Bu çalışmanın yazarları, herhangi bir rakip mali çıkarları yoktur.

1.. PEDOT: PSS Çözüm Hazırlığı <ol><li> PEDOT, 50 ml ile (PEDOT etilen glikol: PSS) PSS, etilen glikol (iletkenliğini artırır) 1:4 bir hacim oranında eklemek, 0.5 ul / yüzey aktif madde olarak dodesil asit (DBSA) ml ve 10 mg / ml cam slayt için iletken polimerin yapışmasını geliştirmek için bir çapraz bağlayıcı olarak 3-glisidoksipropiltrimetoksisilan (GOPS). </li></ol> 2. OECT Fabrikasyon (Şekil 3) <ol><li> Lift-off litografi yoluyla termal buharlaştırılarak altın kaynak ve drenaj kişileri tanımlayın: <ol><li> 30 saniye boyunca 3,000 rpm&#39;de normal temiz bir cam slayt üzerinde kat photoresist&#39;i Spin. Cam boyutlar inç x in 1 3 olan </li><li> Vaziyeti ile desenleri tanımlamak. Boyutlar Ancak burada listelenen boyutlar uygun duyarlılık yol gösterildi, değişmiş olabilir. Sonra geliştirici kullanabilirsiniz. </li><li> Sırasıyla 5 nm ve krom ve altın 100 nm buharlaşır. </li><li> Lift-off photoresist&#39;i bir ac içindekaynak ve drenaj sadece Au temas alanı ile alt-tabakanın bırakarak 1 saat boyunca etone banyosu. </li></ol></li><li> PEDOT istenen uzunluğu: PSS Kanal 1 mm&#39;dir. Bu, parilen-C (Pa-C) soyulan tekniği kullanılarak desenlendirme ile elde edilir: <ol><li> Kaplama kurulumunda Pa-C 3.5 g yükleyin. Düzgün Au kontaklı substratın üzerine parylene,-C 2 um buharlaşır. </li><li> Pattern vaziyeti ile kanal: <ol><li> 30 saniye boyunca 3,000 rpm&#39;de kat photoresist&#39;i Spin. </li><li> UV kanalı ve altın temas 20 saniye aydınlatmak için bir maske kullanın, maruz fotorezist geliştirici çözünür hale gelecektir. </li><li> Fotorezist üzerinde kanal alanını açmak için geliştirici kullanın. </li></ol></li><li> Kanal ve altın temas açmak için bir 15 dakika plazma aşama (O 2 (50 sccm) ve CHF 4 160 W (3 sccm) plazma) ile kanal alanında Pa-C Etch. </li></ol></li><li> Spin kaplamada tarafından PSS karışımı çözüm: PEDOT yatırınız45 saniye boyunca 500 rpm. 110 ° C&#39;de 30 saniye boyunca fırında </li><li> Peel-off Pa-C PEDOT ortaya çıkarmak için: altında substratın PSS kanalı. Bu kanal biraz Protokol 1&#39;de yapılan Au kişiler ile üst üste gelmelidir. </li><li> Atmosferik şartlar altında 140 ° C&#39;de 1 saat boyunca fırında örnekleri. </li></ol> 3. Montaj Cihazı <ol><li> Baz çözelti içinde çözelti işlenmesi için bir oran 01:10 (genellikle bir kit içinde bir araya verilir) iki çözeltinin karıştırılması ile PDMS yapın. 120 ° C&#39;de 1 saat boyunca fırında </li><li> Bir delik yumruk kullanarak iyi tasarım ve istenilen alanı çevresinde bir kare kesti. </li><li> Yaklaşık 6 mm &#39;2 bir kanal alanı sonuçlanması, kanalın üstünde iyi bir PDMS yapıştırın. Kaynak ve drenaj kişiler kapalı olmadığından emin olun. </li><li> Bunu bir delik (hücre kültürü insert için tutucu kullanabilirsiniz) bir plastik destek olun ve sonra PDMS üstüne tutkal. Kuru gecede edelim. </li><li> Wat ile doldurulmasına tarafından sızıntı için iyi tester. </li><li> Kalay ile kaynak ve drenaj temas elektrik telleri lehimleyin. </li></ol> 4. Hücre Kültürü <ol><li> , Aşağıdaki gibi hücre kültür ortamını hazırlayın: <ol><li> DMEM içinde,% 1 glutamin,% 10 fetal büyükbaş hayvan serumu,% 0.5 &#39;lik Penisilin-Streptomisin, ve% 0.1 gentamisin ekleyin. </li><li> Steril bir filtre cihazı kullanılarak hücre kültürü ortamı sterilize edin. </li></ol></li><li> Hücre kültür ortamı içinde,% 5 CO2 bulunan nemli bir atmosferde 37 ° C &#39;de 49 ve 68 geçiş arasında Caco-2 hücreleri koruyun. </li><li> X 10 4 hücre / insert 1.5 tripsin ve tohum kullanarak haftada bir kez hücreleri bölün. </li><li> 3 hafta boyunca haftada iki kez hücre kültür ortamı değiştirin. </li></ol> 5. OECT ile Ölçümler <ol><li> Geçit elektrotu olarak kullanım için bir SOURCEMETER bir Ag / AgCl bağlayın. Grafik 1a&#39;da gösterildiği gibi, elektrolit olarak kullanılan hücre kültür ortamı, en uç bırakın. </li><li> T kaynak ve drenaj teller bağlayıno (çift kanal kurulumu) SOURCEMETER. </li><li> Bir kare darbe pozitif gerilim (: toprak referans elektrot olarak kullanılır) kapısı ve kaynağı arasındaki (V GS) uygulayın. Drenaj ve kaynak (V DS) arasında negatif bir sabit gerilim uygulanır ve ilgili akım (I DS) ölçülür. </li><li> Çalışan bir PC programı veri toplama kullanın. Aşağıdaki gibi özelleştirilmiş bir satın alma programı girilen OECT parametreler olmalıdır: V DS = -0.2 V, V GS = 0.3 V, V GS zamanında = 2 sn, zaman kapalı = 28 sn. </li><li> Kaynak drenaj akımı (I DS) ve kapı akımı (I GS) okuyunuz. Istikrarlı bir temel sinyal sağlamak için birkaç dakika için ölçüm yapacak. </li></ol> 6. Ölçümü için OECT ile Hücreleri entegre Not: Deneyden önce, hücre tabakasının bütünlüğünün bir empedans Spektroskopisi cihazla TER ölçülmesi ile doğrulanabilir. Her 3 haftalık Caco-2 hücre INSE TERrt 400 Ω üstünde olmalıdır. cm 2. <ol><li> OECT ölçüm kapalı süre boyunca: elektrolitten kapı elektrodu çıkarın hücre kültürü eki birleştirmek, ve hücre kültür kabı içinde kapı elektrodu değiştirin. </li><li> Sabit bir sinyal sağlamak için bir kaç dakika için hücreler ile bir temel değer ölçümü yapın. Bu başlangıç ​​sağlam bir tek tabaka (0) &#39;e tekabül normalize değerinin hesaplanması için olarak kullanılacaktır. </li></ol> 7. Hazırlanması ve Toksik Bileşik Giriş <ol><li> İlk Tris baz ile 7.4 çözeltinin pH değerinin ayarlanması, DI su içinde EGTA, 1 M çözelti hazırlayın. </li><li> Dikkate alınarak hacmi (örneğin, 5 mM ve 100 mM arasında), istenen konsantrasyon elde etmek için uygun bir hacimde EGTA çözeltisi ekleyin. EGTA kapalı süre boyunca bazal odası içinde ilave edilmelidir. </li><li> Protokol 5&#39;de olduğu gibi, 90 dakika boyunca sürekli olarak ölçün. Bei ölçüm ise,ng, oda sıcaklığında, hücrelerin stabilitesi, 90 dakika sonra sabit kalır olmaz gerçekleştirilir. </li><li> Seferin sonunda, bu nokta, filtre kaldırılması ve medya kapı elektrodu daldırılmasıyla yapılabilir, 15 dakika boyunca, bariyer tabakası ve bir ölçü tam yok edilmesi ile sonuçlanabilir hücre katmanı çizik. Bu taban, bir tek tabaka yok tekabül normalize değerinin hesaplanması için olarak kullanılacaktır. </li></ol>

