Yazarlar Baden-Württemberg Stiftung (BioMatS-14) "Bioinspired malzeme sentezi" çerçevesinde finansal destek için teşekkür etmek istiyorum.

1. hidrojel hazırlık
<ol>
	<li>BSA 200 mg %20 (w/v) BSA stok (stok çözelti A) oluşturmak için deiyonize H2O 1 mL ile karıştırın.</li>
	<li>THPC çözüm (134 mg/mL) Mix 165 µL 4.835 mL THPC oluşturmak için deiyonize su ile stok çözüm (hisse senedi çözüm B).</li>
	<li>KCSSGKSRGDS (1,111.1 g/mol) peptid (veya eşdeğer bir hücre yapışkanlı peptid) 1 mg tartmak ve 10 mg/mL solüsyon (hisse senedi çözüm C) elde etmek için steril H2O 100 µL içinde seyreltik. Not: Bu adım isteğe bağlıdır ve yalnızca hidrojel hücre kültür uygulama için gerekse dahil edilmesi gerekiyor.</li>
	<li>96-şey plaka altındaki çıkarın ve çıkarılabilir plastik wrap ile değiştirin. Not: Burada kullanılan plakalar için alt her kuyunun için basınç uygulayarak kolayca kaldırılabilir; ince plastik alt sadece düşecek.</li>
	<li>BSA hisse senedi çözüm mix 100 µL (A) ve THPC 100 µL stok çözüm (B) (isteğe bağlı: functionalized, hücre yapışkanlı hydrogels için hisse senedi çözümü C 4 µL) hidrojel 200 µL elde etmek için 96-şey plaka. Bileşenleri yukarı ve aşağı en az 5 kez bir üniforma hidrojel polimerizasyon sonra garanti pipetting tarafından karıştırın.</li>
	<li>Kadar tüm hydrogels düzgün polimerli, oda sıcaklığında (RT) yaklaşık 10 dakika için 96-şey plaka koyun.</li>
	<li>Dikkatli ve yavaş plastik wrap kalenin altından kaldırın.</li>
	<li>Hydrogels küçük bir damga kullanarak 96-şey plaka dışında basın ve steril PBS, pH 7.4 ile 1,5 mL tüpler için aktarabilirsiniz. Not: Hydrogels silindir şeklinde, çapı yaklaşık olarak 4 mm ve 8 mm yüksekliğe sahip.</li>
	<li>Hydrogels fosfat tamponlu tuz (PBS) 4 ° C'de için birkaç ay kadar saklayın.</li>
</ol>
2. Hydrogels dağılması
<ol>
	<li>1.5 mL tüpler steril deiyonize H2O 500 µL ile doldurun ve kapağını çıkarın. Hydrogels bir spatula kullanarak 1,5 mL tepki tüpler aktarın.</li>
	<li>1.5 mL tüpler parafin film, en az üç katmanları için her şişe ile sıkıca sarın. Tüp gaz yayın etkinleştirmek için film küçük delik delmek için bir iğne kullanın.</li>
	<li>Aşağıdaki adımlardan birini yapın:
	<ol>
		<li>Şişe su ve hidrojel tamamen dondurma güvence altına almak 5 min için sıvı azot çözüm aktarın. Sıvı azot dan hemen kaldırıldıktan sonra dondurma çözdürme üzerinden malzeme önlemek için kurutma şişeleri aktarın. Not: Bu yordam hakkında gözenekleri sonuç 10-15 µm yarıçap içinde.</li>
		<li>Şişeleri-20 ° C'de yavaş yavaş hydrogels dondurmak için gecede devam et. -20 ° c hemen kaldırıldıktan sonra dondurma çözdürme üzerinden malzeme önlemek için kurutma şişeleri aktarın. Not: Bu yordam hakkında gözenekleri sonuçları yarıçap içinde 50-60 µm.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>24 h (ve tam buharlaşma ve hidrojel çevresinde su) sonra malzeme Donma kurutma makinesi kaldırarak çözülme. Not: Gözenek boyutları mikroskobu (Adım 5, "Hidrojel görselleştirme") tarama confocal lazer ile çözümlenebilir.</li>
</ol>
3. parçacık Leaching
<ol>
	<li>Hidrojel 1,1-1,5 adımlarda açıklandığı şekilde hazırlayın.</li>
	<li>Doğrudan bileşenleri karıştırma sonra doygunluk (36 mg/mL) oluşana kadar NaCl ekleyin. Tuz kristal çözümde bir beyaz çökelti görülebilir kadar tuz ekleyin.</li>
	<li>96-şey plaka bir shaker aktarmak ve polimerizasyon gerçekleşir (yaklaşık 10 dakika) kadar çalkalanır. Hydrogels plaka, 1.7-1.8 adımlarda açıklandığı gibi kaldırın.</li>
	<li>Hydrogels hidrojel şablondan tüm tuz elute RT bir shaker (20 devir/dakika) steril su içinde en az 24 saat için kuluçkaya. Hydrogels 4 ° C'de PBS için birkaç ay kadar saklayın.</li>
</ol>
4. kanal oluşumu
<ol>
	<li>Hydrogels 1. adımda açıklandığı şekilde hazırlayın. Bir hidrojel bir kıskaç kullanma çözümden kaldırmak, aşırı su ile yüksek emici kağıt çıkarın ve kuru buz kalıbı üzerine yerleştirin.</li>
	<li>30 hidrojel dondurmak s ve dikkatli bir şekilde blok çıkarın. Hidrojel zarar vermeyen; dikkatli bir spatula bloktan kazımak için kullanın. 1.5 mL tüp hidrojel aktarmak ve gecede 37 ° C'de Kuru</li>
</ol>
5. hidrojel görselleştirme
<ol>
	<li>Rodamine B hisse senedi çözüm rodamine B PBS 10 ml 1 mg sulandrarak hazırlayın. Bir seri seyreltme konsantrasyonu 0.001 mg/mL ulaşılana kadar PBS rodamine hisse senedi çözümde sulandrarak hazırlamak (seyreltme faktörü: 100)</li>
	<li>Depolama çözümü (Örneğin, adım 2.4.) hidrojel kaldırmak ve 1 mL 0.01 mg/mL rodamine B çözeltisi ile 1,5 mL tüp aktarmak. RT rodamine B çözüm geceleme hidrojel leke</li>
