Bu çalışma Ulusal Sağlık Enstitüleri (R01 GM092993) den SHO hibe tarafından desteklenen, Ulusal Bilim Vakfı (NSF KARİYER Ödülü ve DBI 0.964.216), Donanma Araştırma Bürosu (ONR) Genç Araştırmacı Programı ve Biyoteknoloji Minnesota Ortaklık Ödülü ve Tıbbi Genomik. Cihaz fabrikasyon Ulusal Nanoteknoloji Altyapı Ağı aracılığıyla NSF destek alan Minnesota Üniversitesi NANO Merkezi (NFC), gerçekleştirildi. Bu çalışma aynı zamanda Sağlık (NS048357, R21 NS073684), Ulusal Multipl Skleroz Derneği (CA1060A11), Applebaum, Hilton, Peterson ve Sanford Vakıflar ve McNeilus ailenin National Institutes MR için hibe tarafından desteklenmiştir. Yazarlar taramalı elektron mikroskobu ile yardım için illüstrasyonlar ve Shailabh Kaya ile yardım için Hyungsoon Im teşekkür etmek istiyorum.

Microwell Dizi Yüzey 1. Mikro ve <ol><li> Termal olarak yetiştirilen oksit 100 nm olan bir 4 inç silikon gofret ile başlayın. </li><li> 30 saniye boyunca 4,000 rpm&#39;de gofret SPR-955 0.7 photoresist&#39;i Spin. </li><li> 90 saniye boyunca 115 ° C&#39;de bir sıcak plaka üzerinde pişirilir. </li><li> Photoresist&#39;i Açığa. <ol><li> Dizi, bir 2 mm x 2 mm alanı kapsayan bir 3 um süresi ile bir altıgen dizide düzenlenmiş 1 um delikler yaratacak bir maske kullanın. </li><li> 6 mm adım büyüklüğü ve 200 mJ / cm 2 &#39;lik bir pozlama kullanan bir i-hat step in gofret Açığa. </li></ol></li><li> 90 saniye boyunca 115 ° C&#39;de bir sıcak plaka üzerinde pişirilir. </li><li> 90 saniyelik bir geliştirme toplam süresi için gofret CD-26 2 birikintileri yatırmak için bir spin geliştirici kullanarak geliştirin. </li><li> N 2 ile ultra saf DI su ve kuru ile iyice durulayın. </li><li> Ar 50 sccm&#39;lik, CF 4 25 sccm&#39;lik ve CHF 3 flo 50 sccm&#39;lik ile 6 dakika boyunca bir reaktif iyon etcher in oksit etch75 mTorr basıncında kanat. </li><li> C4 F 8 63 sccm&#39;lik, SF 6 27 sccm&#39;lik, Ar 40 sccm&#39;lik ve O 2 14 mTorr basıncında akan 10 sccm&#39;lik ile 2 dakika boyunca bir ICP derin açması reaktif iyon etcher olarak silikon etch. </li><li> Karşı kaldırmak için aseton, metanol ve izopropanol içinde durulayın. </li><li> H 2 SO 4 banyosu içinde yer: H 2 O 2 01:01 yüzeyi temizlemek için 10 dakika karıştırıldı. </li><li> N 2 ile ultra saf DI su ve kuru ile iyice durulayın. </li><li> 250 ° C&#39;de atomik tabaka birikimi ile Al 2 1.080 Å O 3 yatırınız </li></ol> Poli 2.. Hazırlama (dimetilsiloksan) Çekçek <ol><li> Mümkünse, bir temiz oda çalışır. Aksi mümkün temiz ortamda çalışmak. </li><li> ≥ 13 mm saplı bir plastik Petri çanak (veya başka temiz tek bir kap) edinin. </li><li> Bu yemeğin içinde, 50 g PDMS bas ardından, 5 gr PDMS sertleştirme ajanı dökmeke maddesi (ya da çoğunlukla Petri kabı dolduracak 1:10 şey). Bir kullanılıp atılabilir plastik bir pipet ya da çubuk ile iyice karıştırın. </li><li> Kabarcıkları karışımı (yaklaşık 30 dakika) üzerinden gelinceye kadar vakum uygulanarak, bir vakum hattı olan bir bölme içerisinde karışık PDMS yerleştirerek kabarcıklarını çıkarın. </li><li> Zaten Petri kabındaki, hava kabarcıklarının oluşturulmasını önlemek Petri kabındaki PDMS, dökmek değilse. </li><li> 50 ° C (daha az bir süre için yüksek ısı de çalışıyor)&gt; bir ocak gecede Cure. </li><li> Temiz / yeni jilet ile, dikkatle mümkün olduğunca temiz üst yüzeyi tutarak, bir dikdörtgen parça, yaklaşık 2.5 x 2.5 cm kesti. Temiz bir forseps ile soyunuz. (Bu silecek sürecinde kullanılan kenar olacak) mümkün olduğunca keskin üst kenarına yapmak için, bir hareket jilet bastırarak bir kenarını (1.5 cm aşağı) keserek. </li><li> Daha sonra aseton, metanol, izopropil alkol, ve ultra saf DI su ile yıkayınız ve temiz, kuru bir nitrojen gazı ile darbe. Temiz bir Petri kabındaki saklayın. </li></ol> Veziküller 3. Hazırlanması <ol><li> Lipid stok 25 mg / ml yumurta fosfatidilkolin (PC) solüsyonları ve 1 mg / ml 1,2-dipalmitoil-sn-glisero-3-fosfoetanolamin-N toplayın - kloroform (lisamin rodamin B sülfonil) amonyum tuzu (Rho-DPPE) ve kloroform / metanol içinde monosialoganglioside GM1 bir 0.5 mg / ml stok çözeltisi (2:1 v / v). </li><li> Küçük bir cam şişe içinde 25 mg / ml PC 18.9 ul, 0.5 mg, 39.6 ul / ml GM1 ve 7.9 ul eklenmesi ile 97 mol% PC,% 2 mol GM1 ve 1 mol% Rho-DPPE sonuçlanan bir karışım yapmak 1 mg / cam şırıngalar kullanılarak ml Rho-DPPE. </li><li> Not:. Nair ve diğerleri, 25 için ek malzeme istenen herhangi bir bileşimin vezikülleri oluşturmak için gerekli lipitlerin miktarlarını hesaplamak için mükemmel bir özelleştirilebilir Excel içerir. </li><li> Bir vakumlu desikatör içinde şişe yerleştirin ve 6 saat için vakum altında şişeyi bırakarak çözücü çıkarın. </li><li> 0.1 &#39;lik bir sulu