Name: fabrication procedures and birefringence measurements for designing magnetically responsive lanthanide ion chelating phospholipid assemblies
Uploaded: 2018-01-03T14:00:00
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저자는 회계 SMhardBi (프로젝트 번호 200021_150088/1)를 위한 스위스 국립 과학 재단을 인정 합니다. SANS 실험은 스위스 spallation 중성자 소스 SINQ, 폴 Scherrer Instute, Villigen, 스위스에서 수행 했다. 따뜻하게 저자 박사 요 아 킴 Kohlbrecher SAN 실험과 함께 그의 지도 감사합니다. 높은 자기장에서 복굴절 측정 설치 높은 분야 자석 실험실 HFML, Nijmegen, 네덜란드에서 기존 설치에서 영감을 했다. 우리는 브루노 Pfister 복굴절 설치의 전자 제품 개발에 그의 도움에 대 한, 1 월 Corsano와 다니엘 Kiechl, 레이저의 정밀 하 고 손쉬운 맞춤을 허용 하는 프레임 워크를 구축 및 지속적인 기술 지원에 대 한 박사 베른하르트 콜 러 감사 합니다.

1. DMPC/DMPE-DTPA/Tm3 + 제작 절차 (어 금 니 비율 4:1:1) 및 어셈블리 DMPC/철-오/DMPE-DTPA/Tm3 + (어 금 니 비율 16:4:5:5) polymolecular
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	<li>사전 준비<ol>
		<li>에탄올으로 워시 홍 조에 의해 모든 유리 한번는 클로 프롬을 안정화 (&#62; 99% 클로 프롬) 압축 공기 건조.</li>
		<li>2 가지 10 mg/mL 재고 솔루션 DMPC와 DMPE-DTPA의 에탄올 안정 클로 프롬에 생산 (&#62; 99% 클로 프롬), 에탄올 안정 클로 프롬에 철 ...

