Name: polymer microarrays for high throughput discovery of biomaterials
Uploaded: 2012-01-25T13:00:00
Duration: 13 min 37 s
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Financiamento do Wellcome Trust é gentilmente reconhecido (número de concessão 085245/Z/08/Z). Nottingham Nanotecnologia e Nanociência Centro é gentilmente reconhecido por dar acesso ao sistema Raman e para a Agência de Desenvolvimento de East Midlands para financiar este equipamento.

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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>

Não temos nada a revelar.

Microarrays de polímeros têm sido utilizados com sucesso para a descoberta de novos materiais por centenas de triagem de novo polímero em um ensaio biológico e identificar &#39;hit&#39; materiais que podem ser posteriormente ampliado para dispositivos úteis. Neste caso, a caracterização de superfície descritos, podem ser empregues para o subsequente ensaio biológico e exclusivamente sobre o &#39;hit&#39; materiais para estudar os materiais com mais detalhe. Esta estratégia pode ser de interesse se HTSC não está disponível para o experimentalista que emprega esta abordagem. No entanto, para utilizar totalmente microarrays de polímero de estudar materiais biológicos, interacções toda a matriz de centenas de materiais devem ser analisados ​​antes de ensaios biológicos que utilizam metodologias SCAT, os quais podem subsequentemente ser utilizados para observar gerais de estrutura-função de tendências. Impressão de contacto baseia-se no pino de metal de deslizamento para cima e para baixo livremente dentro do suporte de pino. Pin e pino limpeza titular é primordial é garantir pMPRIMIR ocorre com sucesso e deve ser rigorosamente realizada. Antes de se iniciar uma impressão execute o movimento apropriado do pino dentro do suporte de pino pode ser testado através da realização de um ensaio, sem monómeros presentes. O passo de limpeza deve continuar até que o movimento do pino é obtida de forma reprodutível. Considerável atenção deve ir para a concepção da mistura de monómeros. A fim de produzir facilmente uma biblioteca combinatória de polímeros, centenas de co-polímeros são formados por mistura de um monómeros de poucos em diferentes razões. Tipicamente nós produzimos 576 bibliotecas membros como esta forma uma matriz de 24 x 24, que é adequada para a geometria de uma lâmina de vidro. A fim de produzir uma biblioteca combinatória, que explora o espaço mais combinatório o método mais fácil é a mistura de monómeros 24 emparelhadas com uma proporção de 2:1. Alternativamente, a inclusão de gradientes de composição dentro da matriz são úteis para permitir que as observações de tendências, que permite que as composições de monómero a ser óptimos determined. Como um exemplo deste 22 monómeros podem ser utilizados como o primeiro componente de uma mistura de co-monómero que é sequencialmente diluídas com 1 de 6 segundos componentes. Se 5 diluições são usados, por exemplo misturando os primeiro e segundo componentes em proporções de 90:10, 75:25, 50:50, 25:75 e 10:90, isto resultaria em 488 soluções de copolímero únicas. Para levar o total de até 576, repetições dos homopolímeros dos monómeros utilizados podem ser introduzidos, o que muitas vezes é uma amostra de referência importante. 576 As soluções de monómero deve ser dispensado em 2 384 poços. Para a programação do robô é fácil ter duas placas idênticas em termos da posição dos monómeros, pelo que as soluções de monómero deve ser dividida entre as duas placas. Uma quantidade significativa de tempo pode ser guardado na preparação dos pratos de origem através da utilização de pipetas multicanal, e a concepção das placas de origem deve ser determinada de forma a explorar a utilização de pipetas multicanal. &lt;/ P&gt; Para alcançar HTSC automatizada das matrizes a posição à vista com êxito deve ser alinhado com o aparelho de caracterização. Tipicamente o passo de uma matriz de acrilato é 500-1000 um e o diâmetro do ponto de polímero é 300 um. A maioria das fases XY têm uma resolução inferior a 10 um, assim existe tolerância adequada para o aparelho de caracterização da superfície de forma fiável o acesso as posições da matriz uma vez que as dimensões correctas foram inseridos no programa posicionamento da amostra. A limitação ao posicionamento automatizado é, de facto, a impressão precisa de matriz. Para garantir a impressão precisa, é importante para evitar o movimento do substrato na fase de impressão, quer através de aspiração a vácuo ou grampos de mola, juntamente com as dimensões apropriadas de deslizamento (nota de que tanto um dos EUA e da UE tamanho do diapositivo padrão existe). ToF-SIMS é uma técnica extremamente superfície sensível que vai observar qualquer contaminação em amostras. Assim, o cuidado deve ser tomado upmostpara evitar o contacto com a superfície. As amostras só devem ser manuseados, mas a superfície de interesse não contactou com, com luvas limpas (de preferência polietileno) e com uma pinça recém-feita. Nós normalmente lavar com clorofórmio e hexano. Armazenamento da amostra antes da medição é melhor realizado em um suporte de amostras que contém as lâminas separadas, por exemplo o 5. Suporte de slides ou 20 porta-lâminas As matrizes são concebidas especificamente para ser compatível com muitos formatos de ensaios biológicos e leituras, ou seja, o substrato utilizado é uma lâmina de microscópio ideal para scanners de fluorescência e microscopia de luz. Isto significa que o formato é bem adequado para explorar vários materiais biológicos interacções. Além disso, o formato permite que centenas de materiais a serem examinados em paralelo. Isto permite que muitos materiais mais a ser rastreada que os métodos convencionais de química em que cada novo material é peneirado individualmente. A maior possibilidade biológico-material interações permitems para a elucidação dos mecanismos de interacções biológicas de superfície, bem como para encontrar o material óptimo para uma dada aplicação.