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

Bu proje FP7-People-2009-RG, Marie Curie Projesi No 256367 (CELLTOX) ve Avrupa Araştırma Konseyi, ERC-2010-StG Önerisi No 258966 (IONOSENSE) yanı sıra, Conseil Regional de bir ortak hibe tarafından desteklenmektedir ST için Provence Alpes Cote d&#39;Azur ve CDL Pharma. Biz OECT tasarım ve fonksiyon ile ilgili faydalı tartışmalar için George Malliaras teşekkür ederim.

Bu teknik engel doku bütünlüğünü ölçmek için, canlı hücreler ile bir organik elektrokimyasal transistör entegre etmek için yeni bir yöntem sağlamaktadır. Bu tekniğin başlıca avantajları hızlılığı ve hassasiyet değil, aynı zamanda dinamik bariyer doku izlenmesi için, cihazın düşük maliyetli vardır. Bu yöntem, canlı hücreleri kullanır gibi, kritik bir noktaya sağlam bir bariyer katmanı temsil eden bir tek tabaka, kullandığınızdan emin olmaktır. Bariy...

Mide-bağırsak epiteli, vücudun çeşitli kompartmanlar arasında moleküllerin geçişini kontrol bariyer doku, bir örneğidir. Su ve vücut sürdürmek için gerekli besin geçişine izin verirken epitelyum, patojenler ve toksinlere karşı fiziksel bir engel sağlamak 1 proteinlerin kompleksleri ile birbirine uzatılmış sütun hücrelerden oluşur. Lumen ve alttaki dokulara 2,3 üzerine bağlanan hücrelerin bazal tarafına maruz kalan hücrelerin tepe tarafı: Bu seçicilik, iki farklı membran etki yaratır epitel hücrelerinin polarizasyon, kaynaklanmaktadır. Sıkı bağlantıları (TJ) epitel hücrelerinin apikal kısmı mevcut proteinlerin kompleksleri olan ve apikal birleşme 4 olarak bilinen büyük bir kompleks bir parçasıdır. Bariyer doku boyunca iyon akışı (hücre yoluyla) ile veya hücre üzerinden (iki bitişik hücreler arasında) bir paraselüler yolu ile ya da gidebilir. ToplamıHer iki yol izleri üzerinden taşıma transepitelyal direnç olarak da bilinir. Apikal birleşme iyonları ve belirli bir açma ve kapama fonksiyonu ile bariyer 5,6 geçerken moleküllerin düzenlenmesinden sorumludur. Bu protein komplekslerinin bir fonksiyon bozukluğu ya da rahatsızlığın çoğunlukla hastalık 7-11 ile ilgilidir. Buna ek olarak, çok sayıda enterik patojenler / toksinler bariyer 12-14 arasında iyon / su akışının büyük bozukluğunun bir sonucu olarak, büyük olasılıkla bu şekilde vücuda giren ve ishale yol açan, özellikle bu kompleks hedef bilinmektedir. Bariyer dokusu, aynı zamanda, hücre dışı mikro-değiştirilerek değiştirilebilir. Kaderin hücre-hücre yapışması için önemli bir protein olduğunu ve apikal birleşme oluşumunda yer almaktadır. Kalsiyum Cadherin doğru yapısal uyum için gereklidir, ve hücre dışı kalsiyum olarak bir azalma, hücre-hücre birleşme yıkılması ve takip eden bir açılış ile sonuçlandığı gösterilmiştirHücrelerin 15 arasında paraselüler yolu. O olduğu gibi, bu çalışmada, EGTA (etilen glikol-bis (beta-aminoetil eter)-N, N, N &#39;, N&#39;-tetra asetik asit), spesifik bir kalsiyum kenetleme maddesi, bariyer dokuda ihlali indüklemek için kullanılmıştır iyon 16,17 akış paraselüler üzerinde hızlı ve şiddetli bir etkisi olduğu gösterilmiştir. Bu, kalsiyum kenetleyici Caco-2 hücre hattının bir belirsiz ve farklı tek tabaka kullanılmıştır. Hücre kültürü içinde uçlar kültürlü, bu hücre çizgisi, gastrointestinal sistemin özelliklerini geliştirmek için yaygın olarak bilinen ve ilaç 18,19 emilimini test etmek için, farmasötik endüstrisinde kullanılır. Bariyer doku bütünlüğünü