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	<li>Sanders, C. R., Hare, B. J., Howard, K. P., Prestegard, J. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Magnetically-oriented+phospholipid+micelles+as+a+tool+for+the+study+of+membrane-associated+molecules.">Magnetically-oriented phospholipid micelles as a tool for the study of membrane-associated molecules.</a> Prog. Nucl. Magn. Reson. Spectrosc. 26, 421-444 (1994).</li><li>Glover, K. J., 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=Structural+evaluation+of+phospholipid+bicelles+for+solution-state+studies+of+membrane-associated+biomolecules.">Structural evaluation of phospholipid bicelles for solution-state studies of membrane-associated biomolecules.</a> Biophys. J. 81 (4), 2163-2171 (2001).</li><li>Katsaras, J. H. T. A., Pencer, J., Nieh, M. -. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term="Bicellar"+lipid+mixtures+as+used+in+biochemical+and+biophysical+studies.">"Bicellar" lipid mixtures as used in biochemical and biophysical studies.</a> Naturwissenschaften. 92 (8), 355-366 (2005).</li><li>Sanders, C. R., Prosser, R. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bicelles:+a+model+membrane+system+for+all+seasons?.">Bicelles: a model membrane system for all seasons?.</a> Structure. 6 (10), 1227-1234 (1998).</li><li>D&#252;rr, U. H. N., Soong, R., Ramamoorthy, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=When+detergent+meets+bilayer:+birth+and+coming+of+age+of+lipid+bicelles.">When detergent meets bilayer: birth and coming of age of lipid bicelles.</a> Prog. Nucl. Magn. Reson. Spectrosc. 69, 1-22 (2013).</li><li>D&#252;rr, U. H. N., Gildenberg, M., Ramamoorthy, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+magic+of+bicelles+lights+up+membrane+protein+structure.">The magic of bicelles lights up membrane protein structure.</a> Chem. Rev. 112, 6054-6074 (2012).</li><li>Ujwal, R., Abramson, J. <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+crystallization+of+membrane+proteins+using+the+lepidic+bicelle+method.">High-throughput crystallization of membrane proteins using the lepidic bicelle method.</a> J. Vis. Exp. (59), (2012).</li><li>Barbosa-Barros, L., 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=Bicelles:+lipid+nanostructured+platforms+with+potential+dermal+applications.">Bicelles: lipid nanostructured platforms with potential dermal applications.</a> Small. 6, 807-818 (2012).</li><li>Lin, L., 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=Hybrid+bicelles+as+a+pH-sensitive+nanocarrier+for+hydrophobic+drug+delivery.">Hybrid bicelles as a pH-sensitive nanocarrier for hydrophobic drug delivery.</a> RSC Adv. 6, 79811-79821 (2016).</li><li>Beck, P., 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=Novel+type+of+bicellar+disks+from+a+mixture+of+DMPC+and+DMPE-DTPA+with+complexed+lanthanides.">Novel type of bicellar disks from a mixture of DMPC and DMPE-DTPA with complexed lanthanides.</a> Langmuir. 26 (8), 5382-5387 (2010).</li><li>Liebi, 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> Tailored phospholipid bicelles to generate magnetically switchable material. , (2013).</li><li>Liebi, 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=Magnetically+enhanced+bicelles+delivering+switchable+anisotropy+in+optical+gels.">Magnetically enhanced bicelles delivering switchable anisotropy in optical gels.</a> ACS. Appl. Mater. Interfaces. 6 (2), 1100-1105 (2014).</li><li>Liebi, 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=Alignment+of+bicelles+studied+with+high-field+magnetic+birefringence+and+small-angle+neutron+scattering+measurements.">Alignment of bicelles studied with high-field magnetic birefringence and small-angle neutron scattering measurements.</a> Langmuir. 29, 3467-3473 (2013).</li><li>Prosser, R. S., Hwang, J. S., Vold, R. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Magnetically+aligned+phospholipid+bilayers+with+positive+ordering:+a+new+model+membrane+system.">Magnetically aligned phospholipid bilayers with positive ordering: a new model membrane system.</a> Biophys J. 74, 2405-2418 (1998).</li><li>Prosser, R. S., Bryant, H., Bryant, R. G., Vold, R. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lanthanide+chelates+as+bilayer+alignment+tools+in+NMR+studies+of+membrane-associated+peptides.">Lanthanide chelates as bilayer alignment tools in NMR studies of membrane-associated peptides.</a> J. Magn. Reson. 141, 256-260 (1999).</li><li>Liebi, M., Kohlbrecher, J., Ishikawa, T., Fischer, P., Walde, P., Windhab, E. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cholesterol+increases+the+magnetic+aligning+of+bicellar+disks+from+an+aqueous+mixture+of+DMPC+and+DMPE-DTPA+with+complexed+thulium+ions.">Cholesterol increases the magnetic aligning of bicellar disks from an aqueous mixture of DMPC and DMPE-DTPA with complexed thulium ions.</a> Langmuir. 28 (29), 10905-10915 (2012).</li><li>Liebi, 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=Cholesterol-diethylenetriaminepentaacetate+complexed+with+thulium+ions+integrated+into+bicelles+to+increase+their+magnetic+alignability.">Cholesterol-diethylenetriaminepentaacetate complexed with thulium ions integrated into bicelles to increase their magnetic alignability.</a> J. Phys. Chem. B. 117 (47), 14743-14748 (2013).</li><li>Isabettini, S., 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=Tailoring+bicelle+morphology+and+thermal+stability+with+lanthanide-chelating+cholesterol+conjugates.">Tailoring bicelle morphology and thermal stability with lanthanide-chelating cholesterol conjugates.</a> Langmuir. 32, 9005-9014 (2016).</li><li>Isabettini, S., 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=Mastering+the+magnetic+susceptibility+of+magnetically+responsive+bicelles+with+3&#946;-Amino-5-Cholestene+and+complexed+lanthanide+ions.">Mastering the magnetic susceptibility of magnetically responsive bicelles with 3&#946;-Amino-5-Cholestene and complexed lanthanide ions.</a> Phys. Chem. Chem. Phys. 19, 10820-10824 (2017).</li><li>De Angelis, A. A., Opella, 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=Bicelle+samples+for+solid-state+NMR+of+membrane+proteins.">Bicelle samples for solid-state NMR of membrane proteins.