Name: high-throughput protein expression generator using a microfluidic platform
Uploaded: 2012-08-23T12:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about High-throughput Protein Expression Generator Using a Microfluidic Platform at JoVE.com

Detta arbete stöddes av Marie Curie International återintegreringsbidrag.

1. Komponentframställning <ol><li> Inköpt DTPA-D SU-8 styrning mögel och SPR220-7 flöde mögel från Stanford Microfluidics Foundry ( <a href="http://www.stanford.edu/group/foundry" target="_blank">www.stanford.edu / grupp / gjuteri</a> ). </li><li> Exponera silikon formar till klortrimetylsilan (TMCS) ånga under 10 minuter för att främja elastomer frigöring efter bakning stegen 9. </li><li> Förbered en blandning av silikonbaserad elastomer och härdare (blanda väl) i två olika förhållanden 5:1...

<ol>
	<li>Maerkl, S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Integration+column:+Microfluidic+high-throughput+screening.">Integration column: Microfluidic high-throughput screening.</a> Integrative biology quantitative biosciences from nano to macro. 1, 19-29 (2009).</li><li>Hong, J. W., Quake, 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=Integrated+nanoliter+systems.">Integrated nanoliter systems.</a> Nature. 21, 1179-1183 (2003).</li><li>Unger, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Monolithic+Microfabricated+Valves+and+Pumps+by+Multilayer+Soft+Lithography.">A Monolithic Microfabricated Valves and Pumps by Multilayer Soft Lithography.</a> Science. 288, 113-116 (2000).</li><li>Gerber, D., Maerkl, S. J., Quake, 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=An+in+vitro+microfluidic+approach+to+generating+protein-interaction+networks.">An in vitro microfluidic approach to generating protein-interaction networks.</a> Nature. 6, 71-74 (2009).</li><li>Einav, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Discovery+of+a+hepatitis+C+target+and+its+pharmacological+inhibitors+by+microfluidic+affinity+analysis.">Discovery of a hepatitis C target and its pharmacological inhibitors by microfluidic affinity analysis.</a> Nature. 26, 1019-1027 (2008).</li><li>Fordyce, P. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=De+novo+identification+and+biophysical+characterization+of+transcription-factor+binding+sites+with+microfluidic+affinity+analysis.">De novo identification and biophysical characterization of transcription-factor binding sites with microfluidic affinity analysis.</a> Nature Biotechnology. 28, 962-967 (2010).</li><li>Zhu, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Global+analysis+of+protein+activities+using+proteome+chips.">Global analysis of protein activities using proteome chips.</a> Science (New York, N.Y.). 293, 2101-2105 (2001).</li><li>Ramachandran, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Self-assembling+protein+microarrays.">Self-assembling protein microarrays.</a> Science (New York, N.Y.). 305, 86-90 (2004).</li><li>Zhong, J. 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+microfluidic+processor+for+gene+expression+profiling+of+single+human+embryonic+stem+cells.">A microfluidic processor for gene expression profiling of single human embryonic stem cells.</a> Lab on a chip. 8, 68-74 (2008).</li><li>Kusnezow, W., Hoheisel, J. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Solid+supports+for+microarray+immunoassays.">Solid supports for microarray immunoassays.</a> Journal of molecular recognition JMR. 16, 165-176 (2003).</li><li>Lundin, M., Monne, M., Widell, A., Von Heijne, G., Persson, M. A. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Topology+of+the+membrane-associated+hepatitis+C+virus+protein+NS4B.">Topology of the membrane-associated hepatitis C virus protein NS4B.</a> Journal of virology. 77, 5428 (2003).</li></ol>

I detta papper presenterar vi en metod för arrayer generationens protein i hög genomströmning med en mikroflödessystem plattform. Matrisen generationen är baserad på microarray tryckning av DNA-mallar och in vitro-proteinexpression från DNA inuti mikrofluidanordningen. Vår nya mikroflödessystem plattform har flera viktiga fördelar jämfört närvarande använda metoder som gör det till en lovande och allmänt verktyg för proteomik. En fördel är med membranbundna protei...

