Name: preparation of mica supported lipid bilayers for high resolution optical microscopy imaging
Uploaded: 2014-06-07T15:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Preparation of Mica Supported Lipid Bilayers for High Resolution Optical Microscopy Imaging at JoVE.com

저자는 아직 승인이 없습니다.

1. 운모 및 슬라이드 준비 <ol><li> 장소 번호 1 ½ (0.17 mm)는 염색 랙에 커버 슬립. </li><li> 60 ° C에서 2 % 세제에 30 분 동안 초음파 처리 </li><li> 탈 이온수로 20 회 반복한다. </li><li> 집게를 사용하여 슬라이드를 제거하고 압축 공기 또는 질소를 사용하여 건조한다. </li><li> 운모 시트를 가위 또는 면도날을 사용하여 10 × 10mm 사각형 조각으로 잘라. </li><li> 면도날을 사용하여 2 ~ 3 얇은 전단지에 각 운모 ...

<ol>
	<li>Giocondi, M. -. C., 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=Surface+topography+of+membrane+domains.">Surface topography of membrane domains.</a> Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Biomembranes. 1798, 703-718 (2010).</li><li>Garcia-Saez, A. J., Schwille, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Surface+analysis+of+membrane+dynamics.">Surface analysis of membrane dynamics.</a> Biochim Biophys Acta. 1798, 766-776 (2010).</li><li>Plochberger, B., 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=Cholesterol+slows+down+the+lateral+mobility+of+an+oxidized+phospholipid+in+a+supported+lipid+bilayer.">Cholesterol slows down the lateral mobility of an oxidized phospholipid in a supported lipid bilayer.</a> Langmuir. 26, 17322-17329 (2010).</li><li>El Kirat, K., Morandat, S., Dufr&#234;ne, Y. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nanoscale+analysis+of+supported+lipid+bilayers+using+atomic+force+microscopy.">Nanoscale analysis of supported lipid bilayers using atomic force microscopy.</a> Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Biomembranes. 1798, 750-765 (2010).</li><li>Szmodis, A. W., Blanchette, C. D., Longo, M. L., Orme, C. A., Parikh, A. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Thermally+induced+phase+separation+in+supported+bilayers+of+glycosphingolipid+and+phospholipid+mixtures.">Thermally induced phase separation in supported bilayers of glycosphingolipid and phospholipid mixtures.</a> Biointerphases. 5, 120-130 (2010).</li><li>Strulson, M. K., Maurer, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microcontact+printing+for+creation+of+patterned+lipid+bilayers+on+tetraethylene+glycol+self-assembled+monolayers.">Microcontact printing for creation of patterned lipid bilayers on tetraethylene glycol self-assembled monolayers.</a> Langmuir. 27, 12052-12057 (2011).</li><li>Satriano, C., 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=Plasma+oxidized+polyhydroxymethylsiloxane--a+new+smooth+surface+for+supported+lipid+bilayer+formation.">Plasma oxidized polyhydroxymethylsiloxane--a new smooth surface for supported lipid bilayer formation.</a> Langmuir. 26, 5715-5725 (2010).</li><li>Bag, N., Sankaran, J., Paul, A., Kraut, R. S., Wohland, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Calibration+and+limits+of+camera-based+fluorescence+correlation+spectroscopy:+a+supported+lipid+bilayer+study.">Calibration and limits of camera-based fluorescence correlation spectroscopy: a supported lipid bilayer study.</a> Chemphyschem: a European Journal of Chemical Physics and Physical Chemistry. 13, 2784-2794 (2012).</li><li>Singh, S., Keller, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Atomic+force+microscopy+of+supported+planar+membrane+bilayers.">Atomic force microscopy of supported planar membrane bilayers.</a> Biophysical Journal. 60, 1401-1410 (1991).