	<li>Ertesi gün, PBS (pH 7,4) ve yıkama için en az 3 h 10 ml görüntülenmeyecektir için hidrojel aktarın.</li>
	<li>Bir slayda bir µ-8 hidrojel de transfer ve PBS ile kaplayın.</li>
	<li>Bir bıçak kullanarak hidrojel (yaklaşık 0.5 mm içinde yükseklik) dışında küçük dilimler kesin.</li>
	<li>Mikroskop, tarama confocal lazer kullanarak görselleştirmek hidrojel bir dalga boyu 514, nm (Amaç: EC planı-Neofluar 40 x / 1,30 petrol DIC M27, uçak tarama modu: 514 nm ve yakınlaştırma: 1 X).</li>
</ol>
6. hücre kültür fizibilite
<ol>
	<li>Steril-filtre 0,45 µm filtre ile tüm stok Çözümleri (A, B ve C).</li>
	<li>Hidrojel 1.1-1.4 hidrojel polimerizasyon önce hücre yapışkanlı peptid de dahil olmak üzere, adımda açıklandığı şekilde hazırlayın.</li>
	<li>De alt tamamen kaplıdır kadar bileşenleri karıştırma sonra hemen bir µ slayt 8 karışımı pipette. Not: polimerizasyon slayt dakika içinde yer alır gibi bu adımı diliye hizli ve dorudan bileşenleri, karıştırma sonra gerçekleştirilmelidir.</li>
	<li>Kültür yapışma hücre ve bir tek hücre süspansiyon Standart hücre kültürü teknikleri kullanarak elde etmek için geçiş. Hücreleri Önceden ısıtılmış, steril DMEM hücre kültür fetal sığır serum (FBS, % 10 (w/v)), penisilin-streptomisin (%1 (w/v)) ve gerekli olmayan amino asit çözüm (MEM, %1 (w/v)) ile desteklenmiş orta içine aktarın.</li>
	<li>Sayım odası ve dikkatle pipet 200 µL hidrojel yüzeyine (2 x 105 hücreleri/cm2) hücrelerinin istenilen sayının bir Neubauer ile hücreleri saymak.</li>
	<li>Μ-slayt 8 de kapaklı kapağı ve bir kuluçka (37 ° C, % 5 CO2) aktarın. En az 4 h 37 ° C'de için kuluçkaya</li>
	<li>Hücresel eki en az 4 saat sonra hücreleri iki kez 200 µL steril hücre kültür PBS ile yıkayın.</li>
	<li>200 µL % 3.7 (v/v) formaldehit RT, 10 dk ile hücreleri tamir ve yıkama ile iki kez PBS (~ 200 µL). Not: uygun kişisel koruyucu ekipman formaldehit işleme giyerler.</li>
	<li>İki kez PBS ile 5 dk. yıkama için %0,1 Triton X 200 µL hücrelerle permeabilize.</li>
	<li>Methanolic stok 5 µL PBS 195 µL ile karıştırma ve RT. leke 20 dk için hücreleri karanlıkta hücrelere ekleme tarafından phalloidin-rodamine hücrelerle leke. İki kez PBS ile yıkayın.</li>
	<li>514 confocal bir mikroskop kullanarak hücre adezyon özellikleri araştırmak nm (Amaç: EC planı-Neofluar 40 x / 1,30 petrol DIC M27, uçak tarama modu: 514 nm ve yakınlaştırma: 1 X). Uygun yazılımı kullanarak görüntüleri analiz ( Tablo reçetesigörmek).</li>
</ol>
7. hidrojel özellikleri
<ol>
	<li>Şişme oranı.
	<ol>
		<li>Tamamen hydrogels 37 ° C'de en az bir gün kuru.</li>
		<li>Her hidrojel tartmak ve tam ağırlık not edin.</li>
		<li>2 mL tepki tüp PBS 1,5 mL ile doldurulması.</li>
		<li>Bu 2 mL tepki tüpüne hidrojel aktarmak ve tamamen PBS içinde bırakın.</li>
		<li>Hidrojel PBS RT denge PBS ile ulaşmak için en az iki gün için bırakın.</li>
		<li>Üç gün sonra hidrojel çözümden kaldırmak ve hidrojel yüzeyindeki aşırı su çıkarmak için kağıt mendil ile kurulayın.</li>
		<li>Hidrojel tartın.</li>
		<li>Şişme oranı aşağıdaki formülü kullanarak hesaplar: 
		<img alt="Equation" src="/files/ftp_upload/55813/55813eq1.jpg"> Wd ağırlık kurutulmuş jel (adım 7.1.2.) ve Ws nerede ıslak jel (adım 7.1.7) ağırlığıdır. Şişme oranı yüzde 100 ile çarpmak.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>pH ve sıcaklık istikrarı.
	<ol>
		<li>5 mL PBS de 15 mL tepki tüp aktarın.</li>
		<li>NaOH ve HCl. Bring uygun sıcaklık (Örneğin, RT, 37 ° C veya 80 ° C) çözümü ile çözüm uygun pH (Örneğin, pH 2, 7 veya 10) için ayarlayın.</li>
		<li>Uygun bir çözüm içine onun istikrar için soruşturma olması için hidrojel aktarın. PH gerekirse yeniden ayarlayabilirsiniz. Not: Tüm hydrogels tamamen bu noktada (bkz: şişme oranı) ağırlık malzeme şişmesi nedeniyle yanlış yorumlanması önlemek için şişmiş.</li>
		<li>Belirli zaman aralıklarında sonra çözüm (Örneğin, her saat için 2 gün) hidrojel kaldırmak, aşırı su kaldırmak ve tartmak çok emici kağıt mendil ile Makinası.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Enzimatik bozulması.
	<ol>
		<li>300 U tripsin ve pepsin, üreticinin yönergelerine göre bir hisse senedi enzim çözüm hazırlamak.</li>
		<li>Hidrojel (Örneğin, adım 1.8) için uygun bir çözüm aktarın. Not: Tüm hydrogels tamamen bu noktada ağırlığı yanlış yorumlanması önlemek için şişmiş.</li>
		<li>Belirli zaman aralıklarında sonra hidrojel (Örneğin, her saat) eriyik--dan kaldırmak için aşırı su kaldırmak ve tartmak çok emici kağıt mendil ile kuru.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>

