Name: a femtoliter droplet array for massively parallel protein synthesis from single dna molecules
Uploaded: 2020-06-20T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about A Femtoliter Droplet Array for Massively Parallel Protein Synthesis from Single DNA Molecules at JoVE.com

इस काम को जेएसपीएस काकेनही ग्रांट नंबर JP18K14260 और मरीन-अर्थ साइंस एंड टेक्नोलॉजी के लिए जापान एजेंसी के बजट द्वारा समर्थित किया गया था। हम लक्षण वर्णन सुविधाएं प्रदान करने के लिए शिगेरू डेगुची (जेएसटेक) और टेत्सुरो इकुटा (JAMSTEC) को धन्यवाद देते हैं। हम वाणिज्यिक सॉफ्टवेयर समर्थन के लिए केन ताकाई (JAMSTEC) का शुक्रिया अदा करते हैं। माइक्रोफैब्रिकेशन टोक्यो विश्वविद्यालय के टेकडा सेंटांची सुपरक्लीनरूम में आयोजित किया गया था, जो शिक्षा, संस्कृति, खेल, विज्ञान और प्रौद्योगिकी मंत्रालय (एमईएक्सटी), जापान, ग्रांट नंबर JPMXP09F19UT0087 के "नैनोटेक्नोलॉजी प्लेटफॉर्म प्रोग्राम" द्वारा समर्थित था।

1. फेमेटोलिएटर माइक्रोचैंबर सरणी सब्सट्रेट का माइक्रोफैब्रिकेशन
नोट: एक क्लीनरूम में निम्नलिखित माइक्रोफैब्रिकेशन प्रयोग का संचालन करें। क्लीनरूम में प्रवेश करने से पहले दस्ताने और एक क्...

फेमडा में अत्यधिक समान, स्थिर और जैव संगत बूंदों के आधार पर अत्यधिक मात्रात्मक माप ने असतत वितरण को सक्षम किया, हमारे अध्ययन की अनूठी विशेषता दूसरों से अलग है। हमने इस पेपर में माइक्रोफैब्रिकेशन और ड्?...

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>(3-aminopropyl)triethoxysilane</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>440140</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1 mL syringe</td>
			<td>Terumo</td>
			<td>SS-01T</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>2-propanol</td>
			<td>Kanto Chemical</td>
			<td>EL grade</td>
			<td>EL: for electronic use.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>3D laser scanning confocal microscope</td>
			<td>Lasertec</td>
			<td>OPTELICS HYBRID</td>
			<td>Other similar microscopes (e.g., Keyence VK-X1000, Olympus LEXT OLS5000) are also applicable.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>50 mL syringe</td>
			<td>Terumo</td>
			<td>SS-50LZ</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>6,8-difluoro-4-methylumbelliferyl phosphate</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>D6567</td>
			<td>Prepare a 5 mM stock solution in dimethyl sulfoxide</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Acetone</td>
			<td>Kanto Chemical</td>
			<td>EL grade</td>
			<td>EL: for electronic use. 
			Purity 99.8%.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Air blower</td>
			<td>Hozan</td>
			<td>Z-263</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Aluminum block</td>
			<td>BIO-BIK</td>
			<td>AB-24M-02</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Aluminum microtube stand</td>
			<td>BIO-BIK</td>
			<td>AB-136C</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ASAHIKLIN AE-3000</td>
			<td>AGC</td>
			<td>(Test sample)</td>
			<td>Free test sample may be available upon inquiry to AGC.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>BEMCOT PS-2 wiper</td>
			<td>Ozu</td>
			<td>028208</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Biopsy punch with plunger</td>
			<td>Kai</td>
			<td>BPP-10F</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cover glass</td>
			<td>Matsunami Glass</td>
			<td>No. 1 (24 mm &#215; 32 mm, 0.13~0.17 mm thickness)</td>
			<td>Size-customized.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cover glass staining rack</td>
			<td>Nakayama</td>
			<td>803-131-11</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CRECIA TechnoWipe clean wiper</td>
			<td>Nippon Paper Crecia</td>
			<td>C100-M</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cutting mat</td>
			<td>GE Healthcare</td>
			<td>WB100020</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CYTOP</td>
			<td>AGC</td>
			<td>CTL-816AP</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Deaeration mixer</td>
			<td>Thinky</td>
			<td>AR-100</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Desktop cutter</td>
			<td>Roland</td>
			<td>STIKA SV-8</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Developer</td>
			<td>AZ Electronic Materials</td>
			<td>AZ 300 MIF</td>
			<td>AZ Electronic Materials was now acquired by Merck. 
			Other alkaline developers may be also applicable but should require optimization of development conditions (time, temperature, etc.)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Double