Name: a guided materials screening approach for developing quantitative sol-gel derived protein microarrays
Uploaded: 2013-08-26T12:00:00
Duration: 10 min 44 s
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लेखकों प्रोटीन के विकास में सहायता के लिए मारिया Monton, जूली Lebert, Jessamyn लिटिल, जिन जीई और लौरा Lautens धन्यवाद. लेखकों को भी इस काम के वित्त पोषण के लिए प्राकृतिक विज्ञान और कनाडा के इंजीनियरिंग रिसर्च काउंसिल () NSERC धन्यवाद. लेखकों को भी इस काम के समर्थन के लिए अभिनव और ओंटारियो अभिनव ट्रस्ट के लिए कनाडा फाउंडेशन धन्यवाद. JDB Bioanalytical कैमिस्ट्री और Biointerfaces में कनाडा अनुसंधान चेयर रखती है.

<ol>
	<li>Schena, M. M., Shalon, D. D., Davis, R. W. R., Brown, P. O. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantitative+monitoring+of+gene+expression+patterns+with+a+complementary+DNA+microarray.">Quantitative monitoring of gene expression patterns with a complementary DNA microarray.</a> Science (New York, N.Y.). 270 (5235), 467-470 (1995).</li><li>MacBeath, G., Schreiber, S. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Printing+proteins+as+microarrays+for+high-throughput+function+determination.">Printing proteins as microarrays for high-throughput function determination.</a> Science (New York, N.Y.). 289 (5485), 1760-1763 (2000).</li><li>Zhu, H. H., Bilgin, M. M., et al. <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 (5537), 2101-2105 (2001).</li><li>Hook, A. L., Chang, C. -. Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Combinatorial+discovery+of+polymers+resistant+to+bacterial+attachment.">Combinatorial discovery of polymers resistant to bacterial attachment.</a> Nature Biotechnology. , (2012).</li><li>Monton, M. R. N., Lebert, J. M., Little, J. R. L., Nair, J. J., McNulty, J., Brennan, 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=A+Sol-Gel-Derived+Acetylcholinesterase+Microarray+for+Nanovolume+Small-Molecule+Screening.">A Sol-Gel-Derived Acetylcholinesterase Microarray for Nanovolume Small-Molecule Screening.</a> Analytical Chemistry. 82 (22), 9365-9373 (2010).</li><li>Cho, E. J., Tao, Z., Tehan, E. C., Bright, F. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multianalyte+pin-printed+biosensor+arrays+based+on+protein-doped+xerogels.">Multianalyte pin-printed biosensor arrays based on protein-doped xerogels.</a> Analytical Chemistry. 74 (24), 6177-6184 (2002).</li><li>Cho, E. J., Tao, Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tools+to+Rapidly+Produce+and+Screen+Biodegradable+Polymer+and+Sol-Gel-Derived+Xerogel+Formulations.+Applied+Spectroscopy.">Tools to Rapidly Produce and Screen Biodegradable Polymer and Sol-Gel-Derived Xerogel Formulations. Applied Spectroscopy.</a> Society for Applied Spectroscopy. 56 (11), 1385-1389 (2002).</li><li>Ge, X., Lebert, J. M., Monton, M. R. N., Lautens, L. L., Brennan, 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=Materials+Screening+for+Sol-Gel-Derived+High-Density+Multi-Kinase+Microarrays.">Materials Screening for Sol-Gel-Derived High-Density Multi-Kinase Microarrays.</a> Chemistry of Materials. 23 (16), 3685-3691 (2011).</li><li>Rupcich, N., Green, J. R. A., Brennan, 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=Nanovolume+Kinase+Inhibition+Assay+Using+a+Sol-Gel-Derived+Multicomponent+Microarray.">Nanovolume Kinase Inhibition Assay Using a Sol-Gel-Derived Multicomponent Microarray.