Name: polymer microarrays for high throughput discovery of biomaterials
Uploaded: 2012-01-25T13:00:00
Duration: 13 min 37 s
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Le financement par le Wellcome Trust est aimablement reconnu (numéro de licence 085245/Z/08/Z). La nanotechnologie Nottingham et Nanoscience Centre est aimablement reconnu pour donner accès au système de Raman et de l&#39;Agence de développement de East Midlands pour le financement de cet équipement.

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	<li>Hook, A. L., Anderson, D. G., Langer, R., Williams, P., Davies, M. C., Alexander, 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=High+throughput+methods+applied+in+biomaterial+development+and+discovery.">High throughput methods applied in biomaterial development and discovery.</a> Biomaterials. 31, 187-198 (2010).</li><li>Anderson, D. G., Levenberg, S., Langer, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nanoliter-scale+synthesis+of+arrayed+biomaterials+and+application+to+human+embryonic+stem+cells.">Nanoliter-scale synthesis of arrayed biomaterials and application to human embryonic stem cells.</a> Nature Biotechnology. 22, 863-866 (2004).</li><li>Mei, Y., Saha, K., Bogatyrev, S. R., Yang, J., Hook, A. L., Kalcioglu, Z. I., Cho, S. W., Mitalipova, M., Pyzocha, N., Rojas, F., Van Vliet, K. J., Davies, M. C., Alexander, M. R., Langer, R., Jaenisch, R., Anderson, D. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Combinatorial+development+of+biomaterials+for+clonal+growth+of+human+pluripotent+stem+cells.">Combinatorial development of biomaterials for clonal growth of human pluripotent stem cells.</a> Nature Materials. 9, 768-778 (2010).</li><li>Pernagallo, S., Wu, M., Gallagher, M. P., Bradley, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Colonising+new+frontiers-microarrays+reveal+biofilm+modulating+polymers.">Colonising new frontiers-microarrays reveal biofilm modulating polymers.</a> Journal of Materials Chemistry. 21, 96-101 (2011).</li><li>Yang, J., Mei, Y., Hook, A. L., Taylor, M., Urquhart, A. J., Bogatyrev, S. R., Langer, R., Anderson, D. G., Davies, M. C., Alexander, 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=Polymer+surface+functionalities+that+control+human+embryoid+body+cell+adhesion+revealed+by+high+throughput+surface+characterization+of+combinatorial+material+microarrays.">Polymer surface functionalities that control human embryoid body cell adhesion revealed by high throughput surface characterization of combinatorial material microarrays.</a> Biomaterials. 31, 8827-8838 (2010).</li><li>Urquhart, A. J., Anderson, D. G., Taylor, M., Alexander, M. R., Langer, R., Davies, 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=High+throughput+surface+characterisation+of+a+combinatorial+material+library.">High throughput surface characterisation of a combinatorial material library.</a> Advanced Materials. 19, 2486-2491 (2007).</li><li>Taylor, M., Urquhart, A. J., Zelzer, M., Davies, M. C., Alexander, 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=Picoliter+water+contact+angle+measurement+on+polymers.">Picoliter water contact angle measurement on polymers.</a> Langmuir. 23, 6875-6878 (2007).</li><li>Urquhart, A. J., Taylor, M., Anderson, D. G., Langer, R., Davies, M. C., Alexander, 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=TOF-SIMS+analysis+of+a+576+micropatterned+copolymer+array+to+reveal+surface+moieties+that+control+wettability.">TOF-SIMS analysis of a 576 micropatterned copolymer array to reveal surface moieties that control wettability.</a> Analytical Chemistry. 80, 135-142 (2008).</li><li>Hook, A. L., Yang, J., Chen, X., Roberts, C. J., Mei, Y., Anderson, D. G., Langer, R., Alexander, M. R., Davies, 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=Acrylate+polymers+with+hydro-responsive+topography.">Acrylate polymers with hydro-responsive topography.</a> Soft Matter. 7, 7194-9197 (2011).</li><li>Pernagallo, S., Unciti-Broceta, A., Diaz-Mochon, J. J., Bradley, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Deciphering+cellular+morphology+and+biocompatibility+using+polymer+microarrays.">Deciphering cellular morphology and biocompatibility using polymer microarrays.</a> Biomedical Materials. 3, (2008).</li></ol>

Nous n&#39;avons rien à déclarer.