<table border="1"><tbody><tr><td> Nome do reagente / equipamento </td><td> Companhia </td><td> Catálogo / Número do Modelo </td></tr><tr><td> Lâminas epóxi </td><td> Genetix </td><td> K2652 </td></tr><tr><td> Fale de impressora </td><td> Biodot </td><td> XYZ3060 Plataforma </td></tr><tr><td> Pino de metal </td><td> ArrayIt </td><td> 946MP6B </td></tr><tr><td> ToF-SIMS instrumento </td><td> ION-TOF </td><td></td></tr><tr><td> Instrumento XPS </td><td> Kratos </td><td></td></tr><tr><td> WCA aparelho </td><td> Krüss </td><td> DSA 100 </td></tr><tr><td> AFM </td><td> Bruker </td><td> Ícone dimensão </td></tr><tr><td> RPMI-1640 cultura meios celulares </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 mistura é uma operação unitária, que combina dois ou mais componentes numa mistura homogénea. Este trabalho envolve a mistura de duas correntes de líquidos viscosos, utilizando um misturador estático em linha. O misturador é um desenho split-and-recombinam que emprega o fluxo de cisalhamento e extensional para aumentar o contacto interfacial entre os componentes. Um protótipo split-and-recombinam misturador (SAR) foi construído através do alinhamento de uma série de finas cortadas a laser poli (metacrilato de metilo) (PMMA), as placas mantidas no lugar em um tubo de PVC. Misturando neste dispositivo encontra-se ilustrada na fotografia na fig. 1. Corante vermelho foi adicionada a uma porção do fluido de teste e utilizados como o componente secundário sendo misturada no componente (não tingido) principal. Na entrada do misturador, a camada de fluido injectado traçador é dividida em duas camadas à medida que flui através da secção de mistura. Em cada secção subsequente de mistura, o número de camadas horizontais é duplicado. Em última análise, o único fluxo de corante é disperso uniformemente throughout a secção transversal do dispositivo. Usando um fluido de teste não-Newtoniano de Carbopol a 0,2% e um fluido de marcador dopado de composição similar, a mistura na unidade é visualizada utilizando imagem de ressonância magnética (MRI). A ressonância magnética é uma sonda muito poderoso experimental de química e molecular ambiente físico, bem como a estrutura da amostra nas escalas de comprimento de mícrons em centímetros. Esta sensibilidade resultou em ampla aplicação destas técnicas para caracterizar características físicas, químicas e / ou biológicas dos materiais que vão desde os seres humanos aos alimentos para meios porosos 1, 2. O equipamento e as condições utilizadas aqui são adequados para a imagiologia de líquidos que contenham quantidades substanciais de RMN 1 H móveis tais como a água normal e líquidos orgânicos, incluindo óleos. Tradicionalmente MRI tem utilizado de super imans condutores que não são adequados para ambientes industriais e não portátil, num laboratório (Fig. 2). Os recentes avanços in ímã tecnologia tem permitido a construção de grande volume ímãs industrialmente compatíveis adequados para fluxos de processos de imagem. Aqui, a ressonância magnética fornece concentração de componentes espacialmente resolvidos em diferentes locais axiais durante o processo de mistura. Este documento de trabalho em tempo real, a mistura de fluidos de elevada viscosidade, através da mistura distributiva com uma aplicação para produtos de cuidados pessoais.

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Polymer Microarrays for High Throughput Discovery of Biomaterials

Uma descrição da formação de um polímero de microarray utilizando uma técnica de fotopolimerização on-chip. A caracterização de superfície de alto rendimento utilizando a microscopia de força atómica, as medições do ângulo de contacto da água, raios-X e espectroscopia de fotoelectrões de tempo de voo de espectrometria de massa de iões secundários e um ensaio de ligação celular é também descrito.

Microarrays de polímeros para Discovery High Throughput de Biomateriais

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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