</a> Analytical Chemistry. 77 (24), 8013-8019 (2005).</li><li>Rupcich, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Coupled+enzyme+reaction+microarrays+based+on+pin-printing+of+sol-gel+derived+biomaterials.">Coupled enzyme reaction microarrays based on pin-printing of sol-gel derived biomaterials.</a> Analytica Chimica Acta. 500 (1-2), 3-12 (2003).</li><li>MacBeath, G. G., Schreiber, S. L. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Printing+proteins+as+microarrays+for+high-throughput+function+determination.">Printing proteins as microarrays for high-throughput function determination.</a> Science (New York, N.Y.). 289 (5485), 1760-1763 (2000).</li><li>Stillman, B. A. B., Tonkinson, J. L. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=FAST+slides:+a+novel+surface+for+microarrays.">FAST slides: a novel surface for microarrays.</a> BioTechniques. 29 (3), 630-635 (2000).</li><li>Rupcich, N., Goldstein, A., Brennan, 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=Optimization+of+sol-gel+formulations+and+surface+treatments+for+the+development+of+pin-printed+protein+microarrays.">Optimization of sol-gel formulations and surface treatments for the development of pin-printed protein microarrays.</a> Chemistry of Materials. 15 (9), 1803-1811 (2003).</li><li>Gill, I., Ballesteros, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Encapsulation+of+biologicals+within+silicate,+siloxane,+and+hybrid+sol-gel+polymers:+An+efficient+and+generic+approach.">Encapsulation of biologicals within silicate, siloxane, and hybrid sol-gel polymers: An efficient and generic approach.</a> Journal of the American Chemical Society. 120 (34), 8587-8598 (1998).</li><li>Brook, M. A., Chen, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Proteins+entrapped+in+silica+monoliths+prepared+from+glyceroxysilanes.">Proteins entrapped in silica monoliths prepared from glyceroxysilanes.</a> Journal of Sol-gel Science and Technology. 31 (1), 343-348 (2004).</li><li>Brook, M. A., Chen, Y., Guo, K., Zhang, Z., Brennan, 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=Sugar-modified+silanes:+precursors+for+silica+monoliths.">Sugar-modified silanes: precursors for silica monoliths.</a> Journal of Materials Chemistry. 14 (9), 1469 (2004).</li><li>Zhang, J., Chung, T., Oldenburg, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Simple+Statistical+Parameter+for+Use+in+Evaluation+and+Validation+of+High+Throughput+Screening+Assays.">A Simple Statistical Parameter for Use in Evaluation and Validation of High Throughput Screening Assays.</a> Journal of Biomolecular Screening. 4 (2), 67-73 (1999).</li><li>. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Next+generation+of+protein+microarray+support+materials:+Evaluation+for+protein+and+antibody+microarray+applications.">Next generation of protein microarray support materials: Evaluation for protein and antibody microarray applications.</a> Journal of Chromatography A. , 1-8 (2013).</li><li>Bhatia, R. B., Brinker, C. J., Gupta, A. K., Singh, A. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Aqueous+Sol-Gel+Process+for+Protein+Encapsulation.">Aqueous Sol-Gel Process for Protein Encapsulation.</a> Chemistry of Materials. 12 (8), 2434-2441 (2000).</li></ol>

हम खुलासा करने के लिए कुछ भी नहीं है.

