydrodynamic and molecular forces.</a> News Physiol. Sci. 18, 186-190 (2003).</li><li>Chang, K. C., Tees, D. F., Hammer, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+state+diagram+for+cell+adhesion+under+flow:+leukocyte+rolling+and+firm+adhesion.">The state diagram for cell adhesion under flow: leukocyte rolling and firm adhesion.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 97 (21), 11262-11267 (2000).</li><li>Lichtman, J. W., Conchello, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fluorescence+microscopy.">Fluorescence microscopy.</a> Nat. Methods. 2 (12), 910-919 (2005).</li><li>Kummitha, C. M., Shirure, V. S., Delgadillo, L. F., Deosarkar, S. P., Tees, D. F., Burdick, M. M., Goetz, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=HECA-452+is+a+non-function+blocking+antibody+for+isolated+sialyl+Lewis+x+adhesion+to+endothelial+expressed+E-selectin+under+flow+conditions.">HECA-452 is a non-function blocking antibody for isolated sialyl Lewis x adhesion to endothelial expressed E-selectin under flow conditions.</a> J. Immunol. Methods. 384 (1-2), 43-50 (2012).</li><li>Burdick, M. M., Henson, K. A., Delgadillo, L. F., Choi, Y. E., Goetz, D. J., Tees, D. F., Benencia, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Expression+of+E-selectin+ligands+on+circulating+tumor+cells:+cross-regulation+with+cancer+stem+cell+regulatory+pathways?.">Expression of E-selectin ligands on circulating tumor cells: cross-regulation with cancer stem cell regulatory pathways?.</a> Front. Oncol. 2, 103 (2012).</li><li>Hoffman, G. E., Le, W. W., Sita, L. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Importance+of+Titrating+Antibodies+for+Immunocytochemical+Methods.">The Importance of Titrating Antibodies for Immunocytochemical Methods.</a> Current Protocols in Neuroscience. , (2001).</li><li>Weinberg, S., Lipke, E. A., Tung, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+vitro+electrophysiological+mapping+of+stem+cells.">In vitro electrophysiological mapping of stem cells.</a> Methods Mol. Biol. 660, 215-237 (2010).</li><li>Kong, K. V., Leong, W. K., Lim, L. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Osmium+carbonyl+clusters+containing+labile+ligands+hyperstabilize+microtubules.">Osmium carbonyl clusters containing labile ligands hyperstabilize microtubules.</a> Chem. Res. Toxicol. 22 (6), 1116-1122 (2009).</li><li>Vermot, J., Fraser, S. E., Liebling, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fast+fluorescence+microscopy+for+imaging+the+dynamics+of+embryonic+development.">Fast fluorescence microscopy for imaging the dynamics of embryonic development.</a> HFSP J. 2 (3), 143-155 (2008).</li><li>Bullen, A., Friedman, R. S., Krummel, M. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Two-photon+imaging+of+the+immune+system:+a+custom+technology+platform+for+high-speed,+multicolor+tissue+imaging+of+immune+responses.">Two-photon imaging of the immune system: a custom technology platform for high-speed, multicolor tissue imaging of immune responses.</a> Curr. Top. Microbiol. Immunol. 334, 1-29 (2009).</li><li>Worth, D. C., Parsons, M. <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+imaging+cell-matrix+adhesions.">Advances in imaging cell-matrix adhesions.</a> J. Cell Sci. 123, 3629-3638 (2010).</li><li>Xiao, Z., Visentin, G. P., Dayananda, K. M., Neelamegham, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Immune+complexes+formed+following+the+binding+of+anti-platelet+factor+4+(CXCL4)+antibodies+to+CXCL4+stimulate+human+neutrophil+activation+and+cell+adhesion.">Immune complexes formed following the binding of anti-platelet factor 4 (CXCL4) antibodies to CXCL4 stimulate human neutrophil activation and cell adhesion.</a> Blood. 112 (4), 1091-1100 (2008).</li></ol>

Yazarlar, hiçbir rakip mali çıkarlarını olmadığını beyan ederim.