</a> Nat. Protoc. 2 (10), 2332-2338 (2007).</li><li>Son, W. S., 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="Q-Titration"+of+long-chain+and+short-chain+lipids+differentiates+between+structured+and+mobile+residues+of+membrane+proteins+studied+in+bicelles+by+solution+NMR+spectroscopy.">"Q-Titration" of long-chain and short-chain lipids differentiates between structured and mobile residues of membrane proteins studied in bicelles by solution NMR spectroscopy.</a> J. Magn. Reson. 214, 111-118 (2012).</li><li>. Bicelle Preparation Available from: <a target="_blank" href="https://avantilipids.com/tech-support/liposome-preparation/bicelle-preparation">https://avantilipids.com/tech-support/liposome-preparation/bicelle-preparation</a> (2017)</li><li>Isabettini, S., 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=Methods+for+Generating+Highly+Magnetically+Responsive+Lanthanide-Chelating+Phospholipid+Polymolecular+Assemblies.">Methods for Generating Highly Magnetically Responsive Lanthanide-Chelating Phospholipid Polymolecular Assemblies.</a> Langmuir. 33, 6363-6371 (2017).</li><li>Nieh, M. -. P., Glinka, C. J., Krueger, S., Prosser, R. S., Katsaras, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=SANS+study+on+the+effect+of+lanthanide+ions+and+charged+lipids+on+the+morphology+of+phospholipid+mixtures.">SANS study on the effect of lanthanide ions and charged lipids on the morphology of phospholipid mixtures.</a> Biophysical Journal. 82 (5), 2487-2498 (2002).</li><li>Watts, A., Spooner, P. J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Phospholipid+phase+transitions+as+revealed+by+NMR.">Phospholipid phase transitions as revealed by NMR.</a> Chem. Phys. Lip. 57, 195-211 (1991).</li><li>Bleaney, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nuclear+magnetic-resonance+shifts+in+solution+due+to+lanthanide+ions.">Nuclear magnetic-resonance shifts in solution due to lanthanide ions.</a> J. Magn. Reson. 8, 91-100 (1972).</li><li>Prosser, R. S., Volkov, V. B., Shiyanovskaya, I. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Solid-state+NMR+studies+of+magnetically+aligned+phospholipid+membranes:+taming+lanthanides+for+membrane+protein+studies.">Solid-state NMR studies of magnetically aligned phospholipid membranes: taming lanthanides for membrane protein studies.</a> Biochem. Cell Biol. 76, 443-451 (1998).</li><li>Prosser, R. S., Volkov, V. B., Shiyanovskaya, I. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Novel+chelate-induced+magnetic+alignment+of+biological+membranes.">Novel chelate-induced magnetic alignment of biological membranes.</a> Biophys. J. 75, 2163-2169 (1998).</li><li>Shklyarevskiy, I. O., 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=Magnetic+alignment+of+self-assembled+anthracene+organogel+fibers.">Magnetic alignment of self-assembled anthracene organogel fibers.</a> Langmuir. 21, 2108-2112 (2005).</li><li>Christianen, P. C. M., Shklyarevskiy, I. O., Boamfa, M. I., Maan, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Alignment+of+molecular+materials+in+high+magnetic+fields.">Alignment of molecular materials in high magnetic fields.</a> Physica B: Condens. Matter. 346, 255-261 (2004).</li><li>Maret, G., Dransfeld, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Biomolecules+and+polymers+in+high+steady+magnetic+fields.">Biomolecules and polymers in high steady magnetic fields.</a> Top. App. Phys. 57, 143-204 (1985).</li><li>Gielen, J. C., Shklyarevskiy, I. O., Schenning, A. P. H. J., Christianen, P. C. M., Maan, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Using+magnetic+birefringence+to+determine+the+molecular+arrangement+of+supramolecular+nanostructures.">Using magnetic birefringence to determine the molecular arrangement of supramolecular nanostructures.</a> Sci. Tech. Adv. Mater. 10 (1), 014601 (2009).</li><li>Shklyarevskiy, I. O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Deformation and ordering of molecular assemblies in high magnetic fields. , (2005).</li><li>Fuller, G. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Optical rheometry of complex fluids. , (1995).</li><li>Walde, P., Cosentino, K., Engel, H., Stano, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Giant+vesicles:+preparations+and+applications.">Giant vesicles: preparations and applications.</a> ChemBioChem. 11, 848-865 (2010).</li><li>. Liposome Preparation Available from: <a target="_blank" href="https://avantilipids.com/tech-support/liposome-preparation">https://avantilipids.com/tech-support/liposome-preparation</a> (2017)</li><li>. Preparing Large, Unilamellar Vesicles by Extrusion (LUVET) Available from: <a target="_blank" href="https://avantilipids.com/tech-support/liposome-preparation/luvet">https://avantilipids.com/tech-support/liposome-preparation/luvet</a> (2017)</li><li>Isabettini, S., 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=Molecular+engineering+of+lanthanide+ion+chelating+phospholipids+generating+assemblies+with+a+switched+magnetic+susceptibility.">Molecular engineering of lanthanide ion chelating phospholipids generating assemblies with a switched magnetic susceptibility.</a> Phys. Chem. Chem. Phys. 19, 20991-21002 (2017).</li><li>Battaglia, M. R., Ritchie, G. L. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Molecular+magnetic+anisotropies+from+the+Cotton-Mouton+effect.">Molecular magnetic anisotropies from the Cotton-Mouton effect.</a> J. Chem. Soc., Faraday Trans. 2. 73 (2), 209-221 (1977).</li><li>Sprunt, S., Nounesis, G., Litster, J. D., Ratna, B., Shashidhar, 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-field+magnetic+birefringence+study+of+the+phase+behavior+of+concentrated+solutions+of+phospholipid+tubules.">High-field magnetic birefringence study of the phase behavior of concentrated solutions of phospholipid tubules.</a> Phys. Rev. E. 48 (1), 328-339 (1993).</li><li>Zhao, J., 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=Continuous+paranematic+ordering+of+rigid+and+semiflexible+amyloid-Fe3O4+hybrid+fibrils+in+an+external+magnetic+field.">Continuous paranematic ordering of rigid and semiflexible amyloid-Fe3O4 hybrid fibrils in an external magnetic field.</a> Biomacromolecules. 17 (8), 2555-2561 (2016).</li></ol>