यहाँ वर्णित पद्धति तेजी से माल की बड़ी संख्या स्क्रीन करने के लिए बिना इष्टतम सामग्री की पहचान करने के लिए एक समय और लागत प्रभावी प्रक्रिया के उत्पादन, संपर्क प्रिंटर से प्रिंट करने योग्य प जेल निकाली गई सामग्री की पहचान करने के लिए सबसे उपयुक्त के रूप में चयनित किया गया था. ~ 20,000 संभावित माल की कुल से, यह अकेले जमाना समय के आधार पर मुद्रण के लिए उपयुक्त थे कि ~ 200 सामग्री की पहचान करने के लिए संभव था. यह काफी बाद मुद्रण परीक्षण के लिए तैयार होने के लिए आवश्यक सामग्री की संख्या कम हो. ये प्रिंट करने योग्य सामग्री तो 768 सामग्री स्लाइड संयोजनों की कुल के लिए 4 स्लाइड सतहों पर मुद्रित किया गया. औसत पर, एक सामग्री के 50 स्पॉट / replicates नमूना लोड, मौके बयान और पिन सफाई सहित ~ 3 मिनट, में मुद्रित किया जा सकता है. उन में से, 155 सामग्री, या लगभग 20%, समाधान तेज प्रति स्पॉट की अधिकतम संख्या मुद्रित करने के लिए अनुमति दी और प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य स्थान आकार का उत्पादन किया. यह ध्यान दिया जाना चाहिए 4 SL की किआईडीई सतहों परीक्षण, सामग्री क्रम में बेहतर मुद्रित: अमाइन&gt; epoxy&gt; एल्डिहाइड&gt; PMMA, PMMA स्लाइड किसी भी सामग्री के लिए उपयोगी सरणियों का उत्पादन नहीं किया. यह संभावना सतह कोटिंग के polarity के लिए जिम्मेदार ठहराया गया था. ऊपर उल्लिखित स्लाइड सतहों के मुकाबले अधिक ध्रुवीय अमाइन और epoxy बेहतर PMMA स्लाइड्स की तुलना में जलीय SOLS के लिए उपयुक्त थे. इसके अलावा, परीक्षण सतहों, अमाइन लेपित स्लाइड बंधन को ऋणात्मक प जमा के लिए एक संभावित सकारात्मक आरोप लगाया सतह प्रदान करते हैं. हमें संदेह है, सिलिका स्लाइड और प सतह के साथ बातचीत के बीच इंटरफेस में नैनोकणों. Epoxy और एल्डिहाइड स्लाइड सतहों दोनों ही प्रारंभिक शुल्क के आधार पर बातचीत की कमी है. इष्टतम स्थान बयान सुनिश्चित करने के लिए यह अत्यधिक ऐसे Arrayit के रूप में एक सप्लायर से पूर्व लेपित स्लाइड्स का उपयोग करने के लिए सिफारिश की है. घर में कोटिंग गरीब हाजिर reproducibility के 13 और नेतृत्व करने के लिए कि असंगत सतहों पैदा करता है, कुछ मामलों में, मात्रा का ठहराव समस्या पैदा हो सकती हैlems. समान महत्व की 18, तापमान और नमी सामग्री के &quot;printability&quot; प्रभावित करते हैं. तापमान से संबंधित प्रभाव के बारे में कोई विस्तृत अध्ययन किए थे, छपाई हमेशा कमरे के तापमान पर बाहर किया (23 ± 3 डिग्री सेल्सियस). था आर्द्रता (80% से अधिक) भी छोटा सा बयान मात्रा (0.7-2.3 nl) और वाष्पीकरण के कारण अनियमित आकार के जमाव को रोकने के लिए प्रिंट कक्ष के भीतर नियंत्रित किया गया था. सामग्री स्क्रीन में दर्द और kinases है, प्रोटीन के दोनों प्रकार के लिए काम किया है कि सामग्री का एक छोटा सा सेट की पहचान की गई के मुद्रण के लिए विशेष रूप से इष्टतम प जेल निकाली गई सामग्री की पहचान करने की दिशा में निर्देशित किया गया है. दरअसल, काइनेज माइक्रोएरे निर्माण के लिए पहचान की गई है कि सामग्री के दोनों एसएस + PVA + ग्लिसरॉल पर आधारित थे, और दोनों सामग्री भी में दर्द प्रोटीन के लिए चयनित 26 माल में पहचाना गया. ये &quot;इष्टतम&quot; सामग्री आगे prote के विकास के लिए एक सामान्य प्रारंभिक बिंदु प्रदान कर सकता हैइन रचनाओं के आसपास केंद्रित में डाल दिया गया प जेल आधारित प्रोटीन, और छोटे परदे माइक्रोएरे निर्माण के लिए भी बेहतर सामग्री की पहचान कर सकते हैं. नोट करने के लिए एक दूसरा मुद्दा इस्तेमाल किया एंजाइम का महत्व है. में दर्द (एक नहीं बल्कि मजबूत एंजाइम) के मामले में, परख संगत के रूप में पहचान की मूल 66 सामग्री के 26 (या लगभग 40%) फँस में दर्द की गतिविधि को बनाए रखा. हालाँकि, और अधिक नाजुक kinases के लिए, 69 परख संगत रचनाओं, या