çözelti yapınM NaCl. Kurutulmuş lipid filmi içeren şişeye 0.1 M NaCl çözeltisinin 0.5 ml ilave edilir. </li><li> Sulu lipid karışım gece boyunca dinlenmeye bırakın. </li><li> Bir vezikül süspansiyonu oluşturmak için Kısaca girdap karışımı, daha sonra oda sıcaklığında bir banyo sonikatörü içinde 20 dakika boyunca ultrasonik titremeye maruz bırakılır. </li><li> 100 nm gözenek boyutu olan bir polikarbonat membran ile vezikül süspansiyonunun Ekstrüze. Filtre 17X ile vezikül süspansiyonunun geçirin. </li><li> 4 ° C&#39;de bir cam şişe içinde çekilmiş veziküllerin saklayın </li></ol> Küresel Desteklenen lipit tabakalarının 4. Oluşumu <ol><li> 700 nm çaplı SiO 2 boncuk toplayın. Taneler, 1.4 x 10 11 boncuk / ml &#39;lik bir stok konsantrasyonu ile damıtılmış su içinde temin edilmektedir. </li><li> Bir 1.5 ml Eppendorf tüpü içinde 0.1 M NaCI 893 ul boncuk stok çözeltisinin 107 ul ekleyerek 1.5 x 10 10 boncuk / ml &#39;lik bir konsantrasyon ile bir 1 ml boncuk süspansiyonu hazırlamak. </li><li> Iyi mi sağlamak için süspansiyon vorteksxed. </li><li> 20 dk sonra süpernatant atın için 1.700 x g&#39;de süspansiyon santrifüj. 0.1 M NaCI, 1 ml olarak boncuk yeniden süspanse edin. Iyice boncuk yıkamak için iki kez daha bu adımı tekrarlayın. </li><li> , SSLBs oluşturan bir 1.5 ml Eppendorf tüpü içinde 1 mg / ml vezikül süspansiyonunun 200 ul SiO 2 boncuk süspansiyonu 25 ul ekleyin. Vortex karışım, oda sıcaklığında 1 saat boyunca bekletilir. Bu aşamada SSLB konsantrasyonu 1.7 x 10 9 SSLBs / ml olmalıdır. </li><li> SSLBs pellet haline getirmek için 20 dakika boyunca 1700 x g&#39;de santrifüjleyin. Pelet nedeniyle boncuklar üzerinde Rho-DPPE ile veziküllerin rüptürü pembe görünmelidir. </li><li> 225 | il fosfat tamponlu tuz (PBS), pH = 7.4 &#39;de tekrar süspansiyon süpernatan ve atın. Tekrar SSLB süspansiyon herhangi yırtılmamış veziküllerini kaldırmak için 4.6-4.7 adımları iki kez daha. </li></ol> SSLB Array 5. Meclisi <ol><li> 4-6 mikrofon ile dikdörtgen parçalar sonuçlanan mikro diziler Cleave gofretbirim başına Rowell diziler. </li><li> Vortex SSLB süspansiyonu karıştırmak, sonra her mikrowell dizideki SSLB süspansiyonu 10 ul yerleştirin. 1 saat dinlenme SSLBs yüzeyine yerleşmek için izin diye. </li><li> Sonra yavaşça sığ bir tabak içinde hazırlanmış bir PBS banyosunda daldırın, bir yıkama şişesinden PBS ile mikro dizi çip yıkayın. </li><li> Batık ise, yavaşça mikro dizi çip üzerinde PDMS silecek floş yerleştirin ve yavaşça mikro oyuk hareketsiz değil SSLBs kaldırmak için yüzeyi 5x boyunca kaydırın. </li><li> Kavrama hafifçe mikro dizi cımbız ile çip ve herhangi bir aşırı SSLBs kaldırmak için PBS banyosunda sallayın. </li><li> Çabuk silecek banyosundan çipi çıkarın ve daha sonra kullanmak kadar taze PBS banyosunda yerleştirin. Çipin üst yüzeyi SSLBs korumak için ıslak olduğundan emin olun. </li></ol> Not: Yukarıda tarif edilen montaj yöntemi fare beyin veya pho izole myelin parçacıkların gibi doğal zar parçacıklarının diziler yaratmak için kullanılabilirSiO 2 kordon destek olmadan spholipid veziküller. Bu çalışma Wittenberg et de ayrıntılı olarak tarif edilmiştir al. 21 ve temsili sonuçlar aşağıda gösterilmiştir. 6.. Kolera Toksin Bağlanma Deneyi <ol><li> PBS içinde sığır serum albümini (BSA) içinde bir 2 mg / ml çözeltisi hazırlayın. </li><li> 2 mg / ml BSA ile PBS içinde Alexa 488 ile konjuge edilmiş kolera toksini B-alt-biriminin istenen konsantrasyonuna sahip bir çözelti hazırlayın. </li><li> PBS banyosundan SSLB dizi çipini çıkarın ve silin bir laboratuvar ile PBS solüsyonu en uzak fitil. SSLB dizi sulu tutmak için çip üzerinde yeterli PBS bırakın. </li><li> Özel olmayan bağlanmasını önlemek için, 2 mg / ml SSLB dizi çip BSA çözeltisi 200 ul ekleyin. Nemlendirilmiş kutu içinde 1 saat bekletin. </li><li> Bir mikropipet ile, SSLB dizi çip üstünden çözeltisi 200 ul çıkarın. </li><li> SSLB dizi çip kolera toksin çözeltisi 200 ul ilave edin ve bir nemlendirilmiş kutu içinde 1 saat boyunca geri kalanı sağlar. </li><li> Yavaşça herhangi bağlanmamış kolera toksini kaldırmak için bir yıkama şişesinden PBS ile SSLB dizi çip yıkayın. </li><li> Bir laboratuvar kullanarak fitil uzak aşırı PBS silin. 24 mm x 40 mm kapak kayma ile kapak çip görüntüleme önce. </li><li> Filtre kullanarak dik bir mikroskop ile görüntü diziler ilgi floroforlar için uygun ayarlar. </li><li> ImageJ yazılım otomatik parçacık analiz fonksiyonunu kullanarak bir dizi bireysel SSLBs arasında floresan yoğunluğu analiz edin. </li><li> Belirli bir dizi üzerinde bulunan SSLBs yoğunluklarını özetlemek histogramlar içine bireysel SSLBs itibaren ortalama floresan yoğunlukları derlemek. </li></ol>