Çift kamera emisyon bölme sistemi, hücre veya moleküler hareketin hızlı olduğu uygulamalarda yüksek kalitede görüntü yakalamak için gerekli mekansal zamansal ve optik çözünürlüğe sahip. Temsili sonuçlar üreten, yazılım ayarları ve kamera ayarları dahil çift kamera emisyon bölme sistemi, parametreler, haddeleme ve yapışan hücreler mekansal ve zamansal olarak hizalanmış olduğu bir birleştirilmiş görüntü dizisini elde etmek için optimize edilmiştir. Hiza hem yeşil ve kırmızı kanal...

Gibi immun boyama gibi hücre yüzeyi üzerinde moleküllerinin analizi için yöntemler, kimyasal olarak hedef moleküllerin saptanmasına olanak tanıyan, florofor konjuge edilir probları kullanır. Canlı hücre görüntüleme ve hidrodinamik akış tabanlı hücre yapışma deneyleri, tipik olarak, hücre ve / veya moleküler seviyede, 1, 2 fizyolojik süreçleri yakalamak için tasarlanmış tek renkli CCD kamera ile kaydedilir. Bu kameralar hızlı çerçeve oranları (saniyede 30&#39;dan fazla kare) teslim ve (nedeniyle hızlı çerçeve oranları ve kısa pozlama süreleri için) istisnai zamansal çözünürlük sağlayan, son derece duyarlıdır. Ancak, tek renkli kameralar, sadece görüntü toplamak için (bir tek flüorofor tespit) tek bir emisyon kanalı yakalayabilir. Tek kamera emisyon bölme sistemleri birden fazla emisyon kanalları yakalamak için kurulmuştur ama genellikle görüş alanını azaltmak ve tüm kanalları görüntüleme için aynı pozlama süresini gerektirirler. Multip ile etiketlenmiş hücrelerin tam renk spektrumu yakalamak içinle renkli bir kamera, bir alternatif olarak kullanılabilir, flüoroforlar. Bununla birlikte, renk Kameralar bazı uygulamalarda canlı hücre görüntüleme için arzu zamansal çözünürlüğü sağlama genellikle yeteneğine sahip değildir. Başka bir görüntüleme düzeni yüksek bir zamansal çözünürlüğü korurken, birden fazla dalga boyunda görüntü canlı hücre avantajlı olduğu uygulamalar için gereklidir. Bir ilk uygulama deneysel hücreleri, potansiyel olarak reaktif alt-tabaka 1, 3 den fazla fizyolojik olarak uygun koşullarda perfüze edildiği paralel plaka akış odası yapışma deneyi, bir. Spesifik hücre yüzey molekülleri ifade akışta hücreler uygun ve bu yapışma molekülleri ya da yüzey-adsorbe hücre dışı matris proteinleri 4, 5 eksprese eden bir hücre tek tabaka olarak alt-tabaka üzerinde rulo olabilir. Rolling hücreler saliseler içinde dönme ve öteleme hareketini tabi olabilir. Haddeleme ve bu hücre yüzeyi moleküllerinin kümeleri olarak yapışık hücreler, Moleküler özellikler, aynı zamanda var potentidiğerleri, hücre yüzeyinde aktif bir yeniden geçmesi. Böylece, görüntüleme sistemleri istisnai bir zamansal çözünürlük sağlamak zorundadır (ikinci veya daha yüksek başına 30 kare ve pozlama süreleri &quot;sıfıra yakın&quot;) hücre 6, 7 haddeleme adım adım ilerlemesini gösteren bir görüntü dizisi oluşturmak için. Çift kamera emisyon bölme sistemleri birden fluorophores etiketli görüntüleme hücreleri için bu talepleri karşılama yeteneğine sahiptirler. Çift kamera emisyon bölme sistemleri, görüş tam saha korurken aynı anda iki mekansal özdeş ama flüoroforla özel görüntüleri yakalamak için iki benzer kameralar içine filtre floresan kanal bölünmüş ve. Bu teknoloji her kanalda gerçek zamanlı olarak çekilen görüntünün doğrudan karşılaştırılmasını sağlayan ve kullanıcı hızlı bir şekilde farklı görüntüleme yetenekleri ile kamera modelleri arasında geçiş yapmanızı sağlar. Bu özellik, daha iyi sistem yakalamak için izin bir kamera görüntü yakalama ayarları için ayarlamalar yapmak için yararlıdırFarklı yoğunluklarda, yaşamlar, ve sönme katsayıları 8 flüoroforlar. Görüntüleme yazılımı ile birleştiğinde, çift kamera emisyon bölme sistemleri, çoklu dalga boyları canlı hücre görüntüleme testlerinin gerçek-zamanlı kayıt izin ve hücre davranışlarını incelemek için floresan kullanmak in vitro deneyleri artırabilir.