सामग्री का लगभग 3%, की केवल 2 सभी kinases की गतिविधि को बनाए रखने में सक्षम थे. विभिन्न एंजाइमों की पर्याप्त संख्या निर्णायक बयान करने के लिए अध्ययन नहीं किया गया है, यह अपेक्षाकृत अस्थिर एंजाइमों के साथ कि अनुकूलन सरणी निर्माण mutliplexed माइक्रोएरे निर्माण की अनुमति के लिए प्रोटीन की एक विस्तृत श्रृंखला फंसाने कर सकते हैं कि सामग्री की पहचान करने के लिए नेतृत्व कर सकते हैं प्रकट होता है. चुना प्रोटीन की स्वतंत्र, प्रिंट करने योग्य सामग्री की पहचान करने के लिए प्रमुख कट ऑफ कारक एक लंबे समय के लिए की जरूरत थीसामग्री जमाना बार (&gt; 2.5 घंटे). एसएस आधारित प जेल सामग्री के विकास है, यह आयन एक्सचेंज और छानने के बाद प पीएच 4 के बारे में है, यह सुनिश्चित करने के लिए बहुत महत्वपूर्ण है. एक कम प्रारंभिक पीएच साथ SOLS एंजाइम की गतिविधि को प्रभावित कर सकते हैं. 19 समायोजन एसएस को Dowex (आयन एक्सचेंज राल) की राशि प के अंतिम पीएच बदल सकते हैं एक कम से भी तटस्थ पीएच, के साथ सामग्री में हो सकता है. राल का एक नया बैच तैयार किया जाता है जब एसएस को राल का अनुपात प्रोटोकॉल की धारा 2 में प्रक्रिया का पालन के बारे में पीएच 4 बजे SOLS निर्माण करने के लिए इतनी के रूप में समायोजित करने की आवश्यकता है. इसी प्रकार, स्फटिक महानिदेशकों की तैयारी अक्सर बायोमोलिक्यूल फंसाने के लिए डीजीएस आधारित SOLS का उपयोग करते समय सामग्री की विफलता के साथ जुड़े त्रुटि का एक स्रोत है. विस्तार में यहाँ की सूचना नहीं है, महान देखभाल polyglycerated सिलिका उत्पादन कर सकते हैं, जो विशेष रूप से क्रिस्टलीय महानिदेशकों के संश्लेषण, संश्लेषण के दौरान पानी की उपस्थिति से बचने के लिए की जरूरत है, के दौरान उठाए जाने की जरूरत हैबल्कि मोनोमेरिक महानिदेशकों से tes है. इसके अलावा, जी एस की हीड्रोस्कोपिक प्रकृति के कारण, स्फटिक नमूना सूखा और संश्लेषण के बाद 6 महीने के भीतर इस्तेमाल किया संग्रहीत करने की आवश्यकता है. 6 महीने से अधिक पुराने क्रिस्टलीय महानिदेशकों भी एक अम्लीय वातावरण में sonication के साथ (कारण आंशिक रूप से संघनित polyglyceryl सिलिकेट सामग्री के लिए) पूरी तरह से भंग नहीं हो सकता है. अधूरा महानिदेशकों विघटन अज्ञात और बेकाबू सिलिका सामग्री और इस प्रकार, कम मजबूत सामग्री के साथ SOLS पैदा करता है. संपर्क मुद्रण के साथ नोट करने के लिए एक महत्वपूर्ण मुद्दा पिनों की गुणवत्ता है. खराब अथवा mishandled पिंस (चित्रा 9) मुद्रित की जा रही सामग्री की स्वतंत्र प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य सरणियों उत्पादन कभी नहीं होगा. यह टूट गया है या भरा पिंस इस्तेमाल नहीं कर रहे हैं सुनिश्चित करने के लिए एक विच्छेदन माइक्रोस्कोप का उपयोग पिन गुणवत्ता की जांच की सिफारिश की है. सावधान से निपटने पिन के लिए लंबे जीवन को सुनिश्चित करता है. पिन की मुक्त आवाजाही भी महत्वपूर्ण है. नमी सिर और पिन के बीच प्रिंट सिर, पिन में फंस गया है जहां मामलों मेंसही ढंग से सीट है और इस तरह की सामग्री के बयान की कमी है, जिसके परिणामस्वरूप सतह के साथ उचित संपर्क नहीं कर देगा नहीं होगा. अंत में, हम उच्च घनत्व प्रोटीन डाल दिया गया पिन मुद्रित प्रोटीन के विकास के लिए एक विस्तृत, multistep स्क्रीनिंग दृष्टिकोण प्रदान की है. स्क्रीनिंग और अधिक ध्यान केंद्रित स्क्रीनिंग द्वारा पीछा सामग्री के मुद्रण, एक दिया परख के साथ संगत और एंजाइम गतिविधि को बनाए रखने में सक्षम हैं कि सामग्री की पहचान करने के लिए अनुमति देने के लिए गुण सामग्री के अनुकूलन (जमाना समय और printability) शामिल है. यह निर्देशित सामग्री स्क्रीनिंग दृष्टिकोण समय और कुशल उच्च घनत्व प्रोटीन के उत्पादन के साथ जुड़े लागत को कम करने के लिए अतिरिक्त माइक्रोएरे प्रारूपों के लिए लागू किया जा सकता है.