<table border="1"><tbody><tr><td> Reagens / utrustning </td><td> Företag </td><td> Katalognummer </td></tr><tr><td> PDMS-SYLGARD 184 </td><td> Dow Corning USA </td><td> Essex-DC </td></tr><tr><td> Klortrimetylsilan (TMCS </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> C72854 </td></tr><tr><td> Epoxylackerad glassubstrat </td><td> CEL Associates USA </td><td> VEPO-25C </td></tr><tr><td> Polyetylen glycole (PEG) </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> 81.260 </td></tr><tr><td> D-trehalosdihydrat </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> T9531 </td></tr><tr><td> Biotinylerad-BSA </td><td> Pierce </td><td> PIR-29.130 </td></tr><tr><td> Neutravidin </td><td> Pierce </td><td> 31.050 </td></tr><tr><td> penta-His-biotin </td><td> Qiagen </td&gt; <td> 34.440 </td></tr><tr><td> Hepes </td><td> <a href="http://www.bioind.com/htmls/article.aspx?c0=741&amp;bsp=13384" target="_blank">Biologiska Industries</a> </td><td> 03-025-1B </td></tr><tr><td> TNT-T7 </td><td> Promega </td><td> L5540 </td></tr><tr><td> C-myc-Cy3-antikropp </td><td> Sigma-Aldrich </td><td></td></tr><tr><td> Manöverdosa </td><td> Stanford Mikrofluidik Foundry </td><td></td></tr><tr><td> Mögel </td><td> Stanford Mikrofluidik Foundry </td><td></td></tr><tr><td> Pin </td><td> New England Liten Rör Corporation </td><td></td></tr><tr><td> Tygon slangen med invändig mikrodiameter </td><td> Tygon </td><td> S-54-HL </td></tr><tr><td> Microarrayer </td><td> Bio Robotics </td><td> Mikronät 610 </td></tr><tr><td> Silikon stift </td><td> Parallell SynAvhandlingen </td><td> SMT-S75 </td></tr></tbody></table>

high-throughput protein expression generator using a microfluidic platform

Snabbt ökande områden, exempelvis systembiologi, kräver utvecklingen och genomförandet av ny teknik, vilket möjliggör hög kapacitet och hifi-mätningar av stora system. Mikrofluidik lovar att uppfylla många av dessa krav, som utför high-throughput screening experiment på chip, som omfattar biokemiska, biofysiska och cellbaserade analyser 1. Sedan början av mikrofluidik enheter har detta område utvecklats drastiskt, vilket leder till utveckling av mikroflödessystem storskalig integration 2,3. Denna teknik gör det möjligt att integrera tusentals mikromekaniska ventiler på en enda enhet med en porto-storlek fotavtryck (figur 1). Vi har utvecklat en hög genomströmning mikroflödessystem plattform för att generera in vitro-uttryck av protein kedjor (figur 2) som heter PING (proteininteraktioner Network Generator). Dessa arrayer kan tjäna som en mall för flera experimentsåsom protein-protein 4, protein-RNA-5 eller protein-DNA interaktioner 6. Enheten består av tusentals reaktionskamrarna, som är individuellt programmeras med hjälp av en microarrayer. Justera dessa tryckta mikromatriser till mikrofluidik enheter program varje kammare med en enda fläck eliminerar eventuella föroreningar eller korsreaktivitet dessutom genererar microarrays med vanliga microarray observation tekniker är också mycket modulärt, vilket möjliggör grupperingsanordningen av proteiner 7, DNA 8, små molekyler, och även kolloidala suspensioner. De potentiella effekterna av mikrofluidik på biologiska vetenskaper är betydande. Ett antal mikrofluidik baserade analyser har redan nya insikter i struktur och funktion av biologiska system och inom mikrofluidik kommer att fortsätta att påverka biologi.