<ol>
	<li>Drews, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Drug+discovery:+A+Historical+Perspective.">Drug discovery: A Historical Perspective.</a> Science. 287 (5460), 1960-1964 (1126).</li><li>Cooper, M. A. <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+Membrane+Receptor+Screening+and+Analysis.">Advances in Membrane Receptor Screening and Analysis.</a> J. Mol. Recognit. 17 (4), 286-315 (2004).</li><li>Voskuhl, J., Ravoo, B. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Molecular+Recognition+of+Bilayer+Besicles.">Molecular Recognition of Bilayer Besicles.</a> Chem. Soc. Rev. 38 (2), 495-505 (2009).</li><li>Walde, P., Cosentino, K., Engel, H., Stano, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Giant+Vesicles:+Preparations+and+Applications.">Giant Vesicles: Preparations and Applications.</a> Chembiochem. 11 (7), 848-865 (1002).</li><li>Castellana, E. T., Cremer, P. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Solid+Supported+Lipid+Bilayers:+From+Biophysical+Studies+to+Sensor+Design.">Solid Supported Lipid Bilayers: From Biophysical Studies to Sensor Design.</a> Surf. Sci. Rep. 61 (10), 429-444 (2006).</li><li>Johnson, J. M., Ha, T., Chu, S., Boxer, S. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Early+Steps+of+Supported+Bilayer+Formation+Probed+by+Single+Vesicle+Fluorescence+Assays.">Early Steps of Supported Bilayer Formation Probed by Single Vesicle Fluorescence Assays.</a> Biophys. J. 83 (6), 3371-3379 (2002).</li><li>Krysinski, P., Zebrowska, A., Michota, A., Bukowska, J., Becucci, L., Moncelli, M. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tethered+Mono-+and+Bilayer+Lipid+Membranes+on+Au+and+Hg.">Tethered Mono- and Bilayer Lipid Membranes on Au and Hg.</a> Langmuir. 17 (13), 3852-3857 (2001).</li><li>Li, L., Wang, H. F., Cheng, J. X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantitative+Coherent+anti-Stokes+Raman+Scattering+Imaging+of+Lipid+Distribution+in+Coexisting+Domains.">Quantitative Coherent anti-Stokes Raman Scattering Imaging of Lipid Distribution in Coexisting Domains.</a> Biophys. J. 89 (5), 3480-3490 (2005).</li><li>Richter, R. P., Brisson, A. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Following+the+Formation+of+Supported+Lipid+Bilayers+on+Mica:+A+Study+Combining+AFM,+QCM-D,+and+Ellipsometry.">Following the Formation of Supported Lipid Bilayers on Mica: A Study Combining AFM, QCM-D, and Ellipsometry.</a> Biophys. J. 88 (5), 3422-3433 (2005).</li><li>Dahlin, A., Z&#228;ch, M., Rindzevicius, T., K&#228;ll, M., Sutherland, D. S., H&#246;&#246;k, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Localized+Surface+Plasmon+Resonance+Sensing+of+Lipid-Membrane-Mediated+Biorecognition+Events.">Localized Surface Plasmon Resonance Sensing of Lipid-Membrane-Mediated Biorecognition Events.</a> J. Am. Chem. Soc. 127 (14), 5043-5048 (2005).</li><li>Kraft, M. L., Weber, P. K., Longo, M. L., Hutcheon, I. D., Boxer, S. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Phase+Separation+of+Lipid+Membranes+Analyzed+with+High-Resolution+Secondary+Ion+Mass+Spectrometry.">Phase Separation of Lipid Membranes Analyzed with High-Resolution Secondary Ion Mass Spectrometry.</a> Science. 313 (5795), 1948-1951 (2006).</li><li>Groves, J. T., Boxer, S. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Micropattern+Formation+in+Supported+Lipid+Membranes.">Micropattern Formation in Supported Lipid Membranes.</a> Acc. Chem. Res. 35 (3), 149-157 (2002).</li><li>Bally, M., Bailey, K., Sugihara, K., Grieshaber, D., V&#246;r&#246;s, J., Stadler, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Liposome+and+Lipid+Bilayer+Arrays+Towards+Biosensing+Applications.">Liposome and Lipid Bilayer Arrays Towards Biosensing Applications.</a> Small. 6 (22), 2481-2497 (2010).</li><li>Groves, J. T., Dustin, M. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Supported+Planar+Bilayers+in+Studies+on+Immune+Cell+Adhesion+and+Communication.">Supported Planar Bilayers in Studies on Immune Cell Adhesion and Communication.</a> J. Immunol. Methods. 278 (1-2), 19-32 .</li><li>Yang, T. L., Jung, S. Y., Mao, H. B., Cremer, P. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fabrication+of+Phospholipid+Bilayer-Coated+Microchannels+for+On-Chip+Immunoassays.">Fabrication of Phospholipid Bilayer-Coated Microchannels for On-Chip Immunoassays.</a> Anal. Chem. 73 (2), 165-169 (2001).</li><li>Groves, J. T., Ulman, N., Boxer, S. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Micropatterning+Fluid+Lipid+Bilayers+on+Solid+Supports.">Micropatterning Fluid Lipid Bilayers on Solid Supports.</a> Science. 275 (5300), 651-653 (1997).</li><li>Hovis, J. S., Boxer, S. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Patterning+and+Composition+Arrays+of+Supported+Lipid+Bilayers+by+Microcontact+Printing.">Patterning and Composition Arrays of Supported Lipid Bilayers by Microcontact Printing.</a> Langmuir. 17 (11), 3400-3405 (2001).</li><li>Yee, C. K., Amweg, M. L., Parikh, A. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Direct+Photochemical+Patterning+and+Refunctionalization+of+Supported+Phospholipid+Bilayers.">Direct Photochemical Patterning and Refunctionalization of Supported Phospholipid Bilayers.</a> J. Am. Chem. Soc. 126 (43), 13962-13972 (2004).</li><li>Kelly, C. V., Craighead, H. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nanofabrication+for+the+Analysis+and+Manipulation+of+Membranes.">Nanofabrication for the Analysis and Manipulation of Membranes.</a> Ann. Biomed. Eng. 40 (6), 1356-1366 (2012).</li><li>Wittenberg, N. J., Johnson, T. W., Oh, S. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High-Density+Arrays+of+Submicron+Spherical+Supported+Lipid+Bilayers.">High-Density Arrays of Submicron Spherical Supported Lipid Bilayers.