प्रोटीन परख throughput बढ़ाने के लिए एक विधि के रूप में वैज्ञानिक समुदाय के भीतर लोकप्रियता हासिल की है. माइक्रोएरे प्रौद्योगिकी का विकास 1990 के दशक में जीन की अभिव्यक्ति 1 का आकलन करने के बाद, प्रोटीन प्रोटीन, प्रोटीन और प्रोटीन छोटे अणु बातचीत की पहचान करने के लिए, और विशिष्ट गुणों के साथ नई सामग्री खोजने के लिए उच्च throughput assays के विकास में उपयोग मिल गया है. 2-5 अभी हाल ही में डीएनए एक उपयुक्त प्रतिदीप्ति का उपयोग माइक्रोएरे पर ही enzymatic गतिविधि और निषेध के सतही माप के लिए अनुमति देता है, विशिष्ट सामग्री प्रोटीन फँस जाता है, जिसके भीतर एक तीन आयामी माइक्रोएरे तत्व उत्पादन, कार्यात्मक स्थिर प्रोटीन का इस्तेमाल किया जाता है जिसमें विकसित किया गया है सब्सट्रेट कारोबार के लिए युग्मित है कि परख. 5-10 महत्वपूर्ण बात है, इस तरह के प्रोटीन के एक उच्च समानांतर फैशन में एक साथ सभी आवश्यक स्क्रीन नमूने लिए उपकरणों और नियंत्रण शामिल करने के लिए तैयार किया जा सकता है. 5,8 &lt;/ P&gt; प्रोटीन के प्रारंभिक उदाहरण आम तौर पर इस तरह के सहसंयोजक लगाव के रूप में ठोस समर्थन करता है, पर प्रोटीन स्थिरीकरण के लिए मानक विधियों का प्रयोग करके तैयार किए गए, 11 आत्मीयता 3 कब्जा और शारीरिक सोखना. 12 जैव स्थिरीकरण के इन तरीकों के लिए आवश्यक वृद्धि हुई नमूना एकाग्रता और त्वरित प्रतिक्रिया कैनेटीक्स के लिए अनुमति परख miniaturization की, वे हर कमियां पीड़ित हैं. सामान्य में, सब एक सतह की रासायनिक परिवर्तन के कारण देशी बायोमोलिक्यूल कार्यक्षमता में कमी, सक्रिय साइटों के लिए उपयोग रुकावट, या गैर विशिष्ट स्थिरीकरण के कारण अनुचित अभिविन्यास कारण. इस प्रकार, बायोमोलिक्यूल बयान में वृद्धि की संभावना कृत्रिम रूप से एक सतह के लिए biomolecules बाध्य करने की जरूरत की वजह से उठता है कि एक प्रतिक्रिया के बावजूद सभी तरीकों कम परख संवेदनशीलता में परिणाम. कार्यात्मक बायोमोलिक्यूल प्रोटीन के उत्पादन के लिए एक उभरते दृष्टिकोण प्रोटीन डाल दिया गया की पिन मुद्रण के माध्यम से होता हैआम तौर पर या तो functionalized गिलास स्लाइड या microwell प्लेटों के व्यक्तिगत कुओं हैं जो ठोस समर्थन पर सिलिका SOLS,. प जेल प्रक्रिया ही कमरे के तापमान पर एक जलीय वातावरण में जगह लेता है, और यह के भीतर 13 लोड हो रहा है और साथ ही कई घटकों के