<ol>
	<li>Geckil, H., Xu, F., Zhang, X., Moon, S., Demirki, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Engineering+hydrogels+as+extracellular+matrix+mimics.">Engineering hydrogels as extracellular matrix mimics.</a> Nanomedicine. 5 (3), 469-484 (2011).</li><li>Liu, Y., Chan-Park, M. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+biomimetic+hydrogel+based+on+methacrylated+dextran-graft-lysine+and+gelatin+for+3D+smooth+muscle+cell+culture.">A biomimetic hydrogel based on methacrylated dextran-graft-lysine and gelatin for 3D smooth muscle cell culture.</a> Biomaterials. 31 (6), 1158-1170 (2010).</li><li>Raic, A., R&#246;dling, L., Kalbacher, H., Lee-Thedieck, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Biomimetic+macroporous+PEG+hydrogels+as+3D+scaffolds+for+the+multiplication+of+human+hematopoietic+stem+and+progenitor+cells.">Biomimetic macroporous PEG hydrogels as 3D scaffolds for the multiplication of human hematopoietic stem and progenitor cells.</a> Biomaterials. 35 (3), 929-940 (2014).</li><li>Wong Po Foo, C. T. S., Lee, J. S., Mulyasasmita, W., Parisi-Amon, A., Heilshorn, S. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Two-component+protein-engineered+physical+hydrogels+for+cell+encapsulation.">Two-component protein-engineered physical hydrogels for cell encapsulation.</a> Proc Nat Acad Sci USA. 106 (52), 22067-22072 (2009).</li><li>Zhu, J., Marchant, R. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Design+properties+of+hydrogel+tissue-engineering+scaffolds.">Design properties of hydrogel tissue-engineering scaffolds.</a> Expert Rev Med Devic. 8 (5), 607-626 (2011).</li><li>Samaryk, V., 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=Versatile+Approach+to+Develop+Porous+Hydrogels+with+a+Regular+Pore+Distribution+and+Investigation+of+their+Physicomechanical+Properties.">Versatile Approach to Develop Porous Hydrogels with a Regular Pore Distribution and Investigation of their Physicomechanical Properties.</a> J Appl Polym Sci. 114 (4), 2204-2212 (2009).</li><li>Li, X. J., Valadez, A. V., Zuo, P., Nie, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microfluidic+3D+cell+culture:+potential+application+for+tissue-based+bioassays.">Microfluidic 3D cell culture: potential application for tissue-based bioassays.</a> Bioanalysis. 4 (12), 1509-1525 (2012).</li><li>Park, H., Guo, 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=Effect+of+Swelling+Ratio+of+Injectable+Hydrogel+Composites+on+Chondrogenic+Differentiation+of+Encapsulated+Rabbit+Marrow+Mesenchymal+Stem+Cells+In+Vitro.">Effect of Swelling Ratio of Injectable Hydrogel Composites on Chondrogenic Differentiation of Encapsulated Rabbit Marrow Mesenchymal Stem Cells In Vitro.</a> Biomacromolecules. 10 (3), 541-546 (2010).</li><li>Stokols, S., Tuszynski, M. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+fabrication+and+characterization+of+linearly+oriented+nerve+guidance+scaffolds+for+spinal+cord+injury.">The fabrication and characterization of linearly oriented nerve guidance scaffolds for spinal cord injury.</a> Biomaterials. 25 (27), 5839-5846 (2004).</li><li>Sung, K. E., 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=Understanding+the+Impact+of+2D+and+3D+Fibroblast+Cultures+on+In+Vitro+Breast+Cancer+Models.">Understanding the Impact of 2D and 3D Fibroblast Cultures on In Vitro Breast Cancer Models.</a> PLoS One. 8 (10), 1-13 (2013).</li><li>Tsai, E. C., Dalton, P. D., Shoichet, M. S., Tator, C. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Synthetic+hydrogel+guidance+channels+facilitate+regeneration+of+adult+rat+brainstem+motor+axons+after+complete+spinal+cord+transection.">Synthetic hydrogel guidance channels facilitate regeneration of adult rat brainstem motor axons after complete spinal cord transection.</a> J Neurotrauma. 21 (6), 789-804 (2004).</li><li>Shoichet, M. S., Li, R. H., White, M. L., Winn, S. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stability+of+hydrogels+used+in+cell+encapsulation:+An+in+vitro+comparison+of+alginate+and+agarose.">Stability of hydrogels used in cell encapsulation: An in vitro comparison of alginate and agarose.</a> Biotechnol Bioeng. 50 (4), 374-381 (1996).</li><li>Chiu, Y. -. C., Kocag&#246;z, S., Larson, J. C., Brey, E. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evaluation+of+physical+and+mechanical+properties+of+porous+poly+(ethylene+glycol)-co-(L-lactic+acid)+hydrogels+during+degradation.">Evaluation of physical and mechanical properties of porous poly (ethylene glycol)-co-(L-lactic acid) hydrogels during degradation.</a> PloS One. 8 (4), e60728 (2013).</li><li>Jonker, A. M., L&#246;wik, D. W. P. M., van Hest, J. 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=Peptide-+and+Protein-Based+Hydrogels.">Peptide- and Protein-Based Hydrogels.</a> Chem Mater. 24 (5), 759-766 (2012).</li><li>Bodenberger, N., 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=Beyond+bread+and+beer:+whole+cell+protein+extracts+from+baker's+yeast+as+a+bulk+source+for+3D+cell+culture+matrices.">Beyond bread and beer: whole cell protein extracts from baker's yeast as a bulk source for 3D cell culture matrices.</a> Appl Microbiol Biot. 101 (5), 1-11 (2016).</li><li>Bodenberger, N., Paul, P., Kubiczek, D., Walther, P., Gottschalk, K. E., Rosenau, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+novel+cheap+and+easy+to+handle+protein+hydrogel+for+3D+cell+culture+applications+a+high+stability+matrix+with+tunable+elasticity+and+cell+adhesion+properties.">A novel cheap and easy to handle protein hydrogel for 3D cell culture applications a high stability matrix with tunable elasticity and cell adhesion properties.</a> Chem Sel. 1 (7), 1353-1360 (2016).</li><li>Agarwal, S., Wendorff, J. H., Greiner, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Use+of+electrospinning+technique+for+biomedical+applications.">Use of electrospinning technique for biomedical applications.</a> Polymer. 49 (26), 5603-5621 (2008).</li><li>Hong, J., deMello, A. J., Jayasinghe, S. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bio-electrospraying+and+droplet-based+microfluidics:+control+of+cell+numbers+within+living+residues.">Bio-electrospraying and droplet-based microfluidics: control of cell numbers within living residues.</a> Biome Mater. 5 (2), 21001 (2010).</li><li>Jayasinghe, S. N., Irvine, S., McEwan, 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=Cell+electrospinning+highly+concentrated+cellular+suspensions+containing+primary+living+organisms+into+cell-bearing+threads+and+scaffolds.">Cell electrospinning highly concentrated cellular suspensions containing primary living organisms into cell-bearing threads and scaffolds.</a> Nanomedicine. 2 (4), 555-567 (2007).</li><li>Selimovi&#263;, &. #. 3. 5. 2. ;., Oh, J., Bae, H., Dokmeci, M., Khademhosseini, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microscale+strategies+for+generating+cell-encapsulating+hydrogels.">Microscale strategies for generating cell-encapsulating hydrogels.</a> Polymers. 4 (3), 1554-1579 (2012).</li><li>Annabi, N., Nichol, J. W., 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=Controlling+the+porosity+and+microarchitecture+of+hydrogels+for+tissue+engineering.">Controlling the porosity and microarchitecture of hydrogels for tissue engineering.</a> Tissue Eng Part B Rev. 16 (4), 371-383 (2010).</li><li>Lee, J., Cuddihy, M. J., Kotov, N. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Three-dimensional+cell+culture+matrices:+state+of+the+art.">Three-dimensional cell culture matrices: state of the art.</a> Tissue Eng Part B Rev. 14 (1), 61-86 (2008).</li><li>Bodenberger, N., 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=Evaluation+of+methods+for+pore+generation+and+their+influence+on+physio-chemical+properties+of+a+protein+based+hydroge.">Evaluation of methods for pore generation and their influence on physio-chemical properties of a protein based hydroge.</a> Biotech Rep. 12, 6-12 (2016).</li><li>Raja, S. T. K., Thiruselvi, T., Mandal, A. B., Gnanamani, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=pH+and+redox+sensitive+albumin+hydrogel:+A+self-derived+biomaterial.">pH and redox sensitive albumin hydrogel: A self-derived biomaterial.</a> Sci Rep. 5, 15977 (2015).</li><li>Hennink, W. E., van Nostrum, C. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Novel+crosslinking+methods+to+design+hydrogels.">Novel crosslinking methods to design hydrogels.</a> Adv Drug Deliver Rev. 64, 223-236 (2012).</li><li>Chung, C., Lampe, K. J., Heilshorn, S. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tetrakis(hydroxymethyl)+phosphonium+chloride+as+a+covalent+cross-linking+agent+for+cell+encapsulation+within+protein-based+hydrogels.">Tetrakis(hydroxymethyl) phosphonium chloride as a covalent cross-linking agent for cell encapsulation within protein-based hydrogels.</a> Biomacromolecules. 13 (12), 3912-3916 (2008).</li><li>Cal&#243;, E., Khutoryanskiy, V. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Biomedical+applications+of+hydrogels:+A+review+of+patents+and+commercial+products.">Biomedical applications of hydrogels: A review of patents and commercial products.</a> Eur Polym J. 65, 252-267 (2015).</li><li>Huang, H., Herrera, A. I., Luo, Z., Prakash, O., Sun, X. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Structural+transformation+and+physical+properties+of+a+hydrogel-forming+peptide+studied+by+NMR,+transmission+electron+microscopy,+and+dynamic+rheometer.">Structural transformation and physical properties of a hydrogel-forming peptide studied by NMR, transmission electron microscopy, and dynamic rheometer.</a> Biophys J. 103 (5), 979-988 (2012).</li><li>Draghi, L., Resta, S., Pirozzolo, M. G., Tanzi, M. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microspheres+leaching+for+scaffold+porosity+control.">Microspheres leaching for scaffold porosity control.</a> J Mater Sci. 16 (12), 1093-1097 (2005).</li><li>Whang, K., 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=Engineering+Bone+Regeneration+with+Bioabsorbable+Scaffolds+with+Novel+Microarchitecture.">Engineering Bone Regeneration with Bioabsorbable Scaffolds with Novel Microarchitecture.</a> Tissue Eng. 5 (1), 35-51 (1999).</li><li>Ziv, K., 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+tunable+silk-alginate+hydrogel+scaffold+for+stem+cell+culture+and+transplantation.">A tunable silk-alginate hydrogel scaffold for stem cell culture and transplantation.</a> Biomaterials. 35 (12), 3736-3743 (2014).</li><li>Butruk-Raszeja, B. 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=Athrombogenic+hydrogel+coatings+for+medical+devices--Examination+of+biological+properties.">Athrombogenic hydrogel coatings for medical devices--Examination of biological properties.</a> Colloid Surface B. 130, 192-198 (2015).</li><li>L&#252;, S., Li, B., Ni, B., Sun, Z., Liu, M., Wang, Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Thermoresponsive+injectable+hydrogel+for+three-dimensional+cell+culture:+chondroitin+sulfate+bioconjugated+with+poly(N-isopropylacrylamide)+synthesized+by+RAFT+polymerization.">Thermoresponsive injectable hydrogel for three-dimensional cell culture: chondroitin sulfate bioconjugated with poly(N-isopropylacrylamide) synthesized by RAFT polymerization.</a> Soft Matter. 7 (22), 10763 (2011).</li><li>Ruoslahti, E., Pierschbacher, M. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=New+perspectives+in+cell+adhesion:+RGD+and+integrins.">New perspectives in cell adhesion: RGD and integrins.</a> Science. 238 (4826), 491-497 (1987).</li></ol>