</li><li>Przybylo, 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=Lipid+Diffusion+in+Giant+Unilamellar+Vesicles+Is+More+than+2+Times+Faster+than+in+Supported+Phospholipid+Bilayers+under+Identical+Conditions.">Lipid Diffusion in Giant Unilamellar Vesicles Is More than 2 Times Faster than in Supported Phospholipid Bilayers under Identical Conditions.</a> Langmuir. 22, 9096-9099 (2006).</li><li>Scomparin, C., Lecuyer, S., Ferreira, M., Charitat, T., Tinland, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Diffusion+in+supported+lipid+bilayers:+influence+of+substrate+and+preparation+technique+on+the+internal+dynamics.">Diffusion in supported lipid bilayers: influence of substrate and preparation technique on the internal dynamics.</a> Eur Phys J E Soft Matter. 28, 211-220 (2009).</li><li>Oreopoulos, J., Yip, C. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Combined+scanning+probe+and+total+internal+reflection+fluorescence+microscopy.">Combined scanning probe and total internal reflection fluorescence microscopy.</a> Methods. 46, 2-10 (2008).</li><li>Shaw, J. E., Slade, A., Yip, C. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Simultaneous+in+situ+total+internal+reflectance+fluorescence/atomic+force+microscopy+studies+of+DPPC/dPOPC+microdomains+in+supported+planar+lipid+bilayers.">Simultaneous in situ total internal reflectance fluorescence/atomic force microscopy studies of DPPC/dPOPC microdomains in supported planar lipid bilayers.</a> J Am Chem Soc. 125, 11838-11839 (2003).</li><li>Skaug, M. J., Faller, R., Longo, M. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Correlating+anomalous+diffusion+with+lipid+bilayer+membrane+structure+using+single+molecule+tracking+and+atomic+force+microscopy.">Correlating anomalous diffusion with lipid bilayer membrane structure using single molecule tracking and atomic force microscopy.</a> J Chem Phys. 134, (2011).</li><li>Bag, N., Yap, D. H., Wohland, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Temperature+dependence+of+diffusion+in+model+and+live+cell+membranes+characterized+by+imaging+fluorescence+correlation+spectroscopy.">Temperature dependence of diffusion in model and live cell membranes characterized by imaging fluorescence correlation spectroscopy.</a> Biochimica et Biophysica Acta. , (2013).</li><li>Sbalzarini, I. F., Koumoutsakos, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Feature+point+tracking+and+trajectory+analysis+for+video+imaging+in+cell+biology.">Feature point tracking and trajectory analysis for video imaging in cell biology.</a> J Struct Biol. 151, 182-195 (2005).</li><li>Linkert, 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=Metadata+matters:+access+to+image+data+in+the+real+world.">Metadata matters: access to image data in the real world.</a> J Cell Biol. 189, 777-782 (2010).</li><li>Schutz, G. J., Schindler, H., Schmidt, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Single-molecule+microscopy+on+model+membranes+reveals+anomalous+diffusion.">Single-molecule microscopy on model membranes reveals anomalous diffusion.</a> Biophys J. 73, 1073-1080 (1997).</li><li>Matysik, A., Kraut, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=TrackArt:+the+user+friendly+interface+for+single+molecule+tracking+data+analysis+and+simulation+applied+to+complex+diffusion+in+mica+supported+lipid+bilayers.">TrackArt: the user friendly interface for single molecule tracking data analysis and simulation applied to complex diffusion in mica supported lipid bilayers.</a> BMC Research Notes. 7, (2014).</li></ol>