फंसाने उच्च प्रोटीन के लिए अनुमति देता है, मुद्रित और फिर 3 डी मैट्रिक्स के भीतर फंसाने biomolecules करने जैल है कि तरल अग्रदूत है एक ही माइक्रोएरे तत्व. प जेल व्युत्पन्न सामग्री की 13,14 सिलाई के साथ ही विभिन्न buffers के उपयोग (पीएच, ईओण ताकत) के माध्यम से जलीय घटक बदलकर, विभिन्न सिलिका व्यापारियों का चयन सावधानी से किया है, और शामिल किए जाने के किया जा सकता है एक इष्टतम सामग्री प्राप्त करने के लिए विभिन्न additives (पॉलिमर, छोटे अणुओं), जो की विशिष्ट प्रकृति फँस जाता है कि बायोमोलिक्यूल पर निर्भर करता है. 10 पिन मुद्रण के माध्यम से प जेल व्युत्पन्न प्रोटीन के विकास के साथ जुड़े एक संभावित सीमा हैपिन के बीच बढ़िया तालमेल के बिना मुद्रित या एक बार एक सतह पर मुद्रित अवांछनीय गुण (irreproducible स्थान आकार, खुर, गरीब आसंजन, परख घटकों के साथ असंगति, गरीब प्रोटीन गतिविधि) दिखा जा सकता है कि प जेल आधारित मिश्रित सामग्री की पहचान करने की जरूरत है. 5 एक साथ इन मानकों के सभी के अनुकूलन के लिए एक दृष्टिकोण है जिसमें सामग्री नए सिरे से तैयार किया जा सकता है precludes, या एक धारावाहिक तरीके से धीरे से जांच की. दूसरी ओर, कई हजार या सामग्री के हजारों के यादृच्छिक स्क्रीनिंग न तो समय और न ही लागत प्रभावी है. इस अनुच्छेद में, हम बेतरतीब ढंग से माल की बड़ी संख्या स्क्रीन की जरूरत के बिना प्रोटीन के उत्पादन के लिए उपयुक्त सामग्री की तेजी से पहचान की अनुमति देता है कि एक निर्देशित स्क्रीनिंग दृष्टिकोण का वर्णन है. एक निर्देशित दृष्टिकोण का प्रयोग, माइक्रोएरे मुद्रण के लिए उपयुक्त सामग्री पहले की पहचान करने के लिए छोटे पैमाने पर स्क्रीन की एक श्रृंखला के बाद, पहचान कर रहे हैं प जेल materi व्युत्पन्न इष्टतमअल संयोजनों कि खुर के बिना, reproducibly मुद्रित और एक दिया परख के साथ संगत कर रहे हैं किया जा सकता है. अंत में, इष्टतम सामग्री एक अंतिम छोटे अणु स्क्रीनिंग परख में एंजाइम गतिविधि और प्रदर्शन की अवधारण के आधार पर पहचाने जाते हैं. इस तरह, इष्टतम सामग्री केवल कुछ सौ परख चरणों का उपयोग कर कई हजार उम्मीदवारों से पहचाना जा सकता है. हम उच्च घनत्व एसिटाइलकोलिनेस्टरेज़ और multikinase प्रोटीन और छोटे अणु स्क्रीनिंग के लिए इस तरह के प्रोटीन के उपयोग दोनों के निर्माण के लिए इस दृष्टिकोण को प्रदर्शित करता है.