Yazarlar onlar rakip hiçbir mali çıkarları var bildirin.

The production of macroporous matrices can be beneficial to many different fields. It has high technical and economic potential due to the defined structure of the hydrogel and the ability to control and tune specific material properties. However, the introduction of supramolecular structural elements, such as pores or channels, to a 3D template might influence the overall properties of a material, such as the swelling ratio or the stiffness. This can result in the undesired decomposition, degradation, or breakdown of th...

Hydrogels çözünmez 3D ağlar büyük miktarda su bağlama yeteneğine sahip formu malzemelerdir. Bu materyalleri canlı hücreler için mükemmel çevre koşulları sağlayabilir. Şu anda, orada ilgi üç boyutlu hidrojel yapıları nesil ve onların kimyasal ve fiziksel özellikleri terzi süreçlerinin geliştirme artmaktadır. Bir kez bu elde edilir, hücrelerinin büyümesini ve hücresel davranış manipülasyon için şablon oluşturulan1,2,3,4olabilir. Bu 3D yapılar sadece bir daha doğal ve gerçekçi daha geleneksel iki boyutlu yaklaşımlar, ama onlar da reveal kök hücrelerin büyüme için yeni olanaklar ortamı veya tümör5modelleri. Farklı malzeme esas olarak jel6gözenek boyutu üzerine bağlıdır özellikleri bir dizi sahip. Gözenekleri hücre kültür uygulamaları, doku Mühendisliği ve kök hücrelerin yönlendirilmiş büyüme çok önemli bir rol oynamaktadır. Örneğin, oksijen ve besin matris ile diffüz ve yeterli miktarda hücreleri7ulaşmak mümkün olması gerekir. Öte yandan, zararlı metabolitleri kısa zamanda kaldırılması ve hücre büyümesi için yeterli alanı7kullanılabilir olması gerekir. Sonuç olarak, malzeme ve böylece gözenek boyutu özelliklerini ciddi potansiyel yararı ve olası uygulamalar Matrix etkisi. Malzeme özellikleri bağlı olarak, farklı hücre büyüme süreçleri nöronal yapıların oluşumu da dahil olmak üzere 3D hücre kültüründe ortaya çıkabilir; büyüme ve farklılaşma deri ya da kemik hücreleri; ve tetkikine veya fibroblastlar2,3,8,9,10,11gibi özel kök hücre satırları yönlendirilmiş büyüme. Başka bir önemli nokta bir malzeme mümkün uygulanması etkileyen istikrarı dış uyaranlara12doğru olduğunu. Örneğin, hidrojel mekanik bütünlüğünü hücre kültür medya veya insan vücudu korumak gerekir.
Son yıllarda yoğun 3D hücre kültür hydrogels üzerinde araştırma ve birçok çalışma sistemleri133D mimarileri çözmek için yapılmıştır. Hydrogels kimyasal olarak sentezlenmiş bileşenlerden oluşur çünkü kolayca sentezlenmiş ve kimyasal olarak değiştirilmiş ve onlar yüksek kararlılık göstermek en yaygın olarak incelenmiştir (bkz: Zhu vd., 2011 için bir daha gözden geçirme)5. Ancak, proteinler birçok yararlı özellikleri var: kadar sözde "hassas polimerler," onlar Biyouyumlu; Onlar tanımlanmış bir uzunluğu var; Onlar değiştirmek nispeten kolaydır; ve onlar-si olmak çok sayıda hedef siteleri14,15. Bu bağlamda, çok özel, yenilikçi yapıları çok alanda uygulama için oluşturulabilir. Bu çalışmada, bir protein bazlı hidrojel16 3D mimari malzeme etkilemek için köklü yöntemlerden yeteneğini göstermek için kullanıldı. Ayrıca, yeteneği ve gözenek üretimi uygulanabilirliği da araştırıldı.
Çok farklı teknikler basit yöntemleri ve malzeme bilimi farklı alanlardan sofistike, alanında son derece uzman teknikleri dahil olmak üzere 3D yapılar değiştirmek kullanılabilir. İyi tanımlanmış yapılar17oluşturmak için electrospinning kullanımı yaygın bir tekniktir. Şarj edilmiş lifler bir çözümden bir elektrik alanı tarafından alınır ve oksijen maruz üzerine kuvvetlendirmek. Bu şekilde, lifleri birkaç nanometre kadar birkaç mikron aralığındaki üretilebilir. Boyutu, yapısı ve gözenekleri matris içinde dağılımını ayarlamak için ek teknikler vardır yumuşak litografi, fotolitografi, hidrodinamik odaklama, elektro-püskürtme ve biyo-baskı18,19,20. Bu tekniklerin önemli bir dezavantajı özel, pahalı ekipman ve özel kimyasallar veya malzeme üzerine kendi bağımlılık olduğunu. Ayrıca, bu teknikleri ile deneyim çoğu zaman doğrudan protein bazlı malzeme için transferrable değildir ve birçok kimyasal madde ve yöntemleri hücre uyumlu değildir.
Öte yandan, birçok teknik yapım onları daha kolay ve ucuz uygulamak için ve yeniden üretmek için özel ekipman güvenmeyin. Yapısı manipülasyon için yaygın bir yöntem solvent döküm21,22,23' tür. Parçacıklar polimerizasyon reaksiyonu önce eklenir ve homojen çözüm emdirmek dağıtılır. Gözenekleri malzeme içinde kalırken polimerizasyon sonra parçacıkların solvasyon bir seyreltme veya bir pH değişikliği gibi koşulları değişimine yol açar. Tuz, şeker, parafin, jelatin ve tebeşir, gibi bu teknikleri kullanılan kimyasalların ucuz ve kullanılabilir durumda. Dağılması, şişmiş hydrogels dondu. Bir vakum altında sıvı aşamadan sonraki süblimasyon ise23,24,25gerçekleştirilen. Su süblimasyon ağdan malzemenin belirli 3D yapıları korumak için nazik. Polimerizasyon gözenekleri jel21içinde bırakarak gerçekleştikten çalışırken köpük gaz, gaz ile bir çözüm akışla gönderilir. Gözenekleri dağılımı ve boyutu gaz akışı bağlı olarak ayarlanabilir.
Protein hidrojel oluşturmak için BSA ile tetrakis (hydroxymethyl) phosphonium klorür (THPC) Birincil aminler ve dört kollu bağlayıcı molekül26hidroksi grupları arasında Kovalent bağlar oluşumu için izin vermek için bir Mannich tipi tepki tepki. Reaksiyon oluştuktan sonra olası zararlı ara malzeme aşırı yıkama tarafından kaldırılır.
Bu çalışmada BSA-esaslı malzeme işlemek ve gözenekleri boyutunu terzi için farklı teknikler ile tedavi olasılığını gösterir. Hiçbir özel ekipman gerekli olduğu gibi tekniklerin herbirini herhangi bir laboratuvar olarak dünya çapında kullanılabilir. Şişme oranı, enzimatik çözünebilirlik, pH istikrar ve sıcaklık hassasiyeti, muayene ve her diğer, karşılaştırıldığında gibi Ayrıca, farklı parametreleri, özellikle farklı teknikleri etkisi için 3D mimarileri nesil üzerinde saygı duyuyorum. Son olarak, malzemeler ile hücre kültürü mümkün uygulamaya malzemelerin araştırmak için hücre yapışkanlı peptidler functionalized. İki farklı model hücre satır kullanılmıştır: A549 ve MCF7.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="1102">