복굴절 측정 했다 SAN과 함께에서 사용 하는 방법의 세부 계정을 생성 높은 자석으로 응답 Ln3 + 어셈블리 Isabettini 외 에 인지질 킬레이트 화 하기 위한 방법을 평가 하 실험 23 제안 된 제조 프로토콜은 또한 더 긴 DPPC와 DPPE DTPA 인지질으로 구성 하는 어셈블리에 대 한 또는 그들의 bilayer에 화학적 조작된 스테로이드 유도체를 포함에 대 한 적용 됩니다. 1...

Bicelles는 수많은 지질 혼합물에서 얻은 디스크 모양의 polymolecular 어셈블리. 1 , 2 , 3 , 4 , 5 그들은 널리 NMR 분광학에 의해 생체 막의 구조 특성에 대 한 사용 됩니다. 6 , 그러나 7 , 최근 노력 하고자 가능한 응용 프로그램의 필드를 확장 합니다. 5 , 8 , 9 가장 공부 bicelle 시스템은 1, 2의 혼합물의 구성 되어-dimyristoyl-sn-glycero-3-phosphocholine (DMPC), 구성 어셈블리 및 1, 2의 평면 부분-dihexanoyl-sn-glycero-3-phosphocholine (DHPC) 가장자리를 포함 하는 인지질. 1 , 2 , 3 인지질 bilayer 지시 자체 조립된 polymolecular 구조의 건축 구성의 분자 기하학. 4 , 5 DMPE-DTPA와 교체 DHPC 높은 자석으로 대답 하 고 조정할 수 있는 bicelle 시스템을 생성합니다. 10 , 11 DMPC/DMPE-DTPA/Ln3 + (어 금 니 비율 4:1:1) bicelles 연관 많은 더 많은 상자성 란타넘족 이온 (Ln3 +) 향상 된 자기 반응의 결과로 하는 bilayer의 표면에. 10 또한, 교체 수용 DHPC 분자 DMPE-DTPA/Ln3 + 수 희석 방지 bicelles의 형성 11
평면 polymolecular 어셈블리의 자석 alignability는 그들의 전반적인 자기 에너지에 의해 결정
<img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/56812/56812eq1v2.jpg">(1)
B는 자기 필드 강도 <img alt="Equation 2" src="/files/ftp_upload/56812/56812eq2.jpg"> 자석 상수, n 집계 수와 <img alt="Equation 3" src="/files/ftp_upload/56812/56812eq3.jpg"> 는 bilayer를 구성 하는 지질 분자 diamagnetic 자화 율 이방성. 따라서, 자기장에 DMPC/DMPE-DTPA/Ln3 + bicelles의 응답은 그들의 크기 (집계 숫자 n)와 분자 diamagnetic 자화 율 이방성 Δχ에 의해 지어진 다. 후자는 쉽게 달성 chelated Ln3 +의 특성을 변경 하 여. 12 , 13 , 14 , 15 소개 콜레스테롤 (철-오) 또는 다른 스테로이드 유도체는 bilayer에 집계 숫자 n와 어셈블리의 자기 자화 율 Δχ 튜닝의 가능성을 제공 합니다. 11 , 16 , 17 , 18 , 19 주어진된 지질 구성에 대 한 큰 어셈블리 포함 더 많은 지질 E탄 창 (큰 집계 숫자 n)에 기여 가능 결과 더 alignable 종에. DMPC/DHPC bicelles의 크기 예를 들면, 전통적으로 구성 지질 비율이 나 총 농도의 최적화를 통해 제어 됩니다. 20 , 21 , 22 이 DMPC/DMPE-DTPA/Ln3 + bicelles에, 있지만 난방 제공 시 소포를 bicelle에서 그들의 열 가역 변환을 짓는 옵션 추가. 기계와 같은 멤브레인 필터를 통해 압출 수는 vesicles의 형성을 의미 합니다. 자석으로 alignable bicelles는 5 ° C에 냉각 시 재생성 하 고 그들의 크기 기 선구자에서 결정 됩니다. 11 여기, 우리가에 초점을 가진 DMPC/DMPE-DTPA/Tm3 + 기계 제조 절차의 잠재력 (어 금 니 비율 4:1:1) 또는 DMPC/철-오/DMPE-DTPA/Tm3 + (어 금 니 비율 16:4:5:5) 참조 시스템으로. 프로세스 작업 다른 Ln3 + 보다 Tm3 +비슷하게 작동 합니다. 이러한 기술에서 제공 하는 가능성의 넓은 범위는 그림 1 에서 강조 표시 하 고 광범위 하 게 다른 논의. 23
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56812/56812fig1.jpg"> 
그림 1: 가능한 제작 절차의 개요 개요. 공부 자석으로 alignable Ln3 + chelating polymolecular 어셈블리는 구성 중 DMPC/DMPE-DTPA/Tm3 + (어 금 니 비율 4:1:1) 또는 DMPC/철-오/DMPE-DTPA/Tm3 + (어 금 니 비율 16:4:5:5). 건조 지질 영화 7.4의 pH 값에 50 m m 인산 염 버퍼 화 이며 총 지질 농도 15 m m. 지질 영화의 효과적인 수 분 요구도 녹고 사이클 (피트) 또는 열 및 냉각 사이클을 동결 (H &#38; C). H &#38; C 사이클 마지막 동결 단계, 녹고 후 샘플을 다시 생성 하거나 압출 추가 없이 사용할 수 있다면 그들은 시간의 연장된 기간 동안 냉동 보관 하는 샘플을 다시 생성에 필요 하다. 이 단계는 Isabettini 외에 의해 광범위 하 게 논의 된다. 23 극대 alignable polymolecular 어셈블리 지질 구성에 따라 서로 다른 어셈블리 아키텍처를 제공 하는, 달성 된다. Bicelle 크기와 자석 alignability nanopore 멤브레인 필터를 통해 압출 (Ext)에 의해 가변 이다. 제시 정렬 요소 Af 800, 400, 200, 또는 100 통해 압출 DMPC/철-오/DMPE-DTPA/Tm3 + (어 금 니 비율 16:4:5:5) 샘플의 2D 작은 각 중성자 산란 (SANS) 패턴에서 계산 된 숨 구멍 nm. 측정 없이 더 자세히 여기에 적용 되지 것입니다 bicelle 정렬 측정의 보완 수단입니다. 11 , 16 는 Af 등방성 산란에 대 한 0-1 (병렬 중성자 산란 또는 자기장 방향 bicelles의 수직 정렬)에서 배열 한다.<a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/56812/56812fig1large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.</a>
Bicelles의 구조는 다양 한 특성화 기법에 의해 광범위 하 게 연구 되었습니다. 13 자기 필드에 노출 하는 bicelles의 맞춤 NMR 분광학 또는 작은 각 중성자 산란 (SANS) 실험을 사용 하 여 측정할 되었습니다. 5 , 10 , 11 , 12 , 13 , 16 , 17 , 18 , 19 , 24 , 그러나 25 , 변화와 존재 Ln3 + 발생 NMR 봉우리의 확대는 메서드에 심각한 한계. 15 , 26 , 27 , 28 있지만 SAN 실험이이 제한, 대체에서 고통을 하지 않습니다 그리고 더 접근 기술 솔루션에서 어셈블리의 자석으로 유도 맞춤의 일상적인 정량화에 대 한 바람직한. 복굴절 측정 실용적이 고 비교적 간단한 대안입니다. 비슷하게 NMR 실험, 복굴절 측정 지질 재배열 및 지질 단계는 bilayer에 발생에 대 한 귀중 한 정보를 공개. 또한, 온도 같은 환경 조건 변경 polymolecular 어셈블리에서 발생 하는 기하학적 변환 모니터링 된다. 11 , 12 , 13 , 16 자기 유도 복굴절 Δn′ 인지질 시스템의 다양 한 유형을 공부에 사용 되었습니다. 13 , 29 , 30 는 자기장에서 위상 변조 기술에 따라 복굴절 측정 bicelles의 방향을 감지 하는 가능한 방법입니다. 12 , 16 , 18 , 29 , 31 , 32 35 T까지 높은 자기장에서 복굴절와 함께 bicelles를 조사 하는의 가능성 또한 M. Liebi 그 외 여러분 에 의해 입증 되었다 13
편광 이방성 물자 들어가면 일반 및 특별 한 파에서 굴절 됩니다. 11 두 파 다른 속도 있고 지체 δ에 의해 단계에서 이동 된다. 지체 δ의 정도 측정 하 고 복굴절 신호로 변환 <img alt="Equation 5" src="/files/ftp_upload/56812/56812eq5.jpg"> 는 소재를 사용 하 여 이방성의 정도 계량 하기
<img alt="Equation 6" src="/files/ftp_upload/56812/56812eq6.jpg">(2)
여기서 λ는 레이저와 d의 파장은 샘플의 두께입니다. 인지질은 광학 이방성 그리고 탄화수소 꼬리에 평행 하 게 그들의 긴 분자 축과 일치 하는 그들의 광 축. 11 , 12 는 인지질은 임의로 솔루션에서 지향 하는 경우 지체 없이 측정 됩니다. 지체는 인지질 서로 평행 정렬 됩니다 때 측정 된다. 자석으로 유도 복굴절 <img alt="Equation 5" src="/files/ftp_upload/56812/56812eq5.jpg"> ; 자기장에서 분자의 방향에 따라 양수 또는 음수 부호를 가질 수 있습니다 그림 2를 참조 하십시오. X 축에 평행 정렬 인지질 네거티브 귀 착될 것 이다 <img alt="Equation 5" src="/files/ftp_upload/56812/56812eq5.jpg"> </img>z 축을 따라 정렬 된 결과 긍정적인 그러나, <img alt="Equation 5" src="/files/ftp_upload/56812/56812eq5.jpg"> </img>. 아니 복굴절 때 광 축과 일치 빛 전파의 방향으로는 인지질 y 축에 평행 하 게 정렬 관찰 됩니다.