<table border="1">
 <tbody>
 <tr>
 <td></td>
 <td></td>
 <td></td>
 <td>Reagent/Material</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>BT-20 cells</td>
 <td>ATCC</td>
 <td>HTB-19</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>CHO-E cells</td>
 <td>Gift from Dr. R. Sackstein (Brigham and Women's Hospital, Harvard Medical School)</td>
 <td></td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>MEM </td>
 <td>Thermo Scientific</td>
 <td>SH30024.01</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>FBS</td>
 <td>Thermo Scientific</td>
 <td>SH30396.03</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Penicillin-streptomycin</td>
 <td>Thermo Scientific</td>
 <td>SV30010</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>0.25% Trypsin / 0.1% EDTA</td>
 <td>Thermo Scientific</td>
 <td>SV30031.01</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>DPBS</td>
 <td>Thermo Scientific </td>
 <td>SH30028.02</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>DPBS+</td>
 <td>Life Technologies</td>
 <td>14080-055</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>BSA</td>
 <td>Sigma</td>
 <td>A9647</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>HECA-452 monoclonal antibody</td>
 <td>BD Biosciences</td>
 <td>555946</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Anti-human CD24 monoclonal antibody</td>
 <td>BD Biosciences</td>
 <td>555426</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Anti-rat IgM AlexaFluor 488</td>
 <td>Invitrogen</td>
 <td>A21212</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Anti-mouse IgG AlexaFluor 568</td>
 <td>Invitrogen</td>
 <td>A11004</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td></td>
 <td></td>
 <td></td>
 <td>[header]</td>
 </tr>
 <tr>
 <td></td>
 <td></td>
 <td></td>
 <td>Equipment</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>EXi Blue Fluorescence Microscopy Digital CCD Camera</td>
 <td>Q Imaging</td>
 <td>EXI-BLU-R-F-M-14-C</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Retiga EXi FAST 1394 Digital CCD Camera</td>
 <td>Q Imaging</td>
 <td>RET-EXi-F-M-12-C</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>DC2 Emission Splitter</td>
 <td>Photometrics</td>
 <td>DC2 </td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Inverted Fluorescence Microscope</td>
 <td>Leica</td>
 <td> DMI6000 B</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Streampix 5 software</td>
 <td>Norpix</td>
 <td></td>
 <td></td>
 </tr>
 </tbody>
</table>

simultaneously capturing real-time images in two emission channels using a dual camera emission splitting system: applications to cell adhesion

Hücre zarında özel molekülleri tespit etmek için çok renkli, immünofloresan mikroskopi, dinamik akış koşulları altında hücre yapışması ilişkin mekanizmalar incelemektir paralel plaka akış odası deneyleri ile akuple edilebilir. Örneğin, birden fazla florofor ile işaretlenmiş kanser hücrelerinin, kanser metastazının mekanizmaları modellemek için bir potansiyel olarak reaktif alt-tabaka üzerinde perfüze edilebilir. Ancak, gerçek zamanlı canlı hücre analizi için görüntü edinimi çok kanallı tek kamera sistemleri ve renkli kameralar sergi eksiklikleri. Bu sınırlamaları aşmak için, biz aynı anda akış odasına floresan işaretli hücrelerin gerçek zamanlı görüntü dizileri yakalamak için bir çift kamera emisyon bölme sistemi kullanılır. Çift kamera emisyon bölme sistemleri filtre tanımlı dalgaboyu böylece aynı anda iki mekansal özdeş ama flüoroforla özel görüntüleri yakalayan iki monokrom CCD kamera, içine değişmektedir. Daha sonra, psuedocolored tek kanallı görüntüler tek bir birleştirilirGerçek-zamanlı hücreler ilgi bölgede hızla hareket eden birden fazla hedef moleküllerin ortaya çıkarabilir dizisi birleşti.

