Name: polymer microarrays for high throughput discovery of biomaterials
Uploaded: 2012-01-25T13:00:00
Duration: 13 min 37 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Polymer Microarrays for High Throughput Discovery of Biomaterials at JoVE.com

Финансирование из Wellcome Trust любезно признал (грант № 085245/Z/08/Z). Ноттингем Нанотехнологии и нанонауки центр любезно признал за предоставление доступа к комбинационного системы и Агентства по развитию Ист-Мидлендс для финансирования данного оборудования.

<ol>
	<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>

Нам нечего раскрывать.

Полимерные микрочипы были успешно использованы для открытия новых материалов путем просеивания сотни новых полимеров в биологических анализов и определения &quot;хит&quot; материалы, которые впоследствии могут быть расширены до полезных устройств. В этом случае поверхность характеристике описанных могут быть использованы для последующего анализа биологических и исключительно на &quot;хит&quot; Материалы для изучения этих материалов более подробно. Эта стратегия может представлять интерес, если ВТСП не доступен для экспериментатора использования этого подхода. Однако, чтобы в полной мере использовать полимер микрочипов для изучения биологического материала взаимодействий весь массив сотни материалы должны быть проанализированы до биологических анализов с использованием ВТСП методологии, которая впоследствии может быть использован для наблюдения общая структура-функция тенденции. Связаться с печатью опирается на металлический штырь скользящих вверх и вниз свободно внутри держателя кеглей. Pin и пин-код держателя чистота является первостепенным является обеспечение рrinting происходит успешно и должно быть строго проводилось. Перед началом печати запустить соответствующие движения стержня в контактный держатель может быть проверена путем проведения сухого хода, без мономеры присутствуют. Стадии очистки следует продолжать, пока штифт движения достигается воспроизводимо. Значительная мысль должна идти в дизайне смеси мономеров. Для того, чтобы легко производить комбинаторной библиотеки полимеров, сотни сополимеры образуются путем смешивания нескольких мономеров при различных соотношениях. Обычно мы производим 576 библиотек члена, так как это формирует 24 х 24 массива, который подходит для геометрии стекло. Для того, чтобы производить комбинаторной библиотеки, которая исследует самые комбинаторного пространства Самый простой способ заключается в смешивании 24 мономеров попарно в соотношении 2:1. Кроме того, включение композиционные градиентов в массиве могут быть использованы для включения наблюдения тенденции, что позволяет оптимально композиции мономеров быть гetermined. В качестве примера этом 22 мономеры могут быть использованы в качестве первого компонента в со-мономера смеси, которая последовательно разбавляют 1 из 6 второго компонентов. Если 5 разведения используются, например, смешение первого и второго компонентов в соотношении 90:10, 75:25, 50:50, 25:75 и 10:90, это приведет в 488 уникальных решений сополимера. Чтобы довести всего до 576, повторов гомополимеры мономеров, используемых может быть введен, которая часто является важным эталонного образца. 576 решений мономера следует отказаться в 2 384 луночные планшеты. Для программирования робота легче иметь два одинаковых пластин с точки зрения положения мономеров, таким образом, мономер решения должны быть разделены поровну между двумя пластинами. Значительное количество времени, могут быть сохранены в подготовке исходных пластин с помощью многоканальной пипетки, и конструкция источника пластины должны быть определены для того, чтобы эксплуатировать использования многоканальных пипеток. &lt;/ P&gt; Для достижения автоматизированной ВТСП массивов месте позиция должна быть успешно совмещена с характеристикой аппарата. Как правило, высота массива акрилата 500-1000 мкм и диаметром полимера пятна 300 мкм. Большинство этапов XY имеют разрешение менее 10 мкм, при этом имеется достаточный допуск для устройства поверхностной характеристикой надежного доступа к массиву позиций раз правильный размер был вход в программное обеспечение позиционирования образца. Ограничение на автоматизированную позиционирование на самом деле точной печати массива. Для обеспечения точности печати важно, чтобы предотвратить движение подложки на стадии печати либо с помощью всасывания вакуума или пружинные зажимы вместе с соответствующими размерами слайда (заметим, что оба США и ЕС стандартный размер слайда существует). ToF-SIMS является чрезвычайно чувствительной поверхности технику, которая будет наблюдать любое загрязнение образцов. Таким образом, наивысшее необходимо позаботитьсячтобы избежать контакта с поверхностью. Образцы должны быть обработаны, но поверхность представляет интерес не контактирует с, с чистыми перчатками (предпочтительно полиэтилена) и с недавно очищены пинцетом. Как правило, мы промыть хлороформа и гексана. Хранение образцов до измерения лучше всего делать в держатель образца, который содержит слайды друг от друга, например, 5-держатель слайдов или 20 держателя слайдов. Массивы разработан специально, чтобы быть совместимым со многими форматами биологических анализов и показаний, то есть подложки используется стекло микроскопа идеально подходит для флуоресценции сканеры и световых микроскопов. Это означает, что формат хорошо подходит для изучения многих материально-биологического взаимодействия. Кроме того, формат позволяет сотням материалы, которые будут показаны в параллель. Это позволяет еще много материалов, подлежащих обследованию, чем обычные методы, посредством которых каждый новый химии материал просеивают индивидуально. Дополнительные возможности для биологического материала взаимодействий позволяета для выяснения механизмов биологического взаимодействия поверхности, а также поиск оптимального материала для конкретного применения.