	<tbody>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:479px;">Phosphate Buffered Saline (PBS)</td>
			<td style="width:253px;">Thermo Fisher Scientific</td>
			<td style="width:143px;">10010023</td>
			<td style="width:228px;"></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Dulbecco&#8217;s modified Eagle&#8217;s medium (high glucose)</td>
			<td>Life Technologies / Thermo Fisher&#160;</td>
			<td>11140-050</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Fetal Bovine Serum (FBS)</td>
			<td>Life Technologies / Thermo Fisher&#160;</td>
			<td>10270-106</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Penicillin-Streptomycin</td>
			<td>Life Technologies / Thermo Fisher&#160;</td>
			<td>15140122</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">MEM Nonessential Amino Acid Solution</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>M7145-100ML</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Trypsin EDTA 0.05 % Phenol Red</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>25300062</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Ethanol 99.8 %, verg&#228;llt</td>
			<td>&#214;lfabrik Schmidt</td>
			<td>2133</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">NaCl&#160;</td>
			<td>Carl Roth&#160;</td>
			<td>9265.1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Albumin Fraction V</td>
			<td>Carl Roth&#160;</td>
			<td>3854.2</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">THPC</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>404861-100ML</td>
			<td>Toxic</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">0.1 % Triton X 100</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>X100-100ML</td>
			<td>Slightly toxic</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Phalloidin-rhodamine&#160;</td>
			<td>Life Technologies / Thermo Fisher&#160;</td>
			<td>R415</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">3.7 % Formaldehyde&#160;</td>
			<td>Life Technologies / Thermo Fisher&#160;</td>
			<td>F8775-25ML</td>
			<td>Toxic</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Rhodamine B</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>81-88-9</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Filtropur S 0.2,&#160;</td>
			<td>Sarsted Ag und Co.</td>
			<td>2 83.1826.001&#160;&#160;&#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">&#181; slide 8 well</td>
			<td>Ibidi GmbH</td>
			<td>80826</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">KCSSGKSRGDS peptide</td>
			<td>UPEP Ulm</td>
			<td>Custom sysnthesis</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Ethanol 99.8 %, verg&#228;llt</td>
			<td>Carl Roth&#160;</td>
			<td>K928.5</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Falcon 5 ml Polysterene Round-Bottom Tube&#160;</td>
			<td>Sarsted Ag und Co.</td>
			<td>62.547.254&#160; &#160;&#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Tubes 50 ml&#160;</td>
			<td>Sarsted Ag und Co.</td>
			<td>62.547.254&#160; &#160;&#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Tubes 1,5 ml&#160;&#160;</td>
			<td>Sarsted Ag und Co.</td>
			<td>72,690,001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Tubes 2 ml&#160;&#160;</td>
			<td>Sarsted Ag und Co.</td>
			<td>72,691</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">CELL CULTURE MICROPLATE, 96 WELL, PS, F-BOTTOM</td>
			<td>Greiner</td>
			<td>655073</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">FreezeDryer Epsilon 1-6D,&#160;</td>
			<td>Christ, Osterode am Harz, Germany</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Confocal Laser Scanning Microscope&#160;</td>
			<td>Carl Zeiss AG, Oberkochen, Germany</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Zen Software Version 2012 Sp1, black edition, 407 version 8,1,0,484</td>
			<td>Carl Zeiss AG, Oberkochen, Germany</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">GSA Imaga Analyzer Software, GSA Image Analyzer, GSA, Version 419 3.8.7</td>
			<td>GSA GmbH</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

easy manipulation of architectures in protein-based hydrogels for cell culture applications

Hydrogels hücre kültür uygulamaları nedeniyle son derece sulu hücre ortamları sağlamak için yeteneklerini için umut verici malzemeler kabul edilmektedir. 3D şablonların alan bu malzemeleri potansiyel benzerliği nedeniyle doğal hücre dışı matriks artıyor. Protein bazlı hydrogels özellikle umut verici, çünkü onlar kolayca functionalized ve ayarlanabilir fizikokimyasal özellikleri ile tanımlanmış yapılar elde edebilirsiniz. Ancak, üretim macroporous 3D şablonların doğal malzemeler kullanarak hücre kültür uygulamalar için genellikle sentetik malzemeler için göre daha zayıf mekanik özellikleri ile sınırlıdır. Burada, farklı yöntemler macroporous sığır serum albumin (BSA) üretmek için değerlendirildi-ayarlanabilir gözenek boyutları 10-70 µm çapındaki yelpazesi ile hidrojel sistemleri dayalı. Ayrıca, birkaç yüz mikron uzun olan bu protein bazlı malzeme kanalları oluşturmak için bir yöntem kuruldu. Gözenekleri gözenek boyutu oranı, pH, sıcaklık kararlılığı ve enzimatik bozulması davranış, şişme gibi malzeme özellikleri üzerinde etkisi üretmek için farklı yöntemler analiz edildi. Gözenek boyutları confocal lazer mikroskobu tarama kullanarak hydrogels yerli, şişmiş durumda araştırıldı. Hücre kültür uygulamaları için fizibilite bir hücre yapışkanlı RGD peptid değiştirme-in protein sistemi ve iki modeli hücre satırları kullanarak değerlendirildi: insan meme kanseri hücreleri (A549) ve adenocarcinomic insan alveoler Bazal epitelyal hücreler (MCF7).