Bir paralel plaka akış odası yapışma deneyi aynı anda iki emisyon kanallarda gerçek zamanlı görüntü dizileri yakalanan bir çift kamera emisyon bölme sistemi (Şekil 1) göstermek için kullanılmıştır. Çift kamera emisyon bölme sistemi flüoresan anti-insan CD24 ve HECA-452 (sialofucosylated antijenleri tespit) monoklonal antikorlar ve uygun ikincil antikorlar (Şekil 2) ile etiketlenmiş BT-20 hücreleri tespit edildi. Bazı haddeleme hücreler kırmızı sinyaller (C...

Watch this Scientific Journal Video about Simultaneously Capturing Real-time Images in Two Emission Channels Using a Dual Camera Emission Splitting System: Applications to Cell Adhesion at JoVE.com

Simultaneously Capturing Real-time Images in Two Emission Channels Using a Dual Camera Emission Splitting System: Applications to Cell Adhesion

Iki renkli floresan mikroskop için çift kamera emisyon bölme sistemleri olağanüstü optik ve zamansal çözünürlük, paralel plaka akış odası yapışma deneyleri dahil olmak üzere bazı canlı hücre deneyleri bir şartı ile gerçek-zamanlı görüntü dizileri oluşturmak. Yazılım aynı anda kazanılmış emisyon kanalları görüntüleri birleştirmek için kullanıldığı zaman, yalancı görüntü dizileri üretilir.

Eşzamanlı Dual Kamera Emisyon Yarma Sisteminin Kullanılması İki Emisyon Kanallarda Gerçek zamanlı yakalama Görüntüleri: Uygulamalar Yapışma Hücre

Multi-color immunofluorescence microscopy to detect specific molecules in the cell membrane can be coupled with parallel plate flow chamber assays to ...

simultaneously-capturing-real-time-images-two-emission-channels-using

Research

JoVE Journal

Bioengineering

9.5K Görüntüleme.  Ohio University.  Iki renkli floresan mikroskop için çift kamera emisyon bölme sistemleri olağanüstü optik ve zamansal çözünürlük, paralel plaka akış odası yapışma deneyleri dahil olmak üzere bazı canlı hücre deneyleri bir şartı ile gerçek-zamanlı görüntü dizileri oluşturmak. Yazılım aynı anda kazanılmış emisyon kanalları görüntüleri birleştirmek için kullanıldığı zaman, yalancı görüntü dizileri üretilir. 

Video: Simultaneously Capturing Real-time Images in Two Emission Channels Using a Dual Camera Emission Splitting System: Applications to Cell Adhesion

Creating Two-Dimensional Patterned Substrates for Protein and Cell Confinement

Microcontact printing provides a rapid, highly reproducible method for the creation of well-defined patterned substrates.1 While microcontact printing can be employed to directly print a large number of molecules, including proteins,2 DNA,3 and silanes,4 the formation of self-assembled monolayers (SAMs) from long chain alkane thiols on gold provides a simple way to confine proteins and cells to specific patterns containing adhesive and resistant regions. This confinement can be used to control cell morphology and is useful for examining a variety of questions in protein and cell biology. Here, we describe a general method for the creation of well-defined protein patterns for cellular studies.5 This process involves three steps: the production of a patterned master using photolithography, the creation of a PDMS stamp, and microcontact printing of a gold-coated substrate. Once patterned, these cell culture substrates are capable of confining proteins and/or cells (primary cells or cell lines) to the pattern.
The use of self-assembled monolayer chemistry allows for precise control over the patterned protein/cell adhesive regions and non-adhesive regions; this cannot be achieved using direct protein stamping. Hexadecanethiol, the long chain alkane thiol used in the microcontact printing step, produces a hydrophobic surface that readily adsorbs protein from solution. The glycol-terminated thiol, used for backfilling the non-printed regions of the substrate, creates a monolayer that is resistant to protein adsorption and therefore cell growth.6 These thiol monomers produce highly structured monolayers that precisely define regions of the substrate that can support protein adsorption and cell growth. As a result, these substrates are useful for a wide variety of applications from the study of intercellular behavior7 to the creation of microelectronics.8
While other types of monolayer chemistry have been used for cell culture studies, including work from our group using trichlorosilanes to create patterns directly on glass substrates,9 patterned monolayers formed from alkane thiols on gold are straight-forward to prepare. Moreover, the monomers used for monolayer preparation are commercially available, stable, and do not require storage or handling under inert atmosphere. Patterned substrates prepared from alkane thiols can also be recycled and reused several times, maintaining cell confinement.10

Self-assembled monolayers (SAMs) formed from long chain alkane thiols on gold provide well-defined substrates for the formation of protein patterns and cell confinement. Microcontact printing of hexadecanethiol using a polydimethylsiloxane (PDMS) stamp followed by backfilling with a glycol-terminated alkane thiol monomer produces a pattern where protein and cells adsorb only to the stamped hexadecanethiol region.

