Name: polymer microarrays for high throughput discovery of biomaterials
Uploaded: 2012-01-25T13:00:00
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Mittel aus dem Wellcome Trust wird freundlicherweise bestätigt (Förderkennzeichen 085245/Z/08/Z). Nottingham Nanotechnologie und Nanowissenschaften Centre freundlicherweise für den Zugang zu den Raman-System und für die East Midlands Development Agency für die Finanzierung dieser Geräte anerkannt.

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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>

Wir haben nichts zu offenbaren.

Polymer-Microarrays wurden erfolgreich für die Entdeckung neuer Materialien durch Screening Hunderte von neuartigen Polymer in einem biologischen Assay verwendet und Identifizierung &quot;Treffer&quot; Materialien, die anschließend bis zu nützlichen Geräten skaliert werden kann. In diesem Fall kann die Charakterisierung von Oberflächen beschrieben eingesetzt anschließenden werden, um die biologische Assays und ausschließlich auf den &quot;Hit&quot;-Materialien, die Materialien genauer zu untersuchen. Diese Strategie kann von Interesse sein, wenn HTSL nicht verfügbar ist der Experimentator Verwendung dieses Ansatzes. Jedoch voll auszunutzen Polymer Mikroarrays zu studieren biologische Material-Interaktionen das gesamte Array von Hunderten von Materialien ist vor der biologischen Assays mit HTSL Methodiken, die anschließend verwendet werden, um Struktur-Funktions allgemeinen Trends beobachten sein können analysiert werden. Kontakt Drucken basiert auf den Metallstift Schiebetüren oben und unten frei im Stifthalter. Pin-und Stifthalter Sauberkeit ist von größter Bedeutung ist die Gewährleistung pRUCKEN tritt erfolgreich und sollten konsequent durchgeführt werden. Vor Beginn ein Druckvorgang ausgeführt passende Bewegung des Stiftes innerhalb des Stifthalters kann durch Ausführen eines Testlaufs getestet werden, ohne vorhandenen Monomeren. Der Reinigungsschritt ist fortzusetzen, bis der Stift Bewegung reproduzierbar erreicht wird. Beträchtliche Gedankens soll in das Design des Monomergemisches gehen. Um leicht eine kombinatorische Bibliothek von Polymeren sind Hunderte von Copolymeren durch Mischen einige Monomere in unterschiedlichen Verhältnissen gebildet. Typischerweise produzieren wir 576 Mitgliedsbibliotheken da dies bildet eine 24 x 24-Array, das geeignet für die Geometrie eines Glasobjektträger ist. Um eine kombinatorische Bibliothek, die meisten kombinatorischen Raum ist es am einfachsten zu 24 Monomere im Verhältnis 2:1 mischen paarweise untersucht produzieren. Alternativ sind die Einbeziehung der Gradienten der Zusammensetzung innerhalb der Anordnung zur Freigabe der Beobachtungen von Trends, die optimale Monomerzusammensetzungen bis d sein können nützlichetermined. Als ein Beispiel für diese 22 Monomere können als erste Komponente in einem Co-Monomer-Mischung, die nacheinander mit 1 von 6 ist die zweite Komponente verdünnt verwendet werden. Wenn 5 Verdünnungen eingesetzt werden, beispielsweise Mischen der ersten und zweiten Komponenten in Verhältnissen von 90:10, 75:25, 50:50, 25:75 und 10:90, würde dies zu 488 einzigartige Copolymerlösungen führen. Um die gesamte bringen bis zu 576, repliziert der Homopolymerisate der Monomeren verwendet eingeführt werden kann, was oft ein wichtiger Referenzprobe. 576 Monomerlösungen sollte in 2 384-Well-Platten verzichtet werden. Für die Programmierung des Roboters es einfacher ist, zwei identische Platten in Bezug auf die Position der Monomere haben somit die Monomerlösungen gleichmäßig zwischen den zwei Platten aufgeteilt werden. Eine erhebliche Menge an Zeit können bei der Herstellung der Source Platten durch die Verwendung von Mehrkanal gespeichert werden, und das Design der Quelle Platten sollte bestimmt werden, um die Verwendung der Mehrkanalpipetten auszunutzen. &lt;/ P&gt; Um maschinelle und automatische HTSL der Arrays erreichen die Kassaposition muss erfolgreich mit der Charakterisierung Vorrichtung ausgerichtet werden. Typischerweise wird die Tonhöhe einer Acrylat-Array ist 500-1000 um und das Polymer Fleckdurchmesser von 300 um. Die meisten Kreuztische haben eine Auflösung von weniger als 10 um, damit eine ausreichende Toleranz für die Charakterisierung von Oberflächen Vorrichtung zur zuverlässigen Zugriff auf die Array-Positionen, wenn die richtigen Abmessungen eingegeben wurden, um die Positionierung der Probe Software. Die Beschränkung auf die automatisierte Positionierung ist in der Tat das genaues Drucken des Arrays. Um genaue Drucken zu gewährleisten ist es wichtig, um die Bewegung des Substrats auf dem Drucktisch verhindern entweder mittels Vakuumansaugung oder Federklemmen zusammen mit entsprechenden Abmessungen Schieber (beachte, dass sowohl ein US-Standard und EU Foliengröße existieren). ToF-SIMS ist ein extrem oberflächensensitive Technik, eine Kontamination von Proben beobachten können. Somit muss darauf geachtet werden, upmostden Kontakt mit der Oberfläche zu vermeiden. Die Proben sollten nur bearbeitet werden, aber die Oberfläche von Interesse nicht kontaktiert, mit sauberen Handschuhen (vorzugsweise Polyethylen) und mit frisch gereinigten Pinzetten. Wir in der Regel mit Chloroform und Hexan waschen. Probenspeicher vor den Messungen wird am besten in einem Probenhalter mit den Folien auseinander hält geschieht beispielsweise das 5 Objektträgerhalter oder 20 Objektträgerhalter. Die Arrays sind speziell auf Kompatibilität mit vielen biologischen Testformate und Auslesungen, dh entworfen, ist das verwendete Substrat ein Objektträger idealerweise zur Fluoreszenz-Scanner und Lichtmikroskopen geeignet. Dies bedeutet, das Format ist gut zu erkunden vielen Material-biologischen Wechselwirkungen geeignet. Weiterhin erlaubt das Format Hunderte von Materialien parallel gescreent werden. Dies ermöglicht viele weitere Materialien als herkömmliche Methoden, wobei jede neue Materialchemie einzeln abgeschirmt abgeschirmt werden. Die erhöhte Spielraum für biologisch-Materie-Wechselwirkungen ermöglichens für die Aufklärung der Mechanismen der biologischen Oberflächen-Wechselwirkungen sowie das Finden der optimalen Material für eine bestimmte Anwendung.