Hydrogel development has become one of the most prominent fields in material research-related biological studies, with thousands of entries indexed in scientific research archives. Although the behavior of many systems is well studied, the manipulation of 3D networks, especially of sensitive protein-based materials, is often a major issue in material science. Another commonly underestimated challenge is the correct measurement of the native structure of a material using cryo electron micr...

Watch this Scientific Journal Video about Easy Manipulation of Architectures in Protein-based Hydrogels for Cell Culture Applications at JoVE.com

Easy Manipulation of Architectures in Protein-based Hydrogels for Cell Culture Applications

Protein bazlı hydrogels üç boyutlu mimarisinde işlemek için farklı yöntemler burada malzeme özellikleri ile ilgili olarak değerlendirilir. Macroporous ağlar ile bir hücre yapışkanlı peptid functionalized ve onların fizibilite hücre kültüründe iki farklı model hücre hatları kullanılarak hesaplandı.

Protein bazlı Hydrogels mimarilerde kolayca idare hücre kültür uygulamaları için

Hydrogels are recognized as promising materials for cell culture applications due to their ability to provide highly hydrated cell environments. The field ...

easy-manipulation-architectures-protein-based-hydrogels-for-cell

Research

JoVE Journal

Biochemistry

6.7K Görüntüleme.  Ulm University. Protein bazlı hydrogels üç boyutlu mimarisinde işlemek için farklı yöntemler burada malzeme özellikleri ile ilgili olarak değerlendirilir. Macroporous ağlar ile bir hücre yapışkanlı peptid functionalized ve onların fizibilite hücre kültüründe iki farklı model hücre hatları kullanılarak hesaplandı.

Video: Easy Manipulation of Architectures in Protein-based Hydrogels for Cell Culture Applications

Preparation of Homogeneous MALDI Samples for Quantitative Applications

This protocol demonstrates a simple sample preparation to reduce spatial heterogeneity in ion signals during matrix-assisted laser desorption/ionization (MALDI) mass spectrometry. The heterogeneity of ion signals is a severe problem in MALDI, which results in poor data reproducibility and makes MALDI unsuitable for quantitative analysis. By regulating sample plate temperature during sample preparation, thermal-induced hydrodynamic flows inside droplets of sample solution are able to reduce the heterogeneity problem. A room-temperature sample preparation chamber equipped with a temperature-regulated copper base block that holds MALDI sample plates facilitates precise control of the sample drying condition. After drying of sample droplets, the temperature of sample plates is returned to room temperature and removed from the chamber for subsequent mass spectrometric analysis. The areas of samples are examined with MALDI-imaging mass spectrometry to obtain the spatial distribution of all components in the sample. In comparison with the conventional dried-droplet method that prepares samples under ambient conditions without temperature control, the samples prepared with the method demonstrated herein show significantly better spatial distribution and signal intensity. According to observations using carbohydrate and peptide samples, decreasing substrate temperature while maintaining the surroundings at ambient temperature during the drying process can effectively reduce the heterogeneity of ion signals. This method is generally applicable to various combinations of samples and matrices.

A protocol for reducing spatial heterogeneities of ion signals in MALDI mass spectrometry by regulating substrate temperature during sample drying processes is demonstrated.

Kantitatif Uygulamalar için Homojen MALDI Örneklerin Hazırlanması

This protocol demonstrates a simple sample preparation to reduce spatial heterogeneity in ion signals during matrix-assisted laser desorption/ionization ...

Biyokimya

Sample Preparation for Mass Spectrometry-based Identification of RNA-binding Regions

Noncoding RNAs play important roles in several nuclear processes, including regulating gene expression, chromatin structure, and DNA repair. In most cases, the action of noncoding RNAs is mediated by proteins whose functions are in turn regulated by these interactions with noncoding RNAs. Consistent with this, a growing number of proteins involved in nuclear functions have been reported to bind RNA and in a few cases the RNA-binding regions of these proteins have been mapped, often through laborious, candidate-based methods.
Here, we report a detailed protocol to perform a high-throughput, proteome-wide unbiased identification of RNA-binding proteins and their RNA-binding regions. The methodology relies on the incorporation of a photoreactive uridine analog in the cellular RNA, followed by UV-mediated protein-RNA crosslinking, and mass spectrometry analyses to reveal RNA-crosslinked peptides within the proteome. Although we describe the procedure for mouse embryonic stem cells, the protocol should be easily adapted to a variety of cultured cells.

We describe a protocol to identify RNA-binding proteins and map their RNA-binding regions in live cells using UV-mediated photocrosslinking and mass spectrometry.

Kütle spektrometresi tabanlı kimlik RNA-bağlama bölgelerinin için numune hazırlama

Noncoding RNAs play important roles in several nuclear processes, including regulating gene expression, chromatin structure, and DNA repair. In most ...

Single-molecule Manipulation of G-quadruplexes by Magnetic Tweezers

Non-canonical nucleic acid secondary structure G-quadruplexes (G4) are involved in diverse cellular processes, such as DNA replication, transcription, RNA processing, and telomere elongation. During these processes, various proteins bind and resolve G4 structures to perform their function. As the function of G4 often depends on the stability of its folded structure, it is important to investigate how G4 binding proteins regulate the stability of G4. This work presents a method to manipulate single G4 molecules using magnetic tweezers, which enables studies of the regulation of G4 binding proteins on a single G4 molecule in real time. In general, this method is suitable for a wide scope of applications in studies for proteins/ligands interactions and regulations on various DNA or RNA secondary structures.

A single-molecule magnetic tweezers platform to manipulate G-quadruplexes is reported, which allows for the study of G4 stability and regulation by various proteins.

G-quadruplexes manyetik cımbız tarafından manipülasyon tek molekül

Non-canonical nucleic acid secondary structure G-quadruplexes (G4) are involved in diverse cellular processes, such as DNA replication, transcription, RNA ...