</a> Anal. Chem. 84 (19), 8207-8213 (2012).</li><li>Wittenberg, N. J., 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=Facile+Assembly+of+Micro-+and+Nanoarrays+for+Sensing+with+Natural+Cell+Membranes.">Facile Assembly of Micro- and Nanoarrays for Sensing with Natural Cell Membranes.</a> ACS Nano. 5 (9), 7555-7564 (2011).</li><li>Stamou, D., Duschl, C., Delamarche, E., Vogel, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Self-Assembled+Microarrays+of+Attoliter+Molecular+Vessels.">Self-Assembled Microarrays of Attoliter Molecular Vessels.</a> Angew. Chem. Int. Ed. 42 (45), 5580-5583 (2003).</li><li>Kalyankar, N. 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=Arraying+of+Intact+Liposomes+into+Chemically+Functionalized+Microwells.">Arraying of Intact Liposomes into Chemically Functionalized Microwells.</a> Langmuir. 22 (12), 5403-5411 (2006).</li><li>Dahlin, A. B., Jonsson, M. P., H&#246;&#246;k, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Specific+Self-Assembly+of+Single+Lipid+Vesicles+in+Nanoplasmonic+Apertures+in+Gold.">Specific Self-Assembly of Single Lipid Vesicles in Nanoplasmonic Apertures in Gold.</a> Adv. Mater. 20 (8), 1436-1442 (2008).</li><li>Nair, P. M., Salaita, K., Petit, R. S., Groves, J. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Using+Patterned+Supported+Lipid+Membranes+to+Investigate+the+Role+of+Receptor+Organization+in+Intercellular+Signaling.">Using Patterned Supported Lipid Membranes to Investigate the Role of Receptor Organization in Intercellular Signaling.</a> Nat. Protoc. 6 (4), 523-539 (2011).</li><li>Kuziemko, G. M., Stroh, M., Stevens, R. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cholera+Toxin+Binding+Affinity+and+Specificity+for+Gangliosides+Determined+by+Surface+Plasmon+Resonance.">Cholera Toxin Binding Affinity and Specificity for Gangliosides Determined by Surface Plasmon Resonance.</a> Biochemistry. 35 (20), 6375-6384 (1996).</li><li>Moran-Mirabal, J. M., Edel, J. B., Meyer, G. D., Throckmorton, D., Singh, A. K., Craighead, H. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Micrometer-Sized+Supported+Lipid+Bilayer+Arrays+for+Bacterial+Toxin+Binding+Studies+Through+Total+Internal+Reflection+Fluorescence+Microscopy.">Micrometer-Sized Supported Lipid Bilayer Arrays for Bacterial Toxin Binding Studies Through Total Internal Reflection Fluorescence Microscopy.</a> Biophys. J. 89 (1), 296-305 (2005).</li><li>Shi, J. J., Yang, T. L., Kataoka, S., Zhang, Y. J., Diaz, A. J., Cremer, P. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=GM1+Clustering+Inhibits+Cholera+Toxin+Binding+in+Supported+Phospholipid+Membranes.">GM1 Clustering Inhibits Cholera Toxin Binding in Supported Phospholipid Membranes.</a> J. Am. Chem. Soc. 129 (18), 5954-5961 (2007).</li><li>Gill, D. 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+Arrangement+of+Subunits+in+Cholera+Toxin.">The Arrangement of Subunits in Cholera Toxin.</a> Biochemistry. 15 (6), 1242-1248 (1021).</li><li>Weng, K. C., Kanter, J. L., Robinson, W. H., Frank, C. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fluid+Supported+Lipid+Bilayers+Containing+Monosialoganglioside+GM1:+A+QCM-D+and+FRAP+study.">Fluid Supported Lipid Bilayers Containing Monosialoganglioside GM1: A QCM-D and FRAP study.</a> Colloid Surface B. 50 (1), 76-84 (1016).</li><li>Walt, D. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fibre+Optic+Microarrays.">Fibre Optic Microarrays.</a> Chem. Soc. Rev. 39 (1), 38-50 (2010).</li><li>Bake, K. D., Walt, D. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multiplexed+Spectroscopic+Detections.">Multiplexed Spectroscopic Detections.</a> Annu. Rev. Anal. Chem. 1 (1), 515-547 (2008).</li><li>Kundu, J., Levin, C. S., Halas, N. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Real-Time+Monitoring+of+Lipid+Transfer+Between+Vesicles+and+Hybrid+Bilayers+on+Au+Nanoshells+Using+Surface+Enhanced+Raman+Scattering+(SERS).">Real-Time Monitoring of Lipid Transfer Between Vesicles and Hybrid Bilayers on Au Nanoshells Using Surface Enhanced Raman Scattering (SERS).</a> Nanoscale. 1 (1), 114-117 (2009).</li><li>Junesch, J., Sannomiya, T., Dahlin, A. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optical+Properties+of+Nanohole+Arrays+in+Metal-Dielectric+Double+Films+Prepared+by+Mask-on-Metal+Colloidal+Lithography.">Optical Properties of Nanohole Arrays in Metal-Dielectric Double Films Prepared by Mask-on-Metal Colloidal Lithography.</a> ACS Nano. 6 (11), 10405-10415 (2012).</li><li>Wu, M., Holowka, D., Craighead, H. G., Baird, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Visualization+of+Plasma+Membrane+Compartmentalization+with+Patterned+Lipid+Bilayers.">Visualization of Plasma Membrane Compartmentalization with Patterned Lipid Bilayers.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 101 (38), 13798-13803 (2004).</li><li>Hatzakis, N. S., Bhatia, V. K., Larsen, J., Madsen, K. L., Bolinger, P. Y., Kunding, A. H., Castillo, J., Gether, U., Hedegard, P., Stamou, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=How+Curved+Membranes+Recruit+Amphipathic+Helices+and+Protein+Anchoring+Motifs.">How Curved Membranes Recruit Amphipathic Helices and Protein Anchoring Motifs.</a> Nat. Chem. Biol. 5 (11), 835-841 (2009).</li><li>Roizard, S., Danelon, C., Hassaine, G., Piguett, J., Schulze, K., Hovius, R., Tampe, R., Vogel, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Activation+of+G-Protein-Coupled+Receptors+in+Cell-Derived+Plasma+Membranes+Supported+on+Porous+Beads.">Activation of G-Protein-Coupled Receptors in Cell-Derived Plasma Membranes Supported on Porous Beads.</a> J. Am. Chem. Soc. 133 (42), 16868-16874 (2011).</li></ol>