이 프로토콜은 지질 이중층 증착 및 고해상 이미징 부드럽고 얇은 운모 표면의 제조 방법을 설명한다. 기술은 주로 고품질 운모 표면을 얻기위한 중요한 유리 운모 - 유리 샌드위치 (단계 2.8)의 세세한 제외에 한정되는 최소한의 수동 기술을 필요로한다. 운모는 클 리빙없이 광학 접착제에서 분리하는 것이 가능하기 때문에 갓 절단 운모의 검사는 항상 광학 접착제의 노출 된 영역을 남기고,이 시?...

본 프로토콜의 전반적인 목표는 원자 힘과 결합 될 수있는 광학 전반사 형광 현미경 (TIRFM) 또는 공 초점 현미경을 이용한 운모지지 지질 이중층 (SLB 수)의 고해상도 영상화 운모 표면의 제조 방법을 도시하는 것이다 현미경 (AFM). 유동화 증권 지질 클러스터링, 상 분리, 펩티드, 단백질 또는 다른 화합물 1-5 이중층 구성 요소 또는 상호 작용의 역학의 수많은 연구를위한 널리 사용되는 모델입니다. 다른 기판은 SLB 형성 연구 4,6-8의 특성에 따라 (즉, 유리, 운모, 이산화 규소, 중합체)에 사용될 수있다. 분리막 연구는 TIRFM 및 AFM 같은 현미경을 기반 영상 기술에 의존하고 있습니다. 유리는 투명하기 때문에 이에 TIRFM 이미징, 유리 표면은 일반적인 선택이다. 유리의 제조가 비교적 용이하고, 결과의 품질은 주로이전에 지질 소포의 증착 청소 철저한 표면에 의해 결정된다. 높은 축 방향의 해상도에 의한 AFM은 운모 표면을 필요로한다. 운모는 완벽한 기초 분열 부근으로, 규산염 광물이다. 따라서, 갓 절단 운모 심지어 서브 - 나노 미터 스케일 (9)에 막 고저차의 관찰을 허용, 원자 적으로 평면이다. 이러한 형광 상관 분광법 (FCS), 추적 단일 분자 (SMT) 및 (FRAP)을 photobleaching에 후 형광 복구와 같은 방법을 사용하여 확산 연구는 지질 막 역학들이 퇴적되는에 표면의 유형, 이에 유리에 크게 의존하지만 보여 주었다 운모는 매우 다양한 결과 10, 11를 줄 수 있습니다. 이러한 차이는 멤브레인 프로브의 확산 계수뿐만 아니라, 서로 다른 속도로 확산 입자의 분리 된 집단의 검출 및 가능한 다른 상태 사이의 전환뿐만 있습니다. 따라서,동일한 표면 (이 경우 운모에) 사용되지 않는 TIRFM 및 AFM 기술을 사용하여 얻어진 결과의 직접적인 비교가 종종 문제가된다. TIRFM 및 AFM 이중층 이미징이 같은 운모 표면 (12, 13)에 실시 된 일부 연구가 있지만, 운모는 거의 대부분 때문에 처리 문제, 광학 현미경에 사용되지 않습니다. 운모 준비는 광학 접착제 (12)를 사용하여 커버 슬립에 붙어있다 얇은 전단지,에 손으로 절단을 필요로한다. 그러나이 방법은 만족스러운 결과를 달성하기 위해 연습이 필요합니다. 더욱이, 얻어진 표면은 그들 어려운 낮은 작동 거리, 높은 개구 수 렌즈를 사용할 수 있도록, 흔히 물결 두껍다. 이 프로토콜에 기술 된 바와 같이 제조 된 운모의 표면은 매우 얇은 (170 μM의 coverslip에 두께를 포함하여 ~ 220 μm의) 매우 평면, 성공 고해상도 이미징을위한 중요하다 &quot;파상&quot;를 피하는. 그들은 사용될 수있다TIRFM 또는 공 촛점 설정하십시오. 또한, 동일한 시료를 AFM에 전달 될 수 있고, 심지어 TIRFM / 촛점과 AFM과 동시에 이미지화. 이러한 두 가지 기술을 결합하면 이중층 막 구조물 (14)과 확산 거동의 직접적인 상관 관계를 허용한다. 운모 표면이 갓 절단되어 있기 때문에, 그들은 깨끗하고 (유리 청소 프로토콜은 일반적으로 같은 피라니아 솔루션, 황산, 나트륨 / 수산화 칼륨 등 화학 물질을 포함한다) 시간이 많이, 제대로 재현하고, 잠재적으로 위험한 청소 절차가 필요하지 않습니다. 또한이 프로토콜에 설명 작은 챔버의 설치​​, 50 미만 μL에 효과적인 이중층의 형성에 필요한 소포의 양을 줄일 수 있습니다. 마지막으로, 표면 어셈블리의 전체 프로세스는 시간 소모적 종래의 운모 벽개 및 부착을 마찬가지로, (제조 미만 30 분 소요), 및 서, 고도의 기술을 필요로하지 않는 것이다.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="710">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:291px;">Name of Material/ Equipment</td>
			<td style="width:135px;">Company</td>
			<td style="width:119px;">Catalog Number</td>
			<td style="width:167px;">Comments/Description</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:291px;">Bath Sonicator</td>
			<td style="width:135px;">Fisher Scientific</td>
			<td style="width:119px;">FB15051</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:291px;">Coverslips 24 x 50mm - No H1.5</td>
			<td style="width:135px;">Marienfeld</td>
			<td style="width:119px;">102222</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:291px;">DOPC</td>
			<td style="width:135px;">Avanti Polar Lipids</td>
			<td style="width:119px;">850357</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:291px;">Hellmanex III (detergent)</td>
			<td style="width:135px;">Hellma Analytics</td>
			<td style="width:119px;">320.003</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:291px;">Mica V-1 Grade</td>
			<td style="width:135px;">SPI Suppliers</td>
			<td style="width:119px;">1872-CA</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:291px;">Optical Adhesive (high viscosity)</td>
			<td style="width:135px;">Norland Products</td>
			<td style="width:119px;">NOA63</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:291px;">Optical Adhesive (low viscosity)</td>
			<td style="width:135px;">Norland Products</td>
			<td style="width:119px;">NOA60</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Sphingomyelin-ATTO647N</td>
			<td style="width:135px;">AttoTec</td>
			<td>AD 647N-171</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:291px;">UV lamp</td>
			<td style="width:135px;">Synoptics Ltd.</td>
			<td style="width:119px;">GelVue GVM20</td>
			<td>The lamp was set to 100% power</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