<table border="1">
	<tbody>
		<tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Reagent/Material</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Poly(vinyl alcohol) (PVA)</td>
			<td>Sigma-Alderich</td>
			<td>360627</td>
			<td>80% hydrolozyed, Mw 600</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Polyethylene glycol 600 (PEG)</td>
			<td>Sigma-Alderich</td>
			<td>87333</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Polyethylenimine (PEI)</td>
			<td>Sigma-Alderich</td>
			<td>482595</td>
			<td>50% (w/w) solution in water</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Carboxyethylsilanetriol (Si-COOH)</td>
			<td>Gelest, Inc.</td>
			<td>SIC2263.0</td>
			<td>25% in water</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>N-(3-triethoxysilylpropyl) gluconamide(GLS)</td>
			<td>Gelest, Inc.</td>
			<td>SIT8189.0</td>
			<td>50% in ethanol</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>bis[(3-methyldimethoxysilyl)propyl]polypropylene oxide (MDSPPO)</td>
			<td>Gelest, Inc.</td>
			<td>SIB1660.0</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Methyltrimethoxysilane (MTMS)</td>
			<td>Gelest, Inc.</td>
			<td>SIM6560.1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bis(triethoxysiyly)ethane (Bis-TEOS)</td>
			<td>Gelest, Inc.</td>
			<td>SIB1817.0</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>3-Aminopropyltriethoxysilane (APTES)</td>
			<td>Gelest, Inc.</td>
			<td>SIA0610.0</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glycerol</td>
			<td>Sigma-Alderich</td>
			<td>49767</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>D-Sorbitol</td>
			<td>Sigma-Alderich</td>
			<td>240850</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>D-(+)-Trehalose dihydrate</td>
			<td>Sigma-Alderich</td>
			<td>T9531</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Triton X-100</td>
			<td>Sigma-Alderich</td>
			<td>X-100</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>N&#949;-Acetyl-L-lysine</td>
			<td>Sigma-Alderich</td>
			<td>A4021</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tris(hydroxymethyl)aminomethane</td>
			<td>Sigma-Alderich</td>
			<td>154563</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>HEPES</td>
			<td>Sigma-Alderich</td>
			<td>H3375</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium hydroxide, 1.0 N</td>
			<td>LabChem Inc.</td>
			<td>LC24350-2</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hydrochloric Acid, 1.0 N/0.1 N</td>
			<td>LabChem Inc.</td>
			<td>LC15300-2/LC152220-2</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Magnesium chloride</td>
			<td>Sigma-Alderich</td>
			<td>M8266</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Diglycerolsilane (DGS)</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Prepared in laboratory</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium silicate solution</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>SS338-1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dowex 50WX8-100 ion exchance resin</td>
			<td>Sigma-Alderich</td>
			<td>217492</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Acetylthiocholine iodide</td>
			<td>Sigma-Alderich</td>
			<td>1480</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Acetylcholinesterase from Electrophorus electricus (electric eel)</td>
			<td>Sigma-Alderich</td>
			<td>C2888</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>BODIPY FL L-Cystine</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>B-20340</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pro-Q Diamond Phosphoprotein/Phosphopeptide Microarray Stain Kit</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>P33706</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Adenosine 5&#39;triphosphate disodium salt (ATP) solution</td>
			<td>Sigma-Alderich</td>
			<td>A6559</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MAP Kinase 2 (MAPK2)</td>
			<td>EMD Millipore</td>
			<td>454850</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>p38&#945;/SAPK2a (T106M), active</td>
			<td>EMD Millipore</td>
			<td>14-687M</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Epidermal growth factor (EGFR)</td>
			<td>EMD Millipore</td>
			<td></td>