Yazarlar ifşa etmek hiçbir rakip mali çıkarları var.

Bu çalışmada, biz destekli lipid çift tabakaları ile kaplanmış tek dağılımlı SiO 2 boncuk lipid iki katmanlı ya da alt-tabaka yüzeyi üzerinde ligandların hedef için gerek kalmadan mikro diziler halinde dizilmiş olabilir ve diziler toksin lipid etkileşimleri belirlemek için kullanılabileceğini göstermektedir. CTx/GM1 bağlanması için hesaplanan ayrışma sabiti biz önceki bir raporla, literatürde değerlerin geniş bir eşitsizlik göz önüne alındığında, uygun bir şekilde kıya...

Lipid iki katmanlı membranlar doğada temel yapılardır. Hücresel zarlar, plazma ve organel membranlar yaşam için gerekli olan moleküller, bir dizi dahil lipid ikili katmandan oluşmaktadır. Birçok yaşamı sürdürme işlemleri hücrelerinin yüzeyinde meydana veya lipit iki katmanlı membran ile ilişkili moleküller aracılık eder. Aslında, birçok ilaç hedef işlemler veya moleküller 1,2 veya zarlarında bulunmaktadır. Bu tür zar analitik yüzeylerinde meydana gelen kimyasal reaksiyonlar veya kovalent olmayan bağlanma olaylar gibi süreçleri araştırılması gereklidir. Doğal membranlar sensörleri ile izole ve / veya arayüz zor olabilir çünkü, birçok araştırmacı, analitik çalışmaları yürütmek için basitleştirilmiş bir model zarları kullanır. Model membran sistemleri bir dizi nano boyutta 3,4 ile lipozomlara çapı mikron On ila yüzlerce olabilir dev veziküllerden kadar, literatürde tarif edilmiştir. Alternrin, katı destekler üzerinde biriken düzlemsel lipid çift, yani ikili lipid tabakalarıdır (SLBS), farklı yüzeylerin bir dizi oluşturulabilir ve yaygın olarak, biyo-fiziksel biyokimyasal ve analitik uygulamalarda 5 kullanılmaktadır desteklenir. Elektrik ya da optik malzeme ile birleştirilmesi SLBS farklı analitik tekniklerin kullanılması ile membran biyokimya ve biyofiziğin soruşturma sağlar. Floresan mikroskopi 6, elektrokimya 7, optik spektroskopi 8, taramalı prob mikroskopisi 9, yüzey plazmon rezonans 10 ve kütle spektrometresi 11 tüm SLBS yapısını ve özelliklerini incelemek için istihdam edilmiştir. SLB diziler multipleks 12,13 deneyleri için sensörler tasarımında ek bir esneklik sunar. Diğer uygulamalar bağışıklık hücrelerinin 14 arasında oluşan kavşak taklit etmek SLB diziler kullanın. SLB diziler için hazırlama yöntemleri microflu arasında değişmesineidic bitişik SLB yamalar arasındaki fiziksel engelleri istihdam olanlar için 15 yaklaşır. 16. Diğer gruplar baskı yöntemleri 17 kullandım, fotokimyasal desenlendirme 18 ve çeşitli nanoengineering SLB diziler oluşturmak için 19 yaklaşır. Bu kağıt ve ekteki videoda mikro oyuk 20&#39;nin sıralı diziler halinde SLB-kaplanmış boncuklar SiO 2 biriktirilmesiyle SLB dizileri oluşturmak için bir yöntem ortaya koymaktadır. Biz küresel desteklenen lipit tabakalarının (SSLBs) olarak SLB kaplı SiO 2 boncuklar bakın. Bu teknik, aynı zamanda, örneğin sonuçları göstermektedir başka doğal kaynaklardan 21, elde edilen fosfolipid vezikülleri ve biyomembranlarda dizileri oluşturulan önceki işin bir uzantısıdır. Biyomembran tanecikleri veya veziküller arraying için diğer yöntemler vesikül yüzeyi üzerinde bulunan tamamlayıcı bir ligand ile ortak yüzeyleri üzerinde belirli hedefleme ligandlarının kalıpları yararlanmıştır. Örnekleri arasında biyotin-içeriravidin dernek 22,23 ve DNA hibridizasyon şemaları 24. Bizim yaklaşım sadece gerekli hiçbir hedefleme veya tanıma kısımları ile bir mikro dizi gerektirir. SSLBs büyüklüğü düşük poli-disperitesineM sahip SiO 2 boncuk desteklerin, çapı ile tanımlanır. SSLB çapından biraz daha büyük için mikro çapını ayarlayarak, tek bir SSLB her kuyucuktan yerleşir. Bir poli (dimetilsiloksan) (PDMS) silecek sonra yüzeyinden mikro oyuk hareketsiz olmayan tüm SSLBs kaldırır. Mikro-ve elde edilen diziler SSLB 3 um merkez-merkez aralığında ve altıgen periyodik yüksek yoğunluklu (~ 10 5 SSLBs / mm 2) sahiptir. Seri olarak, farklı lipid bileşimlerle SSLBs biriktirilmesi ile, rasgele konumlandırılmış olan çok-bileşenli SSLBs diziler oluşturmak mümkündür. SSLB Dizilerin algılama yeteneğini göstermek için, SSLBs dahil bir Gangliozidleri (GM1) ile kolera toksini (CTx) etkileşimini kullanılır. Iledoğal zar partiküller, iki farklı hücre tiplerinden membran malzemesi ihtiva eden, çok-bileşenli dizilerde hücreye özel lipidler tespit etmek mümkün oldu.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="615">
	<tbody>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:239px;">4-inch silicon wafers</td>
			<td style="width:91px;">University Wafer</td>
			<td align="right" style="width:119px;">425</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:239px;">Shipley MEGAPOSIT SPR955-CM 0.7 photoresist</td>
			<td style="width:91px;">MicroChem</td>
			<td style="width:119px;">SPR955-CM</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:239px;">Shipley MICROPOSIT CD-26 developer</td>
			<td style="width:91px;">MicroChem</td>
			<td style="width:119px;">CD-26</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:239px;">i-line stepper</td>
			<td style="width:91px;">Canon</td>
			<td style="width:119px;">2500 i3 stepper</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:239px;">Vision 320 reactive ion etcher</td>
			<td style="width:91px;">Advanced Vacuum</td>
			<td style="width:119px;">Vision 320 RIE</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:239px;">Deep trench reactive ion etcher</td>
			<td style="width:91px;">Plasma Therm</td>
			<td style="width:119px;">SLR-770</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:239px;">Atomic layer depostion system</td>
			<td style="width:91px;">Cambridge NanoTech</td>
			<td style="width:119px;">Savannah</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:239px;">Dow Corning Sylgard 184 poly(dimethylsiloxane) kit</td>
			<td style="width:91px;">Ellsworth Adhesives</td>
			<td style="width:119px;">184 SIL ELAST KIT 0.5KG</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:239px;">egg phosphatidylcholine</td>
			<td style="width:91px;">Avanti Polar Lipids</td>
			<td>840051C</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="84">
			<td height="84" style="height:84px;width:239px;">1,2-dipalmitoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine-N-(lissamine rhodamine B sulfonyl) ammonium salt</td>
			<td style="width:91px;">Avanti Polar Lipids</td>
			<td>810158C</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:239px;">monosialoganglioside GM1&#160;</td>
			<td style="width:91px;">Avanti Polar Lipids</td>
			<td style="width:119px;">860065P</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:239px;">Silica beads</td>
			<td style="width:91px;">Bangs Laboratories</td>
			<td style="width:119px;">SS03N/4666</td>
			<td>Packaging on the bead container states the beads are 900 nm in diameter. However, after light-scattering and electron microscopy we determined the beads are roughly 700 nm in diameter.</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:239px;">Cholera toxin B-subunit, Alexa 488 conjugate</td>
			<td style="width:91px;">Molecular Probes</td>
			<td style="width:119px;">C-34775</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:239px;">Anti-oligodentrocyte antibody IgM O4, NorthernLights 557 conjugate</td>
			<td style="width:91px;">R&#38;D Systems</td>
			<td style="width:119px;">NL1326R</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:239px;">FM1-43</td>
			<td style="width:91px;">Molecular Probes</td>
			<td style="width:119px;">T-3136</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:239px;">Eppendorf MiniSpin centrifuge</td>
			<td style="width:91px;">Fisher Scientific</td>
			<td style="width:119px;">05-401-09</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