izlemek için yöntemler bol vardır. Bu yöntemler, apikal birleşme 20 ° olduğu bilinen belirli proteinlerin immünofloresan boyama dayanarak ya da bariyer dokuya normal geçirimsiz olan, bir floresanlı işaretleyici molekülün miktarının dayanarak, genellikle optik vardır21,22. Bir etiketin kullanımı eserler tabi ve genellikle maliyet ve deney süresi artar gibi Ancak, (örneğin bir florofor / kromofor olmayan) bir etiket içermeyen yöntemleri tercih edilir. Bariyer doku Elektrikli, etiketi içermeyen son izleme dinamik bir izleme yöntemi 23 olarak ortaya çıkmıştır. Örneğin, elektrik empedansı spektroskopisi son zamanlardaki teknolojik ilerlemeler transepitelyal direnci (TER), hücre tabakası boyunca iyon iletkenliği bir ölçüm ölçebilen bir ticari olarak temin edilebilir bir tarama cihazının 24,25 gelişimini sağladı. Organik elektronik, elektronik ve iyonik taşıyıcılar hem de gerçekleştirebilirsiniz iletken polimerler kullanarak elektronik ve biyoloji 26,27 28,29 dünyasını arayüzü için eşsiz bir fırsat yarattı. OECT 30-32 kullanarak bariyer dokusunda ihlallerini tespit etmek için yeni bir yöntem son zamanlarda kullanılmaya başlandı. Bu cihaz, mevcut tekniklerin bize karşı valide edildiCellzscope kullanarak Lucifer sarı kullanarak immünofloresan, geçirgenlik deneyleri de dahil olmak üzere doku bariyer bütünlüğünü ve empedans spektroskopisi değerlendirmek ed. Test edilen tüm toksik bileşiklerin durumunda, OECT eşit ya da daha iyi bir hassasiyetle çalıştığı bulunan ve yukarıdaki yöntemlere göre artan zamansal çözünürlüğe sahip oldu. Bu cihazda, PEDOT: PSS, kararlı ve biyolojik olarak uyumlu 33,34 olduğu gösterilen bir iletken polimer, transistörün kanalı içinde aktif madde olarak kullanılır. OECT bir iletken polimer kanalın her iki tarafındaki boşaltma ve kaynak elektrotları oluşmaktadır. Bu da, cihazın bir parçasını oluşturan bir elektrolit ile temas halinde yerleştirilir. Bir kapı elektrot, elektrolit (Şekil 1) içine daldırılır ve bir pozitif kapı voltajı kapısında uygulandığında, elektrolitten katyonları ve böylece iletken polimer dedoping ve kaynak-drenaj bir değişiklik ile ortaya çıkan, kanal içine zorlanır akımı. Device böylece nedeniyle transistör amplifikasyon iyonik akı dakika değişiklikleri son derece duyarlıdır. , Bir hücre kültürü eki üzerinde büyümüş bir hücre tabakası kapı elektrodu ile iletken polimer kanal arasında yerleştirilmiştir. Bozulmamış bir hücre tabakasının varlığı, boşaltma akımı azalır (: bölge A&#39;dan b geçiş Şekil 2) katyonları sağlam bir tek tabaka mevcudiyetinde, bu nedenle, iletken polimer içine girmek için bir bariyer görevi görür. Zehirli bir bileşiğin varlığında, bariyer doku aşamalı katyonları polimer filmin içine girmek sağlayarak ve (: c bölge Şekil 2), boşaltma akımını artırarak, bütünlüğünü kaybeder. Bu teknik ile, bariyer dokuda ihlal tek tabaka üzerinde akısının modülasyonu karşılık gelen, boşaltma akımının modülasyonu tarafından görülür. Bu cihaz, gerçek zamanlı olarak görülmemiş zamansal çözünürlük ve hassasiyet ile iyonik flux dakika varyasyonları ölçmek mümkün değildir. Bu teknoloji, Will uyuşturucu testi, hastalığın teşhis veya bariyer modeli kolayca adapte edilebilir gibi temel araştırma için toksikoloji alanında ilgi. Bu yöntem, aynı zamanda in vitro modellerin doğrulama vivo test yerine sağlar olarak, deney hayvan azaltmaya yardımcı olacaktır.