Protein ve hücre Etrafının İki Boyutlu Desenli Yüzeyler Oluşturma

Microcontact printing provides a rapid, highly reproducible method for the creation of well-defined patterned substrates.1  While microcontact printing ...

Biyomühendislik

Study of Cell Migration in Microfabricated Channels

The method described here allows the study of cell migration under confinement in one dimension. It is based on the use of microfabricated channels, which impose a polarized phenotype to cells by physical constraints. Once inside channels, cells have only two possibilities: move forward or backward. This simplified migration in which directionality is restricted facilitates the automatic tracking of cells and the extraction of quantitative parameters to describe cell movement. These parameters include cell velocity, changes in direction, and pauses during motion. Microchannels are also compatible with the use of fluorescent markers and are therefore suitable to study localization of intracellular organelles and structures during cell migration at high resolution. Finally, the surface of the channels can be functionalized with different substrates, allowing the control of the adhesive properties of the channels or the study of haptotaxis. In summary, the system here described is intended to analyze the migration of large cell numbers in conditions in which both the geometry and the biochemical nature of the environment are controlled, facilitating the normalization and reproducibility of independent experiments.

A quantitative method to study spontaneous migration of cells in a one-dimensional confined microenvironment is described. This method takes advantage of microfabricated channels and can be used to study migration of large number of cells under different conditions in single experiments.

Microfabricated Kanallar Hücre Göç Çalışması

The method described here allows the study of cell migration under confinement in one dimension. It is based on the use of microfabricated channels, which ...

A Novel Stretching Platform for Applications in Cell and Tissue Mechanobiology

Tools that allow the application of mechanical forces to cells and tissues or that can quantify the mechanical properties of biological tissues have contributed dramatically to the understanding of basic mechanobiology. These techniques have been extensively used to demonstrate how the onset and progression of various diseases are heavily influenced by mechanical cues. This article presents a multi-functional biaxial stretching (BAXS) platform that can either mechanically stimulate single cells or quantify the mechanical stiffness of tissues. The BAXS platform consists of four voice coil motors that can be controlled independently. Single cells can be cultured on a flexible substrate that can be attached to the motors allowing one to expose the cells to complex, dynamic, and spatially varying strain fields. Conversely, by incorporating a force load cell, one can also quantify the mechanical properties of primary tissues as they are exposed to deformation cycles. In both cases, a proper set of clamps must be designed and mounted to the BAXS platform motors in order to firmly hold the flexible substrate or the tissue of interest. The BAXS platform can be mounted on an inverted microscope to perform simultaneous transmitted light and/or fluorescence imaging to examine the structural or biochemical response of the sample during stretching experiments. This article provides experimental details of the design and usage of the BAXS platform and presents results for single cell and whole tissue studies. The BAXS platform was used to measure the deformation of nuclei in single mouse myoblast cells in response to substrate strain and to measure the stiffness of isolated mouse aortas. The BAXS platform is a versatile tool that can be combined with various optical microscopies in order to provide novel mechanobiological insights at the sub-cellular, cellular and whole tissue levels.

We present in this article a novel stretching platform that can be used to investigate single cell responses to complex anisotropic biaxial mechanical deformation and quantify the mechanical properties of biological tissues.

Hücre ve Doku mechanobiology Applications A Novel Germe Platformu

Tools that allow the application of mechanical forces to cells and tissues or that can quantify the mechanical properties of biological tissues have ...