formation of biomembrane microarrays with a squeegee-based assembly method

Lipid iki katmanlı membranlar hücrelerin plazma membranları formu ve hücre içi organellerin sınırlarını tanımlar. Doğada bu membranlar, lipidler, çok çeşitli heterojen karışımlarıdır zara bağlı proteinleri içeren ve karbonhidrat ile süslenmiştir. Bazı deneylerde, doğal membran olanlardan iki lipid tabakasının biyo-fiziksel ya da biyokimyasal özellikleri ayrılması için tercih edilir. Bu gibi durumlarda, dev vesiküller, lipozom ya da taşıyıcı lipid iki katmanlı (SLBS) gibi model sistemlerinin kullanımı gerektirir. SLBS Diziler uygulamaları algılamak ve hücre-hücre etkileşimleri taklit için özellikle çekicidir. Burada SLB dizileri oluşturmak için yeni bir yöntem tarif eder. Mikrondan daha küçük çaplı SiO 2 boncuk birinci küresel SLBS (SSLBs) oluşturmak için, lipid çift tabakaları ile kaplanmıştır. Boncuklar daha sonra mikro-fabrikasyon submikron çaplı mikro oyuk bir diziye yatırılır. Ayrılmayı ise hazırlama tekniği, alt-tabaka yüzeyini temizlemek için bir &quot;sileceği&quot; kullanmaktadırmikro oyuk içine yerleşmiş SSLBs arkasında g. Bu yöntem, mikro alt-tabakanın herhangi bir kimyasal modifikasyonu, ne de SSLB üzerinde herhangi bir hedefleme ligandı gerektirir. Kuyu çap tane çapı biraz daha büyük olmak için ayarlanmıştır çünkü Mikrodelikler tek boncuk tarafından işgal edilmiştir. Geri kalan boş kalır Tipik olarak, kuyuların daha fazla% 75, işgal edilmiştir. Tamponda SSLB diziler daha büyük bir haftadan uzun süreli stabilite gösterir. Biz gangliosid GM1 ile kolera toksini etkileşimlerini karakterize ile göstermek ki, SSLBs çok tip seri biriktirme ile tek bir dizi yerleştirilebilir ve bu diziler tespiti için de kullanılabilir. Ayrıca, hücresel kaynaklardan elde edilen boncuk destek ve biyomembranlarda olmayan fosfolipid vesiküller aynı yöntemle dizilmiş olabilir ve hücreye özel membran lipidleri tespit edilebileceğini göstermektedir.

SiO 2 boncuk fosfolipidler, floresan lipitler ve örneğin gangliosidler gibi diğer lipidler oluşan veziküllerin bir çözeltisi ile karıştırılmaktadır, Şekil 1a&#39;da şematik olarak gösterildiği gibi, veziküller, SSLBs oluşturmak üzere SiO 2 kordon yüzeyleri üzerinde kopma. SSLBs yıkandıktan sonra, SSLB çözeltisinin bir damlası bir mikro dizi yerleştirilir ve boncuklar yüzeyine yerleşmek için izin verilir. (Şekil 1B1), Şekil 1B2 göste...

Watch this Scientific Journal Video about Formation of Biomembrane Microarrays with a Squeegee-based Assembly Method at JoVE.com

Formation of Biomembrane Microarrays with a Squeegee-based Assembly Method

Desteklenen ikili lipid tabakalarıdır ve doğal zar parçacıkları hücre zarlarının özelliklerini yaklaşık ve analitik çeşitli stratejiler dahil edilmesi uygun sistemlerdir. Burada destekli lipid iki katmanlı kaplı SiO 2 boncuklar, fosfolipid vezikülleri ya da doğal zar parçacıklarının oluşan mikrodizileri hazırlanması için bir yöntemi göstermektedir.

Bir Çekçek tabanlı Meclisi Yöntemi ile Biomembrane Mikroarray&#39;ler oluşumu

Lipid bilayer membranes form the plasma membranes of cells and define the boundaries of subcellular organelles. In nature, these membranes are ...

formation-biomembrane-microarrays-with-squeegee-based-assembly

Research

JoVE Journal

Bioengineering

13.6K Görüntüleme.  University of Minnesota.  Desteklenen ikili lipid tabakalarıdır ve doğal zar parçacıkları hücre zarlarının özelliklerini yaklaşık ve analitik çeşitli stratejiler dahil edilmesi uygun sistemlerdir. Burada destekli lipid iki katmanlı kaplı SiO 2 boncuklar, fosfolipid vezikülleri ya da doğal zar parçacıklarının oluşan mikrodizileri hazırlanması için bir yöntemi göstermektedir. 

Video: Formation of Biomembrane Microarrays with a Squeegee-based Assembly Method

Gold Nanostar Synthesis with a Silver Seed Mediated Growth Method

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

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

Gümüş Tohum aracılığı Büyüme Yöntemi ile Altın Nanostar Sentezi

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

Biyomühendislik

Polymer Microarrays for High Throughput Discovery of Biomaterials

The discovery of novel biomaterials that are optimized for a specific biological application is readily achieved using polymer microarrays, which allows a combinatorial library of materials to be screened in a parallel, high throughput format1. Herein is described the formation and characterization of a polymer microarray using an on-chip photopolymerization technique 2. This involves mixing monomers at varied ratios to produce a library of monomer solutions, transferring the solution to a glass slide format using a robotic printing device and curing with UV irradiation. This format is readily amenable to many biological assays, including stem cell attachment and proliferation, cell sorting and low bacterial adhesion, allowing the ready identification of 'hit' materials that fulfill a specific biological criterion3-5. Furthermore, the use of high throughput surface characterization (HTSC) allows the biological performance to be correlated with physio-chemical properties, hence elucidating the biological-material interaction6. HTSC makes use of water contact angle (WCA) measurements, atomic force microscopy (AFM), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and time-of-flight secondary ion mass spectrometry (ToF-SIMS). In particular, ToF-SIMS provides a chemically rich analysis of the sample that can be used to correlate the cell response with a molecular moiety. In some cases, the biological performance can be predicted from the ToF-SIMS spectra, demonstrating the chemical dependence of a biological-material interaction, and informing the development of hit materials5,3.

A description of the formation of a polymer microarray using an on-chip photopolymerization technique. The high throughput surface characterization using atomic force microscopy, water contact angle measurements, X-ray photoelectron spectroscopy and time of flight secondary ion mass spectrometry and a cell attachment assay is also described.

Biyomalzemelerin Yüksek Verimli Discovery için Polimer Mikroarray&#39;ler

The discovery of novel biomaterials that are optimized for a specific biological application is readily achieved using polymer microarrays, which allows a ...

Protocol for Biofilm Streamer Formation in a Microfluidic Device with Micro-pillars

Several bacterial species possess the ability to attach to surfaces and colonize them in the form of thin films called biofilms. Biofilms that grow in porous media are relevant to several industrial and environmental processes such as wastewater treatment and CO2 sequestration. We used Pseudomonas fluorescens, a Gram-negative aerobic bacterium, to investigate biofilm formation in a microfluidic device that mimics porous media. The microfluidic device consists of an array of micro-posts, which were fabricated using soft-lithography. Subsequently, biofilm formation in these devices with flow was investigated and we demonstrate the formation of filamentous biofilms known as streamers in our device. The detailed protocols for fabrication and assembly of microfluidic device are provided here along with the bacterial culture protocols. Detailed procedures for experimentation with the microfluidic device are also presented along with representative results.