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56812/56812fig2.jpg"> 
그림 2: 맞춤 인지질 및 자기 유도 복굴절의 해당 표시의 <img alt="Equation 12" src="/files/ftp_upload/56812/56812eq12.jpg"> </img> . 측정된의 <img alt="Equation 12" src="/files/ftp_upload/56812/56812eq12.jpg"> 는 자기장에서 인지질의 방향에 따라 달라 집니다. 파선 분자의 광 축을 나타냅니다. 빛은 45 °에서 편광 하 고 y 방향으로 전파. 자기장 B z 방향에서입니다. 이 그림은 M. Liebi에서 수정 되었습니다. 11 <a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/56812/56812fig2large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.</a>
Bicelles의 등방성 콜 로이드 정지, 경우는 bilayer에 인지질의 배열에 의해 유도 된 방향 지체 δ 비우기 손실 될 것입니다. Bicelles는 또한 편광된 빛의 지체 δ를 일으키는 그들의 bilayers에 광학 활성 인지질을 찾으시는 순서 정렬 해야 합니다. 따라서, 복굴절 polymolecular 어셈블리의 자석 alignability 계량 하는 중요 한 도구입니다. Bicelles 정렬 자기장에 수직 긍정적인 보장할 <img alt="Equation 5" src="/files/ftp_upload/56812/56812eq5.jpg"> </img>병렬 정렬 그 부정적인 항복 것입니다 하는 동안, <img alt="Equation 5" src="/files/ftp_upload/56812/56812eq5.jpg"> </img>. 서명 설정의 정렬에 따라 달라 집니다 그리고 참조 샘플을 확인할 수 있습니다.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>1,2-dimyristoyl-sn-glycero-3-phosphocholine (DMPC)</td>
			<td>Avanti Polar Lipids</td>
			<td>850345P</td>
			<td>&#62;99%</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1,2-dimyristoyl-sn-glycero-3-phospho-ethanolamine-diethylene triaminepentaacetate acid hexammonium salt (DMPE-DTPA)</td>
			<td>Avanti Polar Lipids</td>
			<td>790535P</td>
			<td>&#62;99%</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Thulium(III) chloride</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>439649</td>
			<td>anhydrous, powder, 99.9% trace metals basis</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dysprosium(III) chloride</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>325546</td>
			<td>anhydrous, powder, 99.9% trace metals basis</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ytterbium(III) chloride</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>439614</td>
			<td>anhydrous, powder, 99.9% trace metals basis</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Chloroform</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>319988</td>
			<td>contains ethanol as stabilizer, ACS reagent, &#8805;99.8%</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Methanol</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>34860</td>
			<td>&#8805;99.9%</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cholesterol</td>
			<td>Amresco</td>
			<td>433</td>
			<td>Ultra pure grade</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>D2O</td>
			<td>ARMAR chemicals</td>
			<td>1410</td>
			<td>99.8 atom % D</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ultrapure water</td>
			<td>Millipore</td>
			<td></td>
			<td>Synergy pak2 (SYPK0SIX2), Millipack GP (MPGP02001)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>electronic pH meter</td>
			<td>Metrohm</td>
			<td>17440010</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Whatmann Nuclepore 25 mm 100nm membrane filter</td>
			<td>VWR</td>
			<td>515-2028</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Whatmann Nuclepore 25 mm 200nm membrane filter</td>
			<td>VWR</td>
			<td>515-2029</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Whatmann Nuclepore 25 mm 400nm membrane filter</td>
			<td>VWR</td>
			<td>515-2030</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Whatmann Nuclepore 25 mm 800nm membrane filter</td>
			<td>VWR</td>
			<td>515-2032</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Whatmann Filter paper</td>
			<td>VWR</td>
			<td>230600</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>25 ml round bottom flask</td>
			<td>VWR</td>
			<td>201-1352</td>
			<td>14/23 NS</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>3 ml glass snap-cup</td>
			<td>VWR</td>
			<td>548-0554</td>
			<td>ND18, 18x30mm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>2.5 ml glass syringe</td>
			<td>Hamilton</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium dihydrogen phosphate dihydrate</td>
			<td>Merk</td>
			<td>1.06342</td>
			<td>Salt used to make phosphate buffer</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>di-Sodium hydrogen phosphate</td>