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

sensing of barrier tissue disruption with an organic electrochemical transistor

Gastrointestinal sistem, gerekli iyon ve moleküllerin geçişine izin verirken, patojen ve toksinlerin girişine karşı fiziksel bir engel oluşturur bariyer doku bir örnektir. Bu bariyer bir kırılma hücre dışı kalsiyum konsantrasyonunda bir azalmaya neden olabilir. Kalsiyum konsantrasyonundaki bu azalma, paraselüler akısının bir artışa yol açan, bariyerin mühürlenmesi ile ilgili proteinlerin yapısal bir değişikliğe neden olmaktadır. Bu etkisini taklit etmek için kalsiyum kenetleme maddesi, etilen glikol-bis (beta-aminoetil eter)-N, N, N &#39;, N&#39;-tetra asetik asit (EGTA), gastrointestinal sistemin temsili olarak bilinen hücrelerin bir mono-tabakası üzerinde kullanıldı. Bariyer dokusunun bozulması tespit etmek için farklı yöntemler daha önce bu imüno ve geçirgenlik deneyleri gibi, mevcuttur. Ancak, bu metodlar zaman alıcı ve pahalı ve dinamik veya yüksek verimlilik ölçümleri için uygun değildir. Bariyer doku ölçülmesi için elektronik yöntemlerbütünlüğü de transepitelyal direnci (TER) ölçülmesi için mevcut, ancak bu genellikle pahalı ve karmaşıktır. Bariyer doku bütünlüğü ilaç keşfi ve patojen / toksin teşhis önemli bir parametre olduğu, ucuz, hızlı ve hassas yöntemlerinin geliştirilmesi acilen ihtiyaç vardır. Bariyer doku oluşturan hücreler ile entegre Organik elektrokimyasal transistör (OECT) dinamik bariyer doku bütünlüğünün izleme yeteneğine sahip yeni bir cihaz olarak gösterilmiştir. Cihaz bariyer doku bütünlüğünün bir göstergesi olarak, gerçek zamanda, görülmemiş zamansal çözünürlük ve hassasiyet ile iyonik flux dakika varyasyonları ölçmek mümkün değildir. Bu yeni yöntem, yüksek veri akışı tarama uygulamaları ile uyumlu olması ve düşük maliyetle imal edilmiş olabilir, basit bir cihaz dayanmaktadır.