Protocols for the study of biofilm formation in a microfluidic device that mimics porous media are discussed. The microfluidic device consists of an array of micro-pillars and biofilm formation by Pseudomonas fluorescens in this device is investigated.

Mikro-ayağı ile bir mikroakışkan Aygıt Biyofilm Çıtası Formasyonu Protokolü

Several bacterial species possess the ability to attach to surfaces and colonize them in the form of thin films called biofilms. Biofilms that grow in ...

Fluorescence Biomembrane Force Probe: Concurrent Quantitation of Receptor-ligand Kinetics and Binding-induced Intracellular Signaling on a Single Cell

Membrane receptor-ligand interactions mediate many cellular functions. Binding kinetics and downstream signaling triggered by these molecular interactions are likely affected by the mechanical environment in which binding and signaling take place. A recent study demonstrated that mechanical force can regulate antigen recognition by and triggering of the T-cell receptor (TCR). This was made possible by a new technology we developed and termed fluorescence biomembrane force probe (fBFP), which combines single-molecule force spectroscopy with fluorescence microscopy. Using an ultra-soft human red blood cell as the sensitive force sensor, a high-speed camera and real-time imaging tracking techniques, the fBFP is of ~1 pN (10-12 N), ~3 nm and ~0.5 msec in force, spatial and temporal resolution. With the fBFP, one can precisely measure single receptor-ligand binding kinetics under force regulation and simultaneously image binding-triggered intracellular calcium signaling on a single live cell. This new technology can be used to study other membrane receptor-ligand interaction and signaling in other cells under mechanical regulation.

We describe a technique for concurrently measuring force-regulated single receptor-ligand binding kinetics and real-time imaging of calcium signaling in a single T lymphocyte.

Floresan biyomembran Kuvvet Probe: Tek Hücre üzerinde Reseptör-ligand Kinetiklerinin Eşzamanlı kantitasyonu ve Bağlama kaynaklı Hücre içi Sinyal

Membrane receptor-ligand interactions mediate many cellular functions. Binding kinetics and downstream signaling triggered by these molecular interactions ...

Biomembrane Fabrication by the Solvent-assisted Lipid Bilayer (SALB) Method

In order to mimic cell membranes, the supported lipid bilayer (SLB) is an attractive platform which enables in vitro investigation of membrane-related processes while conferring biocompatibility and biofunctionality to solid substrates. The spontaneous adsorption and rupture of phospholipid vesicles is the most commonly used method to form SLBs. However, under physiological conditions, vesicle fusion (VF) is limited to only a subset of lipid compositions and solid supports. Here, we describe a one-step general procedure called the solvent-assisted lipid bilayer (SALB) formation method in order to form SLBs which does not require vesicles. The SALB method involves the deposition of lipid molecules onto a solid surface in the presence of water-miscible organic solvents (e.g., isopropanol) and subsequent solvent-exchange with aqueous buffer solution in order to trigger SLB formation. The continuous solvent exchange step enables application of the method in a flow-through configuration suitable for monitoring bilayer formation and subsequent alterations using a wide range of surface-sensitive biosensors. The SALB method can be used to fabricate SLBs on a wide range of hydrophilic solid surfaces, including those which are intractable to vesicle fusion. In addition, it enables fabrication of SLBs composed of lipid compositions which cannot be prepared using the vesicle fusion method. Herein, we compare results obtained with the SALB and conventional vesicle fusion methods on two illustrative hydrophilic surfaces, silicon dioxide and gold. To optimize the experimental conditions for preparation of high quality bilayers prepared via the SALB method, the effect of various parameters, including the type of organic solvent in the deposition step, the rate of solvent exchange, and the lipid concentration is discussed along with troubleshooting tips. Formation of supported membranes containing high fractions of cholesterol is also demonstrated with the SALB method, highlighting the technical capabilities of the SALB technique for a wide range of membrane configurations.

Biomembrane Fabrication by the Solvent-assisted Lipid Bilayer SALB Method

We present an experimental protocol to form a supported lipid bilayer on solid substrates without using lipid vesicles. We demonstrate a one-step method to form a lipid bilayer on silicon dioxide and gold as well as supported membranes with cholesterol-enriched domain for various biological applications.

Solvent destekli çift katlı lipid (SALB) Yöntemi ile biyomembran Fabrikasyon

In order to mimic cell membranes, the supported lipid bilayer (SLB) is an attractive platform which enables in vitro investigation of membrane-related ...

Micropatterning and Assembly of 3D Microvessels

In vitro platforms to study endothelial cells and vascular biology are largely limited to 2D endothelial cell culture, flow chambers with polymer or glass based substrates, and hydrogel-based tube formation assays. These assays, while informative, do not recapitulate lumen geometry, proper extracellular matrix, and multi-cellular proximity, which play key roles in modulating vascular function. This manuscript describes an injection molding method to generate engineered vessels with diameters on the order of 100 &#181;m. Microvessels are fabricated by seeding endothelial cells in a microfluidic channel embedded within a native type I collagen hydrogel. By incorporating parenchymal cells within the collagen matrix prior to channel formation, specific tissue microenvironments can be modeled and studied. Additional modulations of hydrodynamic properties and media composition allow for control of complex vascular function within the desired microenvironment. This platform allows for the study of perivascular cell recruitment, blood-endothelium interactions, flow response, and tissue-microvascular interactions. Engineered microvessels offer the ability to isolate the influence from individual components of a vascular niche and precisely control its chemical, mechanical, and biological properties to study vascular biology in both health and disease.

This manuscript presents an injection molding method to engineer microvessels that recapitulate physiological properties of endothelium. The microfluidic-based process creates patent 3D vascular networks with tailorable conditions, such as flow, cellular composition, geometry, and biochemical gradients. The fabrication process and examples of potential applications are described.

Micropatterning ve 3D mikrodamarlar Meclisi

In vitro platforms to study endothelial cells and vascular biology are largely limited to 2D endothelial cell culture, flow chambers with polymer or glass ...

Light-mediated Formation and Patterning of Hydrogels for Cell Culture Applications

Click chemistries have been investigated for use in numerous biomaterials applications, including drug delivery, tissue engineering, and cell culture. In particular, light-mediated click reactions, such as photoinitiated thiol&#8722;ene and thiol&#8722;yne reactions, afford spatiotemporal control over material properties and allow the design of systems with a high degree of user-directed property control. Fabrication and modification of hydrogel-based biomaterials using the precision afforded by light and the versatility offered by these thiol&#8722;X photoclick chemistries are of growing interest, particularly for the culture of cells within well-defined, biomimetic microenvironments. Here, we describe methods for the photoencapsulation of cells and subsequent photopatterning of biochemical cues within hydrogel matrices using versatile and modular building blocks polymerized by a thiol&#8722;ene photoclick reaction. Specifically, an approach is presented for constructing hydrogels from allyloxycarbonyl (Alloc)-functionalized peptide crosslinks and pendant peptide moieties and thiol-functionalized poly(ethylene glycol) (PEG) that rapidly polymerize in the presence of lithium acylphosphinate photoinitiator and cytocompatible doses of long wavelength ultraviolet (UV) light. Facile techniques to visualize photopatterning and quantify the concentration of peptides added are described. Additionally, methods are established for encapsulating cells, specifically human mesenchymal stem cells, and determining their viability and activity. While the formation and initial patterning of thiol-alloc hydrogels are shown here, these techniques broadly may be applied to a number of other light and radical-initiated material systems (e.g., thiol-norbornene, thiol-acrylate) to generate patterned substrates.