			<td>Merk</td>
			<td>1.06586</td>
			<td>Salt used to make phosphate buffer</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Liquid Nitrogen</td>
			<td>Carbagas</td>
			<td>-</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pressurized Nitrogen gas</td>
			<td>Carbagas</td>
			<td>-</td>
			<td>200 bar bottle</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lipid Extruder 10 ml</td>
			<td>Lipex</td>
			<td>-</td>
			<td>Fully equipped with thermobarrel</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>High-pressure PVC tube</td>
			<td>GR NETUM</td>
			<td>-</td>
			<td>must resist more than 4 MPa</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Serto adaptors</td>
			<td>Sertot</td>
			<td>-</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nitrile gloves</td>
			<td>VWR</td>
			<td>-</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>2 ml glass pipettes</td>
			<td>VWR</td>
			<td>612-1702</td>
			<td>230 mm long</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Diode Laser</td>
			<td>Newport</td>
			<td>LPM635-25C</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DSP Dual Phase Lock-in Amplifier</td>
			<td>SRS</td>
			<td>SR830</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Photodiode Detector</td>
			<td>Silonex Inc.</td>
			<td>SLSD-71N5</td>
			<td>5mm2, Silicon, photo-conductive</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>5.5 T Cryogenic Magnetic</td>
			<td>Cryogenic/Oerlikon AG</td>
			<td>-</td>
			<td>12 bar He-cooled. RW4000/6000 compressor, RGD 5/100 TA cryo-head</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Second order low pass filter</td>
			<td>home-built</td>
			<td>-</td>
			<td>Linear power supply 24V DC, second order, Sallen Key, cut-off frequency 360 Hz, +/- 12V, max 10 mA</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Photoelastic modulator</td>
			<td>Hinds instruments</td>
			<td>PEM-90</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glan-Thompson Calcite Polarizer</td>
			<td>Newport</td>
			<td>10GT04</td>
			<td>25.4mm diameter</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Quartz sample cuvette</td>
			<td>Hellma</td>
			<td>165-10-40</td>
			<td>temperature controlled cell, 0.8 ml, 10mm path length</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Temperature probe</td>
			<td>Thermocontrol</td>
			<td>-</td>
			<td>Type K, 0.5mm diameter, Thermocoax</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Non-polarizing mirrors</td>
			<td>Newport</td>
			<td>50326-1002</td>
			<td>25.4mm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>RS 232 cables</td>
			<td>National Instruments</td>
			<td>189284-02</td>
			<td>For Connecting to the RS-232 Port on the front of Compact FieldPoint Controllers</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>BNC 50 &#937; cable and connectors</td>
			<td>National Instruments</td>
			<td>763389-01</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>cFP-AI-110</td>
			<td>National Instruments</td>
			<td>777318-110</td>
			<td>8-Channel Analog Voltage and Current Input Module for Compact FieldPoint</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>cFP-CB-1</td>
			<td>National Instruments</td>
			<td>778618-01</td>
			<td>Integrated Connector Block for Wiring to Compact FieldPoint I/O</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>cFP-CB-3</td>
			<td>National Instruments</td>
			<td>778618-03</td>
			<td>Integrated Isothermal Connector Block for Wiring Thermocouples to the cFP-TC-120 Module</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>cFP-TC-120</td>
			<td>National Instruments</td>
			<td>777318-120</td>
			<td>8-Channel Thermocouple Input Module for Compact FieldPoint</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>cFP-1804</td>
			<td>National Instruments</td>
			<td>779490-01</td>
			<td>Ethernet/Serial Interface for NI Compact FieldPoint</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>LabView 2010</td>
			<td>National Instruments</td>
			<td>-</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Industrial power supply</td>
			<td>Traco Power</td>
			<td>TCL 060-124</td>
			<td>100-240V AC</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Waterbath</td>
			<td>Julabo</td>
			<td>FP40-HE</td>
			<td>refrigerated/Heating Circulator</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