<table border="1"><tbody><tr><td> Название реагента / оборудования </td><td> Компания </td><td> Каталог / номер модели </td></tr><tr><td> Эпоксидная слайды </td><td> Genetix </td><td> K2652 </td></tr><tr><td> Связаться с принтером </td><td> Biodot </td><td> XYZ3060 платформы </td></tr><tr><td> Металлический штырь </td><td> ArrayIt </td><td> 946MP6B </td></tr><tr><td> ToF-SIMS инструмента </td><td> ION-TOF </td><td></td></tr><tr><td> XPS инструмент </td><td> Кратос </td><td></td></tr><tr><td> WCA аппарата </td><td> Крюс </td><td> DSA 100 </td></tr><tr><td> AFM </td><td> Bruker </td><td> Измерения Иконка </td></tr><tr><td> RPMI-1640 средств массовой информации культуре клеток </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

Смешивание блок операция, которая объединяет два или более компонентов в однородную смесь. Эта работа включает в себя смешение двух потоков вязкой жидкости использовании в линии статического смесителя. Смеситель сплит-и-рекомбинируют дизайн, который использует сдвига и экстенсиональным поток для увеличения межфазного контакта между компонентами. Прототип сплит-и-рекомбинации (SAR) смеситель был построен за счет выравнивания серии тонких лазерной резки поли (метилметакрилат) (PMMA) пластины удерживаются на месте в трубу ПВХ. Перемешивание в этом устройстве показано на фотографии рис. 1. Красный краситель был добавлен в части испытательной жидкости и используется в качестве минорного компонента смешиваются в основные (неокрашенного) компонента. На входе в смеситель, вводится слой жидкости трассирующими разделена на два слоя, как она течет через смесительную секцию. На каждой последующей секции смешивания, количество горизонтальных слоев дублируется. В конечном счете, единого потока красителя равномерно распределены Четoughout сечение устройства. Использование неньютоновской жидкости теста на 0,2% Carbopol и легированных жидкости трассирующими аналогичного состава, смешивая в блок визуализированы с помощью магнитно-резонансной томографии (МРТ). МРТ является очень мощной экспериментальной зонд молекулярных химических и физических условий, а также образцы структуру на масштабах от микрон до сантиметра. Эта чувствительность привела к широкому применению этих методов для характеристики физических, химических и / или биологических свойств материалов, начиная от людей, чтобы продукты в пористых средах 1, 2. Оборудование и условия, используемые здесь, подходящие для работы с изображениями жидкостей, содержащих значительные количества мобильных ЯМР 1 H, такие как обычной воды и органических жидкостей, включая масла. Традиционно МРТ использовали сверхпроводящий магнитов, которые не пригодны для промышленной среды, а не портативный пределах лаборатории (рис. 2). Последние достижения яN магнита технологии позволили строительство большого объема промышленного совместимы магниты подходят для визуализации потоков процесса. Здесь, МРТ обеспечивает пространственно-разрешенной концентрации компонентов в разных местах осевой во время процесса смешивания. Эта работа документы в режиме реального времени перемешивания высоковязких жидкостей с помощью распределительного смешения с приложением личной гигиены.