A Fluorogenic Peptide Cleavage Assay to Screen for Proteolytic Activity: Applications for coronavirus spike protein activation

Enveloped viruses such as coronaviruses or influenza virus require proteolytic cleavage of their fusion protein to be able to infect the host cell. Often viruses exhibit cell and tissue tropism and are adapted to specific cell or tissue proteases. Moreover, these viruses can introduce mutations or insertions into their genome during replication that may affect the cleavage, and thus can contribute to adaptations to a new host. Here, we present a fluorogenic peptide cleavage assay that allows a rapid screening of peptides mimicking the cleavage site of viral fusion proteins. The technique is very flexible and can be used to investigate the proteolytic activity of a single protease on many different substrates, and in addition, it also allows exploration of the activity of multiple proteases on one or more peptide substrates. In this study, we used peptides mimicking the cleavage site motifs of the coronavirus spike protein. We tested human and camel derived Middle East Respiratory Syndrome coronaviruses (MERS-CoV) to demonstrate that single and double substitutions in the cleavage site can alter the activity of furin and dramatically change cleavage efficiency. We also used this method in combination with bioinformatics to test furin cleavage activity of feline coronavirus spike proteins from different serotypes and strains. This peptide-based method is less labor- and time intensive than conventional methods used for the analysis of proteolytic activity for viruses, and results can be obtained within a single day.

We present a fluorogenic peptide cleavage assay that allows a rapid screening of the proteolytic activity of proteases on peptides representing the cleavage site of viral fusion peptides. This method can also be used on any other amino acid motif within a protein sequence to test for the protease activity.

Bir Fluorogenic peptid bölünme tahlil için proteolitik aktivite ekran: coronavirus uygulamalarda spike protein etkinleştirme

Enveloped viruses such as coronaviruses or influenza virus require proteolytic cleavage of their fusion protein to be able to infect the host cell. Often ...

Study on the Metabolism of Six Systemic Insecticides in a Newly Established Cell Suspension Culture Derived from Tea (Camellia Sinensis L.) Leaves

A platform for studying insecticide metabolism using in vitro tissues of tea plant was developed. Leaves from sterile tea plantlets were induced to form loose callus on Murashige and Skoog (MS) basal media with the plant hormones 2,4-dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D, 1.0 mg L-1) and kinetin (KT, 0.1 mg L-1). Callus formed after 3 or 4 rounds of subculturing, each lasting 28 days. Loose callus (about 3 g) was then inoculated into B5 liquid media containing the same plant hormones and was cultured in a shaking incubator (120 rpm) in the dark at 25 &#177; 1 &#176;C. After 3&#8722;4 subcultures, a cell suspension derived from tea leaf was established at a subculture ratio ranging between 1:1 and 1:2 (suspension mother liquid: fresh medium). Using this platform, six insecticides (5 &#181;g mL-1 each thiamethoxam, imidacloprid, acetamiprid, imidaclothiz, dimethoate, and omethoate) were added into the tea leaf-derived cell suspension culture. The metabolism of the insecticides was tracked using liquid chromatography and gas chromatography. To validate the usefulness of the tea cell suspension culture, the metabolites of thiamethoxan and dimethoate present in treated cell cultures and intact plants were compared using mass spectrometry. In treated tea cell cultures, seven metabolites of thiamethoxan and two metabolites of dimethoate were found, while in treated intact plants, only two metabolites of thiamethoxam and one of dimethoate were found. The use of a cell suspension simplified the metabolic analysis compared to the use of intact tea plants, especially for a difficult matrix such as tea.

Study on the Metabolism of Six Systemic Insecticides in a Newly Established Cell Suspension Culture Derived from Tea Camellia Sinensis L. Leaves

This work presents a protocol for establishing a cell suspension culture derived from tea (Camellia sinensis L.) leaves that can be used to study the metabolism of external compounds that can be taken up by the whole plant, such as insecticides.

Çay (Camellia sinensis L.) türetilmiştir yeni kurulan hücre süspansiyon kültürü altı sistemik Böcek Ilacı metabolizması üzerinde çalışma Yaprak -ları

A platform for studying insecticide metabolism using in vitro tissues of tea plant was developed. Leaves from sterile tea plantlets were induced to form ...

Quantitative Analysis of the Cellular Lipidome of Saccharomyces Cerevisiae Using Liquid Chromatography Coupled with Tandem Mass Spectrometry

Lipids are structurally diverse amphipathic molecules that are insoluble in water. Lipids are essential contributors to the organization and function of biological membranes, energy storage and production, cellular signaling, vesicular transport of proteins, organelle biogenesis, and regulated cell death. Because the budding yeast Saccharomyces cerevisiae is a unicellular eukaryote amenable to thorough molecular analyses, its use as a model organism helped uncover mechanisms linking lipid metabolism and intracellular transport to complex biological processes within eukaryotic cells. The availability of a versatile analytical method for the robust, sensitive, and accurate quantitative assessment of major classes of lipids within a yeast cell is crucial for getting deep insights into these mechanisms. Here we present a protocol to use liquid chromatography coupled with tandem mass spectrometry (LC-MS/MS) for the quantitative analysis of major cellular lipids of S. cerevisiae. The LC-MS/MS method described is versatile and robust. It enables the identification and quantification of numerous species (including different isobaric or isomeric forms) within each of the 10 lipid classes. This method is sensitive and allows identification and quantitation of some lipid species at concentrations as low as 0.2 pmol/&#181;L. The method has been successfully applied to assessing lipidomes of whole yeast cells and their purified organelles. The use of alternative mobile phase additives for electrospray ionization mass spectrometry in this method can increase the efficiency of ionization for some lipid species and can be therefore used to improve their identification and quantitation.

Quantitative Analysis of the Cellular Lipidome of Saccharomyces Cerevisiae Using Liquid Chromatography Coupled with Tandem Mass Spectrometry

We present a protocol using liquid chromatography coupled with tandem mass spectrometry to identify and quantify major cellular lipids in Saccharomyces cerevisiae. The described method for a quantitative assessment of major lipid classes within a yeast cell is versatile, robust, and sensitive.

Tandem Kütle Spektrometresi Ile Birleşen Sıvı Kromatografi kullanarak Saccharomyces Cerevisiae'nin Hücresel Lipidomukan Analizi

Lipids are structurally diverse amphipathic molecules that are insoluble in water. Lipids are essential contributors to the organization and function of ...

Transverse Sectioning of Mature Rice (Oryza sativa L.) Kernels for Scanning Electron Microscopy Imaging Using Pipette Tips as Immobilization Support

Starch granules (SGs) exhibit different morphologies depending on the plant species, especially in the endosperm of the Poaceae family. Endosperm phenotyping can be used to classify genotypes based on SG morphotype using scanning electron microscopic (SEM) analysis. SGs can be visualized using SEM by slicing through the kernel (pericarp, aleurone layers, and endosperm) and exposing the organellar contents. Current methods require the rice kernel to be embedded in plastic resin and sectioned using a microtome or embedded in a truncated pipette tip and sectioned by hand using a razor blade. The former method requires specialized equipment and is time-consuming, while the latter introduces a new host of problems depending on rice genotype. Chalky rice varieties, particularly, pose a problem for this type of sectioning due to the friable nature of their endosperm tissue. Presented here is a technique for preparing translucent and chalky rice kernel sections for microscopy, requiring only pipette tips and a scalpel blade. Preparing the sections within the confines of a pipette tip prevents rice kernel endosperm from shattering (for translucent or &#8216;vitreous&#8217; phenotypes) and crumbling (for chalky phenotypes). Using this technique, endosperm cell patterning and the structure of intact SGs can be observed.