Ölçüm, ilk aşama esnasında, boşaltma akımı biraz farklılık gösterebilir, ama çoğu durumda (Şekil 2, bölüm a) sabit kalacaktır. Sinyal kararlı değilse, transistor atılır ve değiştirilmesi gerekir. Bu istikrar kontrol de cihazın iletkenliği başlangıçta herhangi bir kayıp sonradan ölçümünü etkilemez yok olmasını sağlar. Ölçüm birkaç dakika sonra, hücreler, doku bariyeri oluşturan uç kanalın üzerine yerleştirilir. Drenaj akımı derhal (Şekil 2,</stron...

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

Sensing of Barrier Tissue Disruption with an Organic Electrochemical Transistor

Organik Elektrokimyasal Transistor canlı hücreler ile entegre ve mide-bağırsak epitelyal bariyer boyunca iyon akışı izlemek için kullanılır. Bu çalışmada, kalsiyum kenetleme maddesi EGTA (etilen glikol-bis (beta-aminoetil eter)-N, N, N &#39;, N&#39;-tetra asetik asit varlığı ile indüklenen sıkı birleşme bozulması ile ilişkili iyon akışında bir artış, asit), ölçülür.

Organik Elektrokimyasal Transistör Bariyer Doku bozulması ve Algılama

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

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

Research

JoVE Journal

Bioengineering

11.6K Görüntüleme.  Ecole Nationale Superieure des Mines.  Organik Elektrokimyasal Transistor canlı hücreler ile entegre ve mide-bağırsak epitelyal bariyer boyunca iyon akışı izlemek için kullanılır. Bu çalışmada, kalsiyum kenetleme maddesi EGTA (etilen glikol-bis (beta-aminoetil eter)-N, N, N ', N'-tetra asetik asit varlığı ile indüklenen sıkı birleşme bozulması ile ilişkili iyon akışında bir artış, asit), ölçülür. 

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

Hollow Microneedle-based Sensor for Multiplexed Transdermal Electrochemical Sensing

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

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

Multiplexed Transdermal Elektrokimyasal Algılama Hollow microneedle tabanlı Sensör

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

Biyomühendislik

Bacterial Detection &amp; Identification Using Electrochemical Sensors

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

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

Elektrokimyasal Sensörler kullanarak Bakteriyel Algılama ve Tanıma

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

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

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

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

Elektrik Hücre-substrat Empedans endotel Yayılmasının, Bariyer Fonksiyonu Nicelik için Algılama ve Motilite

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

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

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

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

Kimya ve Biyoalgılayıcı Uygulamaları için Silikon Nanotel Alan etkili Transistör hazırlanması

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

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

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

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

Geliştirilmiş Hücre yapışma Politetrafloroetilen Islak Kimya ve Peptit İmmobilizasyonu

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

Development of an Electrochemical DNA Biosensor to Detect a Foodborne Pathogen

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

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

Gıda kaynaklı patojen tespit etmek için bir elektrokimyasal DNA biyoalgılayıcı gelişimi

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

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

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

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

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

In Vitro Mikro Organik Yük modüle Edilmiş Alan Etkili Transistör Dizileri ile ÇokParametrik Hücresel Analiz

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

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

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

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

Bir sıçan modelinde düşük yoğunluklu odaklanmış ultrason kullanılarak kan-omurilik bariyerinin bozulması

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

MOF ile İndüklenen Hücre Davranış Değişikliklerinin Elektrik Hücre-Substrat Algılama ile Değerlendirilmesi

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

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

Yazar Spotlight: İnsan Akciğer Epitel Hücrelerinin Metal-Organik Çerçevelere Tepkisini Değerlendirmedeki Gelişmeler 

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

Metal-Organik Çerçeve Toksikolojik Profillerinin Gerçek Zamanlı Değerlendirilmesi için Elektrik Hücresi-Substrat Algılama

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