Using Cell-substrate Impedance and Live Cell Imaging to Measure Real-time Changes in Cellular Adhesion and De-adhesion Induced by Matrix Modification

Cell-matrix adhesion plays a key role in controlling cell morphology and signaling. Stimuli that disrupt cell-matrix adhesion (e.g., myeloperoxidase and other matrix-modifying oxidants/enzymes released during inflammation) are implicated in triggering pathological changes in cellular function, phenotype and viability in a number of diseases. Here, we describe how cell-substrate impedance and live cell imaging approaches can be readily employed to accurately quantify real-time changes in cell adhesion and de-adhesion induced by matrix modification (using endothelial cells and myeloperoxidase as a pathophysiological matrix-modifying stimulus) with high temporal resolution and in a non-invasive manner. The xCELLigence cell-substrate impedance system continuously quantifies the area of cell-matrix adhesion by measuring the electrical impedance at the cell-substrate interface in cells grown on gold microelectrode arrays. Image analysis of time-lapse differential interference contrast movies quantifies changes in the projected area of individual cells over time, representing changes in the area of cell-matrix contact. Both techniques accurately quantify rapid changes to cellular adhesion and de-adhesion processes. Cell-substrate impedance on microelectrode biosensor arrays provides a platform for robust, high-throughput measurements. Live cell imaging analyses provide additional detail regarding the nature and dynamics of the morphological changes quantified by cell-substrate impedance measurements. These complementary approaches provide valuable new insights into how myeloperoxidase-catalyzed oxidative modification of subcellular extracellular matrix components triggers rapid changes in cell adhesion, morphology and signaling in endothelial cells. These approaches are also applicable for studying cellular adhesion dynamics in response to other matrix-modifying stimuli and in related adherent cells (e.g., epithelial cells).

Here, we present a protocol to continuously quantify cell adhesion and de-adhesion processes with high temporal resolution in a non-invasive manner by cell-substrate impedance and live cell imaging analyses. These approaches reveal the dynamics of cell adhesion/de-adhesion processes triggered by matrix modification and their temporal relationship to adhesion-dependent signaling events.

Matrix Modifikasyon Bağlı Hücresel Yapışma ve De-yapışma Real-time Değişiklikleri Tedbir Hücre-substrat Empedans ve Canlı Hücre Görüntüleme kullanma

Cell-matrix adhesion plays a key role in controlling cell morphology and signaling. Stimuli that disrupt cell-matrix adhesion (e.g., myeloperoxidase and ...

Electrotaxis Studies of Lung Cancer Cells using a Multichannel Dual-electric-field Microfluidic Chip

The behavior of directional cell migration under a direct current electric-field (dcEF) is referred to as electrotaxis. The significant role of physiological dcEF in guiding cell movement during embryo development, cell differentiation, and wound healing has been demonstrated in many studies. By applying microfluidic chips to an electrotaxis assay, the investigation process is shortened and experimental errors are minimized. In recent years, microfluidic devices made of polymeric substances (e.g., polymethylmethacrylate, PMMA, or acrylic) or polydimethylsiloxane (PDMS) have been widely used in studying the responses of cells to electrical stimulation. However, unlike the numerous steps required to fabricate a PDMS device, the simple and rapid construction of the acrylic micro&#64258;uidic chip makes it suitable for both device prototyping and production. Yet none of the reported devices facilitate the efficient study of the simultaneous chemical and dcEF effects on cells. In this report, we describe our design and fabrication of an acrylic-based multichannel dual-electric-field (MDF) chip to investigate the concurrent effect of chemical and electrical stimulation on lung cancer cells. The MDF chip provides eight combinations of electrical/chemical stimulations in a single test. The chip not only greatly shortens the required experimental time but also increases accuracy in electrotaxis studies.

Many microfluidic devices have been developed for use in the study of electrotaxis. Yet, none of these chips allows the efficient study of the simultaneous chemical and electric-field (EF) effects on cells. We developed a polymethylmethacrylate-based device that offers better-controlled coexisting EF and chemical stimulation for use in electrotaxis research.

Bir Çok Kanallı Çift elektrik alan mikroakışkan Chip kullanarak Akciğer Kanseri Hücreleri Electrotaxis Çalışmaları

The behavior of directional cell migration under a direct current electric-field (dcEF) is referred to as electrotaxis. The significant role of ...