Puces polymères ont été utilisés avec succès pour la découverte de nouveaux matériaux par des centaines de dépistage du roman de polymère dans un essai biologique et l&#39;identification des «hit» des matériaux qui peuvent ensuite être étendus aux dispositifs utiles. Dans ce cas, la caractérisation de la surface décrit peut être utilisé à la suite de l&#39;essai biologique et exclusivement sur le «hit» des matières à étudier ces matières de façon plus détaillée. Cette stratégie peut être intéressante si HTSC n&#39;est pas disponible à l&#39;expérimentateur utilisant cette approche. Cependant, pour tirer pleinement parti des puces polymères d&#39;étudier les interactions biologiques et matérielles toute la gamme des centaines de matériaux devrait être analysé avant essais biologiques en utilisant des méthodologies SCHT, qui peuvent ensuite être utilisés pour observer généraux structure-fonction des tendances. Contacter l&#39;impression repose sur la tige métallique glissant vers le haut et vers le bas librement sur le support d&#39;axe. Propreté de support de broches et la broche est primordial est de veiller à printing se produit avec succès et devraient être rigoureusement menées. Avant de commencer une impression exécuter le mouvement approprié de la broche dans le support broche peut être testé en effectuant une marche à sec, sans monomères présents. L&#39;étape de nettoyage devrait se poursuivre jusqu&#39;à ce que le mouvement de broche est réalisé de manière reproductible. Beaucoup de réflexion doit aller dans la conception du mélange de monomères. Afin de produire facilement une bibliothèque combinatoire de polymères, des centaines de copolymères sont formés en mélangeant quelques monomères à différents rapports. En règle générale, nous produisons 576 bibliothèques membres car cela forme un 24 x 24 tableau, ce qui est adapté à la géométrie d&#39;une lame de verre. Afin de produire une bibliothèque combinatoire qui explore l&#39;espace le plus combinatoire de la méthode la plus simple consiste à mélanger 24 monomères par paires à un ratio de 2:1. Alternativement, l&#39;inclusion des gradients de composition dans le tableau sont utiles pour permettre les observations des tendances, ce qui permet des compositions de monomères optimales à determined. A titre d&#39;exemple de ce 22 monomères peuvent être utilisés en tant que premier composant dans un mélange de co-monomère qui est dilué avec de 1 séquentiellement des composants 6 secondes. Si 5 dilutions sont utilisées, par exemple en mélangeant les premier et second composants à des rapports de 90:10, 75:25, 50:50, 25:75 et 10:90, cela se traduirait par 488 solutions de copolymères uniques. Pour porter le total à 576, reproduit des homopolymères des monomères utilisés peuvent être introduits, ce qui est souvent un échantillon de référence important. 576 solutions de monomère devrait être distribué dans 2 384 plaques à puits. Pour la programmation du robot, il est plus facile d&#39;avoir deux plaques identiques en termes de la position des monomères, par conséquent, les solutions de monomères doit être réparti de manière égale entre les deux plaques. Une quantité importante de temps peut être sauvé dans la préparation des plaques de source par l&#39;utilisation de pipettes multicanaux, et la conception des plaques de source doit être déterminée afin d&#39;exploiter l&#39;utilisation des pipettes multicanaux. &lt;/ P&gt; Pour atteindre HTSC automatisée des tableaux de la position au comptant doit être correctement aligné avec l&#39;appareil de caractérisation. Typiquement, la hauteur d&#39;une matrice d&#39;acrylate est 500-1000 um et le diamètre de spot de polymère est de 300 um. La plupart des stades XY ont une résolution inférieure à 10 um, ainsi la tolérance est correcte pour l&#39;appareil de caractérisation de surface à accéder de manière fiable les positions de réseau une fois que les dimensions correctes ont été saisies dans le logiciel de positionnement de l&#39;échantillon. La limitation du positionnement automatisé est en fait l&#39;impression exacte de la matrice. Pour garantir une impression précise qu&#39;il est important pour empêcher le mouvement du substrat sur la phase d&#39;impression, soit par aspiration sous vide ou pinces à ressort avec des dimensions de diapositives appropriées (à noter que la fois un américain et la taille de l&#39;UE lame standard existent). ToF-SIMS est une technique extrêmement surface sensible qui observera toute contamination des échantillons. Ainsi, plus grand soin doit être prispour éviter le contact avec la surface. Les échantillons doivent être manipulés, mais la surface de contact avec intérêt non, avec des gants propres (de préférence en polyéthylène) et avec des pincettes fraîchement nettoyées. En général, nous laver avec du chloroforme et de l&#39;hexane. Stockage des échantillons avant les mesures se fait mieux dans un porte-échantillon qui contient les diapositives de l&#39;autre, par exemple l&#39;. 5 ou 20 porte-lame porte-lame Les tableaux sont conçus spécifiquement pour être compatible avec de nombreux formats de tests biologiques et des affichages, c&#39;est le substrat utilisé est une lame de microscope idéal pour les scanners à fluorescence et microscopes légers. Cela signifie que le format est bien adapté à l&#39;exploration de nombreux matériaux biologiques des interactions. En outre, le format permet à des centaines de matériaux à être projeté en parallèle. Cela permet à de nombreux matériaux plus à être projeté que les méthodes conventionnelles de chimie où chaque nouveau matériau est un dépistage individuel. L&#39;accroissement des possibilités de matériel biologique interactions permettents pour l&#39;élucidation des mécanismes des interactions de surface biologiques, ainsi que de trouver le meilleur matériau pour une application donnée.