fabrication procedures and birefringence measurements for designing magnetically responsive lanthanide ion chelating phospholipid assemblies

Bicelles는 조정 디스크 같은 polymolecular 어셈블리 지질 혼합물의 큰 다양성에서 형성. 응용 프로그램 범위에서 핵 자기 공명 (NMR)에 의해 막 단백질 구조 연구 nanotechnological 개발 광학 활성 및 자석으로 전환 젤의 형성을 포함 하 여. 이러한 기술 어셈블리 크기, 자석 응답 및 열저항의 높은 관리가 필요합니다. 1, 2의 혼합물-dimyristoyl-sn-glycero-3-phosphocholine (DMPC)와 인지질 공액, 1, 2를 킬레이트 화는 란타넘족 이온 (Ln3 +)-dimyristoyl-sn-glycero-3-인-방법-신 triaminepentaacetate ( DMPE-DTPA), DMPC/DMPE-DTPA/Ln3 + 같은 높은 자석으로 응답 어셈블리에 조립 (어 금 니 비율 4:1:1) bicelles. 콜레스테롤 (철-오)과 독특한 physico-화학 특성을 제공 하는 어셈블리의 다른 세트에서 bilayer 결과에 스테로이드 파생 상품의 소개. 주어진된 지질 구성에 대 한 자석 alignability bicelle 크기에 비례 이다. Ln3 + 의 complexation 크기 및 정렬 방향 측면에서 전례 없는 자석 응답에 있는 결과. 난방 시 소포에 디스크와 같은 구조의 온도 가역 붕괴 정의 된 기 공 크기와 멤브레인 필터를 통해 압출 하 여 어셈블리의 치수의 조정 수 있습니다. 자석으로 alignable bicelles 기 선구자에 의해 정의 하는 어셈블리 차원에서 발생 하는 5 ° C에 냉각 하 여 다시 생성 됩니다. 여기, 그리고 어셈블리의 자석 alignability 5.5 T 자기장에서 복굴절 측정 하 여 정량이 제작 절차 설명 했다. 인지질 bilayer에서 발생 한 복굴절 신호는 더는 bilayer에서 발생 하는 polymolecular 변경 모니터링 수 있습니다. 이 간단한 기술은 이다 bicelles 하 고용 일반적으로 NMR 실험을 보완.