Transverse Sectioning of Mature Rice Oryza sativa L. Kernels for Scanning Electron Microscopy Imaging Using Pipette Tips as Immobilization Support

This protocol allows for the preparation of transverse sections of cereal seeds (e.g., rice) for the analysis of endosperm and starch granule morphology using scanning electron microscopy.

Olgun Pirincin Enine Kesiti (Oryza sativa L.) Hareketsizleştirme Desteği Olarak Pipet İpuçlarını Kullanarak Elektron Mikroskopi Görüntülemesini Taramak için Çekirdekler

Starch granules (SGs) exhibit different morphologies depending on the plant species, especially in the endosperm of the Poaceae family. Endosperm ...

Quantitative Metabolomics of Saccharomyces Cerevisiae Using Liquid Chromatography Coupled with Tandem Mass Spectrometry

Metabolomics is a methodology used for the identification and quantification of many low-molecular-weight intermediates and products of metabolism within a cell, tissue, organ, biological fluid, or organism. Metabolomics traditionally focuses on water-soluble metabolites. The water-soluble metabolome is the final product of a complex cellular network that integrates various genomic, epigenomic, transcriptomic, proteomic, and environmental factors. Hence, the metabolomic analysis directly assesses the outcome of the action for all these factors in a plethora of biological processes within various organisms. One of these organisms is the budding yeast Saccharomyces cerevisiae, a unicellular eukaryote with the fully sequenced genome. Because S. cerevisiae is amenable to comprehensive molecular analyses, it is used as a model for dissecting mechanisms underlying many biological processes within the eukaryotic cell. A versatile analytical method for the robust, sensitive, and accurate quantitative assessment of the water-soluble metabolome would provide the essential methodology for dissecting these mechanisms. Here we present a protocol for the optimized conditions of metabolic activity quenching in and water-soluble metabolite extraction from S. cerevisiae cells. The protocol also describes the use of liquid chromatography coupled with tandem mass spectrometry (LC-MS/MS) for the quantitative analysis of the extracted water-soluble metabolites. The LC-MS/MS method of non-targeted metabolomics described here is versatile and robust. It enables the identification and quantification of more than 370 water-soluble metabolites with diverse structural, physical, and chemical properties, including different structural isomers and stereoisomeric forms of these metabolites. These metabolites include various energy carrier molecules, nucleotides, amino acids, monosaccharides, intermediates of glycolysis, and tricarboxylic cycle intermediates. The LC-MS/MS method of non-targeted metabolomics is sensitive and allows the identification and quantitation of some water-soluble metabolites at concentrations as low as 0.05 pmol/&#181;L. The method has been successfully used for assessing water-soluble metabolomes of wild-type and mutant yeast cells cultured under different conditions.

Quantitative Metabolomics of Saccharomyces Cerevisiae Using Liquid Chromatography Coupled with Tandem Mass Spectrometry

We present a protocol for the identification and quantitation of major classes of water-soluble metabolites in the yeast Saccharomyces cerevisiae. The described method is versatile, robust, and sensitive. It allows the separation of structural isomers and stereoisomeric forms of water-soluble metabolites from each other.

Sıvı KromatografiSi Kullanan Saccharomyces Cerevisiae'nin Nicel Metabolomikleri Tandem Kütle Spektrometresi ile Birleştiğinde

Metabolomics is a methodology used for the identification and quantification of many low-molecular-weight intermediates and products of metabolism within ...

Continuous Fluorescence-Based Endonuclease-Coupled DNA Methylation Assay to Screen for DNA Methyltransferase Inhibitors

DNA methylation, a form of epigenetic gene regulation, is important for normal cellular function. In cells, proteins called DNA methyltransferases (DNMTs) establish and maintain the DNA methylation pattern. Changes to the normal DNA methylation pattern are linked to cancer development and progression, making DNMTs potential cancer drug targets. Thus, identifying and characterizing novel small molecule inhibitors of these enzymes is of great importance. This paper presents a protocol that can be used to screen for DNA methyltransferase inhibitors. The continuous coupled kinetics assay allows for initial velocities of DNA methylation to be determined in the presence and absence of potential small molecule inhibitors. The assay uses the methyl-sensitive endonuclease Gla I to couple methylation of a hemimethylated DNA substrate to fluorescence generation.
This continuous assay allows for enzyme activity to be monitored in real time. Conducting the assay in small volumes in microtiter plates reduces the cost of reagents. Using this assay, a small example screen was conducted for inhibitors of DNMT1, the most abundant DNMT isozyme in humans. The highly substituted anthraquinone natural product, laccaic acid A, is a potent, DNA-competitive inhibitor of DNMT1. Here, we examine three potential small molecule inhibitors &#8212; anthraquinones or anthraquinone-like molecules with one to three substituents &#8212; at two concentrations to describe the assay protocol. Initial velocities are used to calculate the percent activity observed in the presence of each molecule. One of three compounds examined exhibits concentration-dependent inhibition of DNMT1 activity, indicating that it is a potential inhibitor of DNMT1.

DNA methyltransferases are potential cancer drug targets. Here, a protocol is presented to assess small molecules for DNA methyltransferase inhibition. This assay utilizes an endonuclease to couple DNA methylation to fluorescence generation and allows for enzyme activity to be monitored in real time.&#160;

DNA Metiltransferaz İnhibitörlerini Taramak için Sürekli Floresan Bazlı Endonükleaz Bağlantılı DNA Metilasyon Testi

DNA methylation, a form of epigenetic gene regulation, is important for normal cellular function. In cells, proteins called DNA methyltransferases (DNMTs) ...

A Triple Primary Cell Culture Model of the Human Blood-Brain Barrier for Studying Ischemic Stroke In Vitro

Ischemic stroke is a major cause of death and disability worldwide with limited therapeutic options. The neuropathology of ischemic stroke is characterized by an interruption in blood supply to the brain leading to cell death and cognitive dysfunction. During and after ischemic stroke, blood-brain barrier (BBB) dysfunction facilitates injury progression and contributes to poor patient recovery. Current BBB models primarily include endothelial monocultures and double co-cultures with either astrocytes or pericytes.
Such models lack the ability to fully imitate a dynamic brain microenvironment, which is essential for cell-to-cell communication. Additionally, commonly used BBB models often contain immortalized human endothelial cells or animal-derived (rodent, porcine, or bovine) cell cultures that pose translational limitations. This paper describes a novel well-insert-based BBB model containing only primary human cells (brain microvascular endothelial cells, astrocytes, and brain vascular pericytes) enabling the investigation of ischemic brain injury in vitro. 
The effects of oxygen-glucose deprivation (OGD) on barrier integrity were assessed by passive permeability, transendothelial electrical resistance (TEER) measurements,and direct visualization of hypoxic cells. The presented protocol offers a distinct advantage inmimicking the intercellular environment of the BBB in vivo, serving as a more realistic in vitro BBB model for developing new therapeutic strategies in the setting of ischemic brain injury.

A Triple Primary Cell Culture Model of the Human Blood-Brain Barrier for Studying Ischemic Stroke In Vitro

Here, we describe the method for establishing a triple cell culture model of the blood-brain barrier based on primary human brain microvascular endothelial cells, astrocytes, and pericytes. This multicellular model is suitable for studies of neurovascular unit dysfunction during ischemic stroke in vitro or for the screening of drug candidates.