<table border="1"><tbody><tr><td> Nom du réactif / équipement </td><td> Entreprise </td><td> Catalogue / Numéro de modèle </td></tr><tr><td> Diapositives époxy </td><td> Genetix </td><td> K2652 </td></tr><tr><td> Contactez-imprimante </td><td> Biodot </td><td> XYZ3060 Plate-forme </td></tr><tr><td> Tige métallique </td><td> ARRAYIT </td><td> 946MP6B </td></tr><tr><td> ToF-SIMS instrument </td><td> ION-TOF </td><td></td></tr><tr><td> Instrument XPS </td><td> Kratos </td><td></td></tr><tr><td> WCA appareil </td><td> Krüss </td><td> DSA 100 </td></tr><tr><td> AFM </td><td> Bruker </td><td> Icône de dimension </td></tr><tr><td> RPMI-1640 milieux de culture cellulaire </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> R0883 </td></tr><tr><td> SYTO17 </td><td> Invitrogen </td><td> S-7579 </td></tr></tbody></table>

polymer microarrays for high throughput discovery of biomaterials

De mélange est une opération unitaire qui combine deux ou plusieurs composants en un mélange homogène. Ce travail consiste à mélanger deux liquides visqueux flux à l&#39;aide d&#39;un mélangeur statique en ligne. Le mélangeur est un dispositif split-and-recombinent qui emploie un écoulement de cisaillement et d&#39;extension pour augmenter le contact interfacial entre les composants. Un prototype split-et-recombinent (SAR) mélangeur a été construit en alignant une série de minces découpés au laser en poly (méthacrylate de méthyle) (PMMA) plaques maintenu en place dans un tuyau en PVC. Mélange dans ce dispositif est illustré sur la photographie de la figure. 1. Le colorant rouge est ajouté à une partie du fluide d&#39;essai et utilisé en tant que composant mineur étant mélangés dans la majeure (non teint) composant. À l&#39;entrée du mélangeur, la couche de fluide injecté traceur est divisée en deux couches à mesure qu&#39;il s&#39;écoule à travers la section de mélange. Sur chaque section de mélange ultérieur, le nombre de couches horizontales est dupliqué. En fin de compte, le seul flux de colorant est dispersé uniformément throughout la section transversale du dispositif. À l&#39;aide d&#39;un fluide non-newtonien de test de Carbopol 0,2% et un fluide traceur dopée de composition semblable, dans l&#39;unité de mélange est visualisé en utilisant l&#39;imagerie par résonance magnétique (IRM). L&#39;IRM est une sonde très puissant expérimentale de chimie moléculaire et de l&#39;environnement physique ainsi que la structure de l&#39;échantillon sur les échelles de longueur de quelques microns à quelques centimètres. Cette sensibilité a donné lieu à une large application de ces techniques pour caractériser les propriétés physiques, chimiques et / ou biologiques des matériaux allant de l&#39;homme à des aliments à des milieux poreux 1, 2. L&#39;équipement et les conditions utilisées ici sont adaptés pour des liquides contenant des quantités substantielles d&#39;imagerie de RMN 1 H mobiles tels que l&#39;eau ordinaire et des liquides organiques, y compris les huiles. Traditionnellement IRM a utilisé des super aimants supraconducteurs qui ne sont pas adapté aux environnements industriels et non transférables au sein d&#39;un laboratoire (Fig. 2). Les progrès récents in aimant la technologie ont permis la construction de grands volumes aimants industriellement compatibles appropriés pour le déroulement des processus d&#39;imagerie. Ici, l&#39;IRM permet concentrations de composants spatialement résolues à différents emplacements axiaux pendant le processus de mélange. Ce document de travail en temps réel le mélange des fluides très visqueux par distributive mélange avec une demande de produits de soins personnels.

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Polymer Microarrays for High Throughput Discovery of Biomaterials

Une description de la formation d&#39;un micro-réseau de polymère en utilisant une technique de photopolymérisation sur la puce. La caractérisation à haut débit de surface en utilisant la microscopie à force atomique, des mesures de contact avec l&#39;eau d&#39;angle, rayons X et spectroscopie de photoélectrons temps de vol des ions secondaires spectrométrie de masse et un dosage de la fixation des cellules est également décrit.

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

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