preparation of mica supported lipid bilayers for high resolution optical microscopy imaging

지원되는 지질 이중층 (SLB 수)가 널리 막 특성 (상 분리, 클러스터링, 역학)과 같은 약물이나 펩티드 등의 다른 화합물과의 상호 작용을 연구하기위한 모델로 사용된다. 그러나 SLB 특성 사용 지원에 따라 다르다. SLB 이미징 및 측정에 일반적으로 사용되는 기술들은 단일 분자 형광 현미경, FCS 및 원자 힘 현미경 (AFM)이다. AFM은 매우 평탄한 표면 (일반적으로 운모)를 필요로하는 동안 대부분의 광학 이미징 연구가 유리 지지체 상에 실시되기 때문에 이들 재료의 충전 및 평활성 속성 강하게 확산 영향 때문에, 이러한 기술의 결과는, 직접 비교 될 수 없다. 불행하게도, 유리 슬라이드에 절단 및 운모의 얇은 조각을 접착제로 붙이기에 필요한 손재주의 높은 수준의 SLB 준비를위한 운모의 일상적인 사용에 장애물을 선물한다. 이 선택의 방법, 이러한 준비 운모 것입니다 있지만표면은 종종 특히 작은 작동 거리, 높은 수치 조리개 렌즈로, 요철 (물결 모양) 및 이미지에 어려운 끝나게. 여기에서 우리는 지질 소포 증착 및 SLB의 제조에 대해 얇고 편평한 운모 표면을 제조하기위한 간단하고 재현 가능한 방법을 제시한다. 또한, 우리의 사용자 정의 만든 챔버는 SLB 형성 소포 만 아주 작은 볼륨을 필요로합니다. AFM 연구에서 사용 된 것과 직접 필적 고품질 지질 이중층 표면의 효율적인 간단하고 저렴한 생산 전체적인 절차 결과.

SLB 수있는 지질 형광 프로브의 확산 동작은 기판에 따라 다르다. SMT 기술과 결합 된 TIRFM는 입자의 움직임을 시각화하고 그들의 확산 계수를 추출하기위한 중요한 방법이다. DOPC 유리와 운모 지원 (1,2 - dioleoyl-SN-글리세로 -3 - 포스 포 콜린) 이중층에 확산 핑고 마이 엘린 - ATTO647N 프로브의 단일 분자 신호는 첨부 된 애니메이션 그림에 표시됩니다. 운모 표면은 여기에 제시된 프로토콜에 따라...