Real Time Monitoring of Intracellular Bile Acid Dynamics Using a Genetically Encoded FRET-based Bile Acid Sensor

F&#246;rster Resonance Energy Transfer (FRET) has become a powerful tool for monitoring protein folding, interaction and localization in single cells. Biosensors relying on the principle of FRET have enabled real-time visualization of subcellular signaling events in live cells with high temporal and spatial resolution. Here, we describe the application of a genetically encoded Bile Acid Sensor (BAS) that consists of two fluorophores fused to the farnesoid X receptor ligand binding domain (FXR-LBD), thereby forming a bile acid sensor that can be activated by a large number of bile acids species and other (synthetic) FXR ligands. This sensor can be targeted to different cellular compartments including the nucleus (NucleoBAS) and cytosol (CytoBAS) to measure bile acid concentrations locally. It allows rapid and simple quantitation of cellular bile acid influx, efflux and subcellular distribution of endogenous bile acids without the need for labeling with fluorescent tags or radionuclei. Furthermore, the BAS FRET sensors can be useful for monitoring FXR ligand binding. Finally, we show that this FRET biosensor can be combined with imaging of other spectrally distinct fluorophores. This allows for combined analysis of intracellular bile acid dynamics and i) localization and/or abundance of proteins of interest, or ii) intracellular signaling in a single cell.

We provide a detailed protocol to study bile acid dynamics in living cells using a genetically encoded BAS FRET sensor. This Bile Acid Sensor represents a unique tool to study (regulation of) bile acid transport and FXR activation in a wide range of cell types.

Genetik olarak kodlanmış FRET tabanlı Safra Asit Sensor Kullanımı Hücre içi Safra Asit Dynamics Gerçek Zamanlı İzleme

F&#246;rster Resonance Energy Transfer (FRET) has become a powerful tool for monitoring protein folding, interaction and localization in single cells. ...

Hand-held Clinical Photoacoustic Imaging System for Real-time Non-invasive Small Animal Imaging

Translation of photoacoustic imaging into the clinic is a major challenge. Handheld real-time clinical photoacoustic imaging systems are very rare. Here, we report a combined photoacoustic and clinical ultrasound imaging system by integrating an ultrasound probe with light delivery for small animal imaging. We demonstrate this by showing sentinel lymph node imaging in small animals along with minimally invasive real-time needle guidance. A clinical ultrasound platform with access to raw channel data allows the integration of photoacoustic imaging leading to a handheld real-time clinical photoacoustic imaging system. Methylene blue was used for sentinel lymph node imaging at 675 nm wavelength. Additionally, needle guidance with dual modal ultrasound and photoacoustic imaging was shown using the imaging system. Depth imaging of up to 1.5 cm was demonstrated with a 10 Hz laser at a photoacoustic imaging frame rate of 5 frames per second.

A clinical handheld photoacoustic imaging system will be demonstrated for real-time non-invasive small animal imaging.

Görüntüleme sistemi gerçek zamanlı Non-invaziv küçük hayvan görüntüleme için el klinik Photoacoustic

Translation of photoacoustic imaging into the clinic is a major challenge. Handheld real-time clinical photoacoustic imaging systems are very rare. Here, ...

A Protocol for Real-time 3D Single Particle Tracking

Real-time three-dimensional single particle tracking (RT-3D-SPT) has the potential to shed light on fast, 3D processes in cellular systems. Although various RT-3D-SPT methods have been put forward in recent years, tracking high speed 3D diffusing particles at low photon count rates remains a challenge. Moreover, RT-3D-SPT setups are generally complex and difficult to implement, limiting their widespread application to biological problems. This protocol presents a RT-3D-SPT system named 3D Dynamic Photon Localization Tracking (3D-DyPLoT), which can track particles with high diffusive speed (up to 20 &#181;m2/s) at low photon count rates (down to 10 kHz). 3D-DyPLoT employs a 2D electro-optic deflector (2D-EOD) and a tunable acoustic gradient (TAG) lens to drive a single focused laser spot dynamically in 3D. Combined with an optimized position estimation algorithm, 3D-DyPLoT can lock onto single particles with high tracking speed and high localization precision. Owing to the single excitation and single detection path layout, 3D-DyPLoT is robust and easy to set up. This protocol discusses how to build 3D-DyPLoT step by step. First, the optical layout is described. Next, the system is calibrated and optimized by raster scanning a 190 nm fluorescent bead with the piezoelectric nanopositioner. Finally, to demonstrate real-time 3D tracking ability, 110 nm fluorescent beads are tracked in water.

This protocol details the construction and operation of a real-time 3D single particle tracking microscope capable of tracking nanoscale fluorescent probes at high diffusive speeds and low photon count rates.

Gerçek zamanlı 3D tek parçacık izleme için bir iletişim kuralı

Real-time three-dimensional single particle tracking (RT-3D-SPT) has the potential to shed light on fast, 3D processes in cellular systems. Although ...