Watch this Scientific Journal Video about Polymer Microarrays for High Throughput Discovery of Biomaterials at JoVE.com

Polymer Microarrays for High Throughput Discovery of Biomaterials

Описание образованию полимера использованием микрочипов на чипе фотополимеризации техники. Высокая пропускная характеристика поверхности с помощью атомно-силовой микроскопии, вода измерения угла контакта, рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии и время перелета вторичной ионной масс-спектрометрии и анализа прикрепления клеток также описан.

Полимерные Microarrays высоких Discovery Пропускная биоматериалов

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

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Candida albicans Biofilm Chip (CaBChip) for High-throughput Antifungal Drug Screening

Candida albicans Biofilm Chip CaBChip for High-throughput Antifungal Drug Screening

Candida Albicans биопленки Chip (Ca BChip) для высокой пропускной Противогрибковые Скрининг наркотиков

Candida  albicans remains the main etiological agent of candidiasis, which  currently represents the fourth most common nosocomial bloodstream infection ...

Combinatorial Synthesis of and High-throughput Protein Release from Polymer Film and Nanoparticle Libraries

Комбинаторного синтеза и высокая пропускная способность белка Освобождение от полимерной пленки и наночастицы библиотеки

Polyanhydrides are a class of biomaterials with excellent biocompatibility and drug delivery capabilities. While they have been studied extensively with ...

Evaluation of Biomaterials for Bladder Augmentation using Cystometric Analyses in Various Rodent Models

Оценка биоматериалов для мочевого пузыря Увеличение использования цистометрическая анализа в различных моделях грызунов

Renal function and continence of urine are critically dependent on the proper function of the urinary bladder, which stores urine at low pressure and ...

Evaluation of Polymeric Gene Delivery Nanoparticles by Nanoparticle Tracking Analysis and High-throughput Flow Cytometry

Оценка Полимерные доставки генов наночастиц наночастиц Анализ отслеживания и высокой пропускной проточной цитометрии

Non-viral gene delivery using polymeric nanoparticles has emerged as an attractive approach for gene therapy to treat genetic diseases1 and as a ...

A Full Skin Defect Model to Evaluate Vascularization of Biomaterials In Vivo

A Full Skin Defect Model to Evaluate Vascularization of Biomaterials In Vivo

Полный кожи Дефект Модель для оценки васкуляризации биоматериалов<em&gt; В Vivo</em

Insufficient vascularization is considered to be one of the main factors limiting the clinical success of tissue-engineered constructs. In order to ...

A Coupled Experiment-finite Element Modeling Methodology for Assessing High Strain Rate Mechanical Response of Soft Biomaterials

В сочетании Эксперимент-конечных элементов методология моделирования для оценки высокого скорости деформации механический отклик в мягких биоматериалов

This study offers a combined experimental and finite element (FE) simulation approach for examining the mechanical behavior of soft biomaterials (e.g. ...

Using Tomoauto: A Protocol for High-throughput Automated Cryo-electron Tomography

Использование Tomoauto: протокол для высокой пропускной автоматизированной Cryo-электронной томографии

Cryo-electron tomography (Cryo-ET) is a powerful three-dimensional (3-D) imaging technique for visualizing macromolecular complexes in their native ...

A Microfluidic Platform for High-throughput Single-cell Isolation and Culture

Микрожидком Платформа с высокой пропускной способностью изоляции одноклеточные и культуры

Studying the heterogeneity of single cells is crucial for many biological questions, but is technically difficult. Thus, there is a need for a simple, yet ...

High-throughput Identification of Bacteria Repellent Polymers for Medical Devices

Высокая пропускная способность идентификации бактерий репелленты Полимеры для медицинских приборов

Medical devices are often associated with hospital-acquired infections, which place enormous strain on patients and the healthcare system as well as ...

3D Microtissues for Injectable Regenerative Therapy and High-throughput Drug Screening

3D Microtissues для инъекций восстановительной терапии и высок объём наркотиков скрининг

To upgrade traditional 2D cell culture to 3D cell culture, we have integrated microfabrication with cryogelation technology to produce macroporous ...