We describe a sequential process for light-mediated formation and subsequent biochemical patterning of synthetic hydrogel matrices for three-dimensional cell culture applications. The construction and modification of hydrogels with cytocompatible photoclick chemistry is demonstrated. Additionally, facile techniques to quantify and observe patterns and determine cell viability within these hydrogels are presented.

Hücre Kültürü Uygulamaları için Hidrojeller Işık aracılı Oluşumu ve Desenlendirme

Click chemistries have been investigated for use in numerous biomaterials applications, including drug delivery, tissue engineering, and cell culture. In ...

Fabrication of Custom Agarose Wells for Cell Seeding and Tissue Ring Self-assembly Using 3D-Printed Molds

Engineered tissues are being used clinically for tissue repair and replacement, and are being developed as tools for drug screening and human disease modeling. Self-assembled tissues offer advantages over scaffold-based tissue engineering, such as enhanced matrix deposition, strength, and function. However, there are few available methods for fabricating 3D tissues without seeding cells on or within a supporting scaffold. Previously, we developed a system for fabricating self-assembled tissue rings by seeding cells into non-adhesive agarose wells. A polydimethylsiloxane (PDMS) negative was first cast in a machined polycarbonate mold, and then agarose was gelled in the PDMS negative to create ring-shaped cell seeding wells. However, the versatility of this approach was limited by the resolution of the tools available for machining the polycarbonate mold. Here, we demonstrate that 3D-printed plastic can be used as an alternative to machined polycarbonate for fabricating PDMS negatives. The 3D-printed mold and revised mold design is simpler to use, inexpensive to produce, and requires significantly less agarose and PDMS per cell seeding well. We have demonstrated that the resulting agarose wells can be used to create self-assembled tissue rings with customized diameters from a variety of different cell types. Rings can then be used for mechanical, functional, and histological analysis, or for fabricating larger and more complex tubular tissues.

This protocol describes a platform for fabricating self-assembled tissue rings in variable sizes using a customized 3D-printed plastic mold. PDMS negatives are cured in the 3D-printed mold; then agarose is cast in the cured PDMS negatives. Cells are seeded into the resulting agarose wells where they aggregate into tissue rings.

Hücre tohum için özel özel Wells ve kendinden montajlı 3D baskı kalıpları kullanarak doku yüzük imalatı

Engineered tissues are being used clinically for tissue repair and replacement, and are being developed as tools for drug screening and human disease ...

Simultaneous Quantification of Selected Kynurenines Analyzed by Liquid Chromatography-Mass Spectrometry in Medium Collected from Cancer Cell Cultures

The kynurenine pathway and the tryptophan catabolites called kynurenines have received increased attention for their involvement in immune regulation and cancer biology. An in vitro cell culture assay is often used to learn about the contribution of different tryptophan catabolites in a disease mechanism and for testing therapeutic strategies. Cell culture medium that is rich in secreted metabolites and signaling molecules reflects the status of tryptophan metabolism and other cellular events. New protocols for the reliable quantification of multiple kynurenines in the complex cell culture medium are desired to allow for a reliable and quick analysis of multiple samples. This can be accomplished with liquid chromatography coupled with mass spectrometry. This powerful technique is employed in many clinical and research laboratories for the quantification of metabolites and can be used for measuring kynurenines.
Presented here is the use of liquid chromatography coupled with single quadrupole mass spectrometry (LC-SQ) for the simultaneous determination of four kynurenines, i.e., kynurenine, 3-hydroxykynurenine, 3-hydroxyanthranilic, and xanthurenic acid in the medium collected from in vitro cultured cancer cells. SQ detector is simple to use and less expensive compared to other mass spectrometers. In the SQ-MS analysis, multiple ions from the sample are generated and separated according to their specific mass-to-charge ratio (m/z), followed by the detection using a Single Ion Monitoring (SIM) mode.
This paper draws the attention on the advantages of the reported method and indicates some weak points. It is focused on critical elements of LC-SQ analysis including sample preparation along with chromatography and mass spectrometry analysis. The quality control, method calibration conditions and matrix effect issues are also discussed. We described a simple application of 3-nitrotyrosine as one analog standard for all target analytes. As confirmed by experiments with human ovary and breast cancer cells, the proposed LC-SQ method&#160;generates reliable results and can be further applied to other in vitro cellular models.

Described here is a protocol for the determination of four different tryptophan metabolites generated in the kynurenine pathway (kynurenine, 3-hydroxykynurenine, xanthurenic acid, 3-hydroxyanthranilic acid) in the medium collected from cancer cell cultures analyzed by liquid chromatography coupled with a single quadrupole mass spectrometry.

Kanser Hücre Kültürlerinden Toplanan Ortamda Sıvı Kromatografi-Kütle Spektrometresi ile Analiz Edilen Seçilmiş Kynureninlerin Eşzamanlı Nicelemesi

The kynurenine pathway and the tryptophan catabolites called kynurenines have received increased attention for their involvement in immune regulation and ...

Assembly and Operation of an Acoustofluidic Device for Enhanced Delivery of Molecular Compounds to Cells

Efficient intracellular delivery of biomolecules is required for a broad range of biomedical research and cell-based therapeutic applications. Ultrasound-mediated sonoporation is an emerging technique for rapid intracellular delivery of biomolecules. Sonoporation occurs when cavitation of gas-filled microbubbles forms transient pores in nearby cell membranes, which enables rapid uptake of biomolecules from the surrounding fluid. Current techniques for in vitro sonoporation of cells in suspension are limited by slow throughput, variability in the ultrasound exposure conditions for each cell, and high cost. To address these limitations, a low-cost acoustofluidic device has been developed which integrates an ultrasound transducer in a PDMS-based fluidic device to induce consistent sonoporation of cells as they flow through the channels in combination with ultrasound contrast agents. The device is fabricated using standard photolithography techniques to produce the PDMS-based fluidic chip. An ultrasound piezo disk transducer is attached to the device and driven by a microcontroller. The assembly can be integrated inside a 3D-printed case for added protection. Cells and microbubbles are pushed through the device using a syringe pump or a peristaltic pump connected to PVC tubing. Enhanced delivery of biomolecules to human T cells and lung cancer cells is demonstrated with this acoustofluidic system. Compared to bulk treatment approaches, this acoustofluidic system increases throughput and reduces variability, which can improve cell processing methods for biomedical research applications and manufacturing of cell-based therapeutics.

This protocol describes the assembly and operation of a low-cost acoustofluidic device for rapid molecular delivery to cells via sonoporation induced by ultrasound contrast agents.