In Situ Microscopy for Real-time Determination of Single-cell Morphology in Bioprocesses

In situ monitoring in microbial bioprocesses is mostly restricted to chemical and physical properties of the medium (e.g.,pH value and the dissolved oxygen concentration). Nevertheless, the morphology of cells can be a suitable indicator for optimal conditions, since it changes with dependence on the growth state, product accumulation and cell stress. Furthermore, the single-cell size distribution provides not only information about the cultivation conditions, but also about the population heterogeneity. To gain such information, a photo-optical in situ microscopy device1 was developed to enable the monitoring of the single-cell size distribution directly in the cell suspension in bioreactors. An automated image analysis is coupled to the microscopy based on a neural network model, which is trained with user-annotated images. Several parameters, which are gained from the captures of the microscope, are correlated to process relevant features of the cells, like their metabolic activity. Until now, the presented in situ microscopy probe series was applied to measure the pellet size in filamentous fungi suspensions. It was used to distinguish the single-cell size in microalgae cultivation and relate it to lipid accumulation. The shape of cellular particles was related to budding in yeast cultures. The microscopy analysis can be generally split into three steps: (i) image acquisition, (ii) particle identification, and (iii) data analysis, respectively. All steps have to be adapted to the organism, and therefore specific annotated information is required in order to achieve reliable results. The ability to monitor changes in cell morphology directly in line or on line (in a by-pass) enables real-time values for monitoring and control, in process development as well as in production scale. If the off line data correlates with the real-time data, the current tedious off line measurements with unknown influences on the cell size become needless.

In Situ Microscopy for Real-time Determination of Single-cell Morphology in Bioprocesses

A photo-optical in situ microscopy device was developed to monitor the size of single cells directly in the cell suspension. The real-time measurement is conducted by coupling the photo-optical sterilizable probe to an automated image analysis. Morphological changes appear with dependence on the growth state and cultivation conditions.

In Situ Biyoproseslerde Tek Hücreli Morfolojinin Gerçek Zamanlı Tayini İçin Mikroskopi

In situ monitoring in microbial bioprocesses is mostly restricted to chemical and physical properties of the medium (e.g.,pH value and the dissolved ...

Manufacturing of a Nafion-coated, Reduced Graphene Oxide/Polyaniline Chemiresistive Sensor to Monitor pH in Real-time During Microbial Fermentation

Here, we report the engineering of a solid-state micro pH sensor based on polyaniline-functionalized, electrochemically reduced graphene oxide (ERGO-PA). Electrochemically reduced graphene oxide acts as the conducting layer and polyaniline acts as a pH-sensitive layer. The pH-dependent conductivity of polyaniline occurs by doping of holes during protonation and by the dedoping of holes during deprotonation. We found that an ERGO-PA solid-state electrode was not functional as such in fermentation processes. The electrochemically active species that the bacteria produce during the fermentation process interfere with the electrode response. We successfully applied Nafion as a proton-conducting layer over ERGO-PA. The Nafion-coated electrodes (ERGO-PA-NA) show a good sensitivity of 1.71 &#937;/pH (pH 4 - 9) for chemiresistive sensor measurements. We tested the ERGO-PA-NA electrode in real-time in the fermentation of Lactococcus lactis. During the growth of L. lactis, the pH of the medium changed from pH 7.2 to pH 4.8 and the resistance of the ERGO-PA-NA solid-state electrode changed from 294.5 &#937; to 288.6 &#937; (5.9 &#937; per 2.4 pH unit). The pH response of the ERGO-PA-NA electrode compared with the response of a conventional glass-based pH electrode shows that reference-less solid-state microsensor arrays operate successfully in a microbiological fermentation.

Here, we report the protocol for the fabrication of a Nafion-coated, polyaniline-functionalized, electrochemically reduced graphene oxide chemiresistive micro pH sensor. This chemiresistor-based, solid-state micro pH sensor can detect pH changes in real-time during a Lactococcus lactis fermentation process.

Nafion kaplı imalatı, mikrobiyal fermantasyon sırasında gerçek zamanlı monitör pH grafen oksit/Polyaniline Chemiresistive sensör azaltılmış

Here, we report the engineering of a solid-state micro pH sensor based on polyaniline-functionalized, electrochemically reduced graphene oxide (ERGO-PA). ...