<table border="1"><tbody><tr><td> Name des Reagenz / Ausrüstung </td><td> Firma </td><td> Katalog / Modellnummer </td></tr><tr><td> Epoxy Dias </td><td> Genetix </td><td> K2652 </td></tr><tr><td> Kontakt Drucker </td><td> Biodot </td><td> XYZ3060 Platform </td></tr><tr><td> Metallstift </td><td> Arrayit </td><td> 946MP6B </td></tr><tr><td> ToF-SIMS Instrument </td><td> ION-TOF </td><td></td></tr><tr><td> XPS Instrument </td><td> Kratos </td><td></td></tr><tr><td> WCA Gerät </td><td> Krüss </td><td> DSA 100 </td></tr><tr><td> AFM </td><td> Bruker </td><td> Dimension Icon </td></tr><tr><td> RPMI-1640 Zellkulturmedien </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

Mischen ist eine Grundoperation, die zwei oder mehr Komponenten kombiniert zu einer homogenen Mischung. Diese Arbeit umfasst Mischen von zwei viskosen flüssigen Ströme unter Verwendung eines statischen Inline-Mischer. Der Mischer ist ein Split-and-rekombinieren Design, Scher-und Dehnströmung beschäftigt, um die Grenzflächen Kontakt zwischen den Bauteilen zu erhöhen. Ein Prototyp Split-and-rekombinieren (SAR)-Mischer wurde durch Ausrichten einer Reihe von dünnen lasergeschnittenen Poly (Methylmethacrylat) (PMMA) Platten an seinem Platz gehalten in einem PVC-Rohr ausgebildet ist. Mischen in dieser Vorrichtung ist in der Photographie in Abb. Ein. Rote Farbstoff wurde zu einem Abschnitt der Testflüssigkeit hinzugefügt und als Nebenkomponente in die größeren (ungefärbten)-Komponente gemischt. Am Eingang des Mischers wird der eingespritzte Schicht aus Tracer Fluid in zwei Schichten aufgeteilt, während es durch die Mischstrecke mündet. Bei jeder nachfolgenden Mischabschnitt, wird die Anzahl der horizontalen Schichten dupliziert. Letztlich wird die einzelnen Strom von Farbstoff gleichmäßig dispergiert throughout den Querschnitt der Vorrichtung. Verwendung einer nicht-Newtonschen Prüffluid von 0,2% Carbopol und einem dotierten Tracer Fluid von ähnlicher Zusammensetzung, das Mischen in der Einheit visualisiert mittels Magnetresonanztomographie (MRT). MRT ist eine sehr mächtige experimentelle Sonde molekularen chemischen und physikalischen Umwelt sowie Probe-Struktur auf der Längenskala von Mikrometern bis Zentimetern. Diese Empfindlichkeit hat in breiten Anwendung dieser Techniken führte zu physikalischen, chemischen und / oder biologischen Eigenschaften von Materialien, angefangen von Menschen Lebensmittel zu porösen Medien 1, 2 charakterisieren. Die Anlagen und Bedingungen welche hier eignen sich zum Abbilden enthaltenden Flüssigkeiten erhebliche Mengen an mobilen NMR 1 H wie gewöhnliches Wasser und organische Flüssigkeiten, einschließlich Ölen. Traditionell MRI hat supraleitenden Magneten, die nicht geeignet sind für industrielle Umgebungen und nicht tragbaren innerhalb eines Labors (Abb. 2) eingesetzt. Jüngste Fortschritte in-Magnet-Technologie haben den Bau von großvolumigen industrietaugliche Magneten für bildgebende Prozessabläufe gestattet. Dabei sieht MRI räumlich aufgelösten Komponente Konzentrationen an verschiedenen axialen Stellen während des Mischprozesses. Diese Arbeit dokumentiert Echtzeit Mischen von hochviskosen Flüssigkeiten über distributive Mischen mit einem Antrag auf Körperpflegeprodukte.

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Polymer Microarrays for High Throughput Discovery of Biomaterials

Eine Beschreibung der Bildung eines Polymers unter Verwendung eines Mikroarray-on-Chip-Technik Photopolymerisation. Der hohe Durchsatz Oberflächencharakterisierung mittels Rasterkraftmikroskopie, Wasser Randwinkelmessungen, Röntgen-Photoelektronenspektroskopie und Flugzeit-Sekundärionen-Massenspektrometrie und einer Zellanhaftung-Assay wird auch beschrieben.

Polymer Microarrays für 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 ...

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