Watch this Scientific Journal Video about Preparation of Mica Supported Lipid Bilayers for High Resolution Optical Microscopy Imaging at JoVE.com

Preparation of Mica Supported Lipid Bilayers for High Resolution Optical Microscopy Imaging

우리는 고해상도 현미경 운모지지 지질 이중층을 제조하는 방법을 제시한다. 운모는 원자 규모에서 투명하고 평면이지만, 거의 때문에 어려움을 처리하는 영상에서 사용되지; 우리의 준비는 운모 시트도 증착 결과 및 이중층의 제조에 사용되는 물질을 감소시킨다.

운모의 준비 고해상도 광학 현미경 이미징 지질 이중층 지원

Supported lipid bilayers (SLBs) are widely used as a model for studying membrane properties (phase separation, clustering, dynamics) and its interaction ...

Research

JoVE Journal

Bioengineering

High-resolution Fiber-optic Microendoscopy for in situ Cellular Imaging

High-resolution Fiber-optic Microendoscopy for in situ Cellular Imaging

고해상도 광섬유 Microendoscopy에 대한 현장에서 세포 이미징

Many biological and clinical studies require the longitudinal study and analysis of morphology and function with cellular level resolution.  ...

연구

생체공학

Three-dimensional Optical-resolution Photoacoustic Microscopy

입체 광학 해상도 Photoacoustic 현미경

Optical microscopy, providing valuable insights at the cellular and organelle levels, has been widely recognized as an enabling biomedical technology. As ...

Specimen Preparation, Imaging, and Analysis Protocols for Knife-edge Scanning Microscopy

나이프 - 에지 스캐닝 현미경에 대한 표본 준비, 이미징 및 분석 프로토콜

Major advances in high-throughput, high-resolution, 3D microscopy techniques have enabled the acquisition of large volumes of neuroanatomical data at ...

Wideband Optical Detector of Ultrasound for Medical Imaging Applications

광대역 의료 이미징 애플리케이션을위한 초음파의 광 검출기

Optical sensors of ultrasound are a promising alternative to piezoelectric techniques, as has been recently demonstrated in the field of optoacoustic ...

High-resolution Spatiotemporal Analysis of Receptor Dynamics by Single-molecule Fluorescence Microscopy

단일 분자 형광 현미경에 의한 수용체 역학의 고해상도 시공간 분석

Single-molecule microscopy is emerging as a powerful approach to analyze the behavior of signaling molecules, in particular concerning those aspect (e.g., ...

Fluorescence-quenching of a Liposomal-encapsulated Near-infrared Fluorophore as a Tool for In Vivo Optical Imaging

Fluorescence-quenching of a Liposomal-encapsulated Near-infrared Fluorophore as a Tool for In Vivo Optical Imaging

위한 도구로 리포좀 캡슐화 된 근적외선 형광의 형광 담금질<em&gt; 생체</em&gt; 광학 이미징

Optical imaging offers a wide range of diagnostic modalities and has attracted a lot of interest as a tool for biomedical imaging. Despite the enormous ...

Atomic Force Microscopy Imaging and Force Spectroscopy of Supported Lipid Bilayers

원자 힘 현미경 이미징 및 지원 지질 이중층의 힘 분광학

Atomic force microscopy (AFM) is a versatile, high-resolution imaging technique that allows visualization of biological membranes. It has sufficient ...

Single Molecule Fluorescence Microscopy on Planar Supported Bilayers

평면에 단일 분자 형광 현미경은 이중층 지원

In the course of a single decade single molecule microscopy has changed from being a secluded domain shared merely by physicists with a strong background ...

Ligand Nano-cluster Arrays in a Supported Lipid Bilayer

지원되는 지질 이중층에 리간드 나노 클러스터의 배열

Currently there is considerable interest in creating ordered arrays of adhesive protein islands in a sea of passivated surface for cell biological ...

Switchable Acoustic and Optical Resolution Photoacoustic Microscopy for In Vivo Small-animal Blood Vasculature Imaging

Switchable Acoustic and Optical Resolution Photoacoustic Microscopy for In Vivo Small-animal Blood Vasculature Imaging

전환 가능한 음향 및 광학 해상도 Photoacoustic Microscopy for<em&gt; In Vivo</em&gt; 소 동물 혈관 조영술

Photoacoustic microscopy (PAM) is a fast-growing invivo imaging modality that combines both optics and ultrasound, providing penetration beyond the ...