			<td>Donated by Millipore</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glycogen synthase kinase 3&#946; (GSK-3&#946;)</td>
			<td>EMD Millipore</td>
			<td>14-306</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Myelin basic protein (MBP)</td>
			<td>EMD Millipore</td>
			<td></td>
			<td>Substrate for MAPK2 and p38&#945;, Donated by Millipore</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>GSM</td>
			<td>EMD Millipore</td>
			<td>12-533</td>
			<td>Substrate for GSK-3&#946;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Poly-glu-tyr polypeptide p(E4Y)</td>
			<td>EMD Millipore</td>
			<td>12-440</td>
			<td>Substrate for EGFR</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stealth pin</td>
			<td>ArrayIt</td>
			<td>SMP3</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stealth pin</td>
			<td>ArrayIt</td>
			<td>SMP7</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Amine coated slides</td>
			<td>ArrayIt</td>
			<td>SMM2</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Aldehyde coated slides</td>
			<td>ArrayIt</td>
			<td>SMA2</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Exposy coated slides</td>
			<td>ArrayIt</td>
			<td>SME2</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Poly(methylmethacrylate) (PMMA) coated slides</td>
			<td>Exakt Technologies Inc.</td>
			<td>41500</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>0.2-&#956;m syringe filter</td>
			<td>PALL Life Sciences</td>
			<td>4612</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Equipment</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Virtek Contact Printer</td>
			<td>BioRad</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Novaray Fluorescence Slide Imager</td>
			<td>Alpha Innotech Corporation</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Desktop microarray centrifuge</td>
			<td>ArrayIt</td>
			<td>MHC110V</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MilliQ Synthesis A10</td>
			<td>Millipore</td>
			<td></td>
			<td>Used to filter all water required for experiments</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a guided materials screening approach for developing quantitative sol-gel derived protein microarrays

डीएनए नई सामग्री और छोटे अणु दवा सुराग की खोज के लिए उच्च throughput assays के विकास में उपयोग मिल गया है. इस के साथ साथ हम तीन आयामी प्रोटीन के उत्पादन के लिए उपयुक्त हैं कि प जेल आधारित सामग्री की पहचान करने के लिए एक निर्देशित सामग्री स्क्रीनिंग दृष्टिकोण का वर्णन है. दृष्टिकोण पहले, प्रोटीन के रूप में मुद्रित किया जा सकता है कि सामग्री को दिखाता अधिकतम एंजाइम गतिविधि की अवधारण के आधार पर दिया एंजाइम परख के साथ संगत कर रहे हैं कि उन लोगों के, और फिर इष्टतम सामग्री पर hones पहचान के द्वारा सामग्री की संख्या नीचे संकरी. इस दृष्टिकोण के कैंसर में शामिल चार प्रमुख kinases के एक सेट का उपयोग कर एसिटाइलकोलिनेस्टरेज़ और अन्य का उपयोग करते हुए दो अलग एंजाइम assays के, एक के लिए उपयुक्त प्रोटीन विकसित करने के लिए लागू किया जाता है. प्रत्येक मामले में, यह मात्रात्मक छोटे अणु स्क्रीनिंग assays और खुराक पर निर्भर अवरोध प्रतिक्रिया घटता के उत्पादन के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है कि प्रोटीन का उत्पादन संभव था. महत्वपूर्ण बात है, की क्षमता कई दोस्त की छानबीन के लिएrials सबसे अच्छा एंजाइम गतिविधि का माइक्रोएरे उत्पादन और बनाए रखने के लिए दोनों के लिए अनुकूल है कि सामग्री के प्रकार के बारे में जानकारी का उत्पादन किया. सामग्री डेटा इष्टतम, उच्च घनत्व प जेल व्युत्पन्न प्रोटीन सिलाई के लिए आवश्यक आधारभूत सामग्री आवश्यकताओं में अंतर्दृष्टि प्रदान करते हैं.

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A Guided Materials Screening Approach for Developing Quantitative Sol-gel Derived Protein Microarrays

निर्माण के एक उभरते पिन मुद्रण विधि का उपयोग कर प जेल व्युत्पन्न प्रोटीन डाल दिया गया प्रोटीन विकसित करने के लिए एक निर्देशित सामग्री स्क्रीनिंग दृष्टिकोण वर्णित है. इस पद्धति को लागत प्रभावी छोटे अणु स्क्रीनिंग के लिए उपयोग किया जाता है जो एसिटाइलकोलिनेस्टरेज़ और multikinase प्रोटीन के विकास के माध्यम से प्रदर्शन किया है.

मात्रात्मक सोल जेल व्युत्पन्न प्रोटीन के विकास के लिए एक गाइडेड सामग्री स्क्रीनिंग दृष्टिकोण

Microarrays have found use in the development of high-throughput assays for new materials and discovery of small-molecule drug leads. Herein we describe a ...

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