압출 비 DMPC/DMPE-DTPA/Tm3 + 의 복굴절 신호 (어 금 니 비율 4:1:1) 샘플 난방 및 냉각 주기 5에서 ~ 40 ° C 및 1 ° C/min (그림 6)의 속도로 다시 동안 5.5 T 자기장에서 모니터링 했습니다. 복굴절 결과 1.5 x 10-5, 배나 강한 보고 압출 시스템의 값이 있는 5 ° C에서 높은 자기 정렬 확인. 6 , 7 , <sup ...

Watch this Scientific Journal Video about Fabrication Procedures and Birefringence Measurements for Designing Magnetically Responsive Lanthanide Ion Chelating Phospholipid Assemblies at JoVE.com

Fabrication Procedures and Birefringence Measurements for Designing Magnetically Responsive Lanthanide Ion Chelating Phospholipid Assemblies

자석으로 높은 반응 란타넘족 이온 킬레이트 화 polymolecular 어셈블리에 대 한 제작 절차 되 게 됩니다. 마그네틱 응답 nanopore 세포 막을 통해 밀어 남에 의해 맞게 어셈블리 크기에 의해 결정 됩니다. 어셈블리의 마그네틱 alignability 및 구조적인 변화 온도 유도 된 복굴절 측정, 핵 자기 공명 및 작은 각 중성자 뿌리기 무료 기법에 의해 감시 된다.

제작 절차 및 복굴절 측정 자석으로 응답 란타넘족 이온 킬레이트 화 인지질 어셈블리 설계에 대 한

Bicelles are tunable disk-like polymolecular assemblies formed from a large variety of lipid mixtures. Applications range from membrane protein structural ...

Research

JoVE Journal

Engineering

Construction and Testing of Coin Cells of Lithium Ion Batteries

건설과 리튬 이온 배터리의 동전 전지의 테스트

Rechargeable lithium ion batteries have wide applications in electronics, where customers always demand more capacity and longer lifetime.  Lithium ion ...

연구

공학

Characterization of Electrode Materials for Lithium Ion and Sodium Ion Batteries Using Synchrotron Radiation Techniques

방사광 기술을 사용하여 리튬 이온과 나트륨 이온 배터리 용 전극 재료의 특성

Intercalation compounds such as transition metal oxides or phosphates are the most commonly used electrode materials in Li-ion and Na-ion batteries. ...

Speciation and Bioavailability Measurements of Environmental Plutonium Using Diffusion in Thin Films

박막의 확산을 사용하여 환경 플루토늄의 분화 및 생체 이용률 측정

The biological uptake of plutonium (Pu) in aquatic ecosystems is of particular concern since it is an alpha-particle emitter with long half-life which can ...

Ohmic Contact Fabrication Using a Focused-ion Beam Technique and Electrical Characterization for Layer Semiconductor Nanostructures

오믹 접촉 제조 집중 이온 빔 기술 및 전기 특성 계층 반도체 나노 구조를 위해 사용

Layer semiconductors with easily processed two-dimensional (2D) structures exhibit indirect-to-direct bandgap transitions and superior transistor ...

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