Watch this Scientific Journal Video about High-throughput Protein Expression Generator Using a Microfluidic Platform at JoVE.com

High-throughput Protein Expression Generator Using a Microfluidic Platform

Vi presenterar en mikroflödessystem tillvägagångssätt för uttrycket av proteinchip. Enheten består av tusentals reaktionskamrar kontrolleras av mikromekaniska ventiler. Den mikrofluidikanordning är parad med en mikromatris-tryckt genbibliotek. Dessa gener är sedan transkriberas och translateras på chip, vilket resulterar i en proteinarray klar för experimentell användning.

Hög genomströmning Protein Expression Generator Med en mikroflödessystem plattform

Rapidly increasing fields, such as systems biology, require the development and implementation of new technologies, enabling high-throughput and ...

Research

JoVE Journal

Bioengineering

CometChip: A High-throughput 96-Well Platform for Measuring DNA Damage in Microarrayed Human Cells

CometChip: En hög kapacitet 96-Well-plattformen för att mäta DNA-skador i Microarrayed humana celler

DNA damaging agents can promote aging, disease and cancer and they are ubiquitous in the environment and produced within human cells as normal cellular ...

High Throughput Microfluidic Rapid and Low Cost Prototyping Packaging Methods

In this work, 3 different packaging and assembly techniques are presented. They can be classified into two categories: one-time use and reusable packaging ...

Cell Squeezing as a Robust, Microfluidic Intracellular Delivery Platform

Cell Klämma som en robust, mikroflödes Intracellular Delivery Platform

Rapid mechanical deformation of cells has emerged as a promising, vector-free method for intracellular delivery of macromolecules and nanomaterials. This ...

Use of a High-throughput In Vitro Microfluidic System to Develop Oral Multi-species Biofilms

Use of a High-throughput In Vitro Microfluidic System to Develop Oral Multi-species Biofilms

Användning av en hög kapacitet<em&gt; In Vitro</em&gt; Mikrofluidumanordning System för att utveckla muntliga Biofilmer Multi-arter

There are few high-throughput in vitro systems which facilitate the development of multi-species biofilms that contain numerous species commonly detected ...

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

En mikroflödessystem plattform för hög genomströmning Single-cell isolering och kultur

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 ...

A High-throughput Cell Microarray Platform for Correlative Analysis of Cell Differentiation and Traction Forces

En hög kapacitet Cell microarray plattform för Korrelat analys av celldifferentiering och dragkrafter

Microfabricated cellular microarrays, which consist of contact-printed combinations of biomolecules on an elastic hydrogel surface, provide a tightly ...

A Microfluidic Platform for Longitudinal Imaging in Caenorhabditis elegans

A Microfluidic Platform for Longitudinal Imaging in Caenorhabditis elegans

En mikroflödessystem plattform för längsgående Imaging i Caenorhabditis elegans

In the last decade, microfluidic techniques have been applied to study small animals, including the nematode Caenorhabditis elegans, and have proved ...

A Multilayer Microfluidic Platform for the Conduction of Prolonged Cell-Free Gene Expression

En Multilayer Microfluidic plattform för ledning av långvarig cell-fri genuttryck

The limitations of cell-based synthetic biology are becoming increasingly apparent as researchers aim to develop larger and more complex synthetic genetic ...

A Microfluidic Platform for Stimulating Chondrocytes with Dynamic Compression

En Mikrofluidisk plattform för att stimulera kondrocyter med dynamisk kompression

Mechanical stimuli are known to modulate biological functions of cells and tissues. Recent studies have suggested that compressive stress alters growth ...

High-Throughput Identification of Resistance to Pseudomonas syringae pv. Tomato in Tomato using Seedling Flood Assay

High-Throughput Identification of Resistance to Pseudomonas syringae pv. Tomato in Tomato using Seedling Flood Assay

Hög genomströmning Identifiering av resistens mot Pseudomonas syringae pv. Tomat i tomat med plantning Flood Assay

Tomato is an agronomically important crop that can be infected by Pseudomonas syringae, a Gram-negative bacterium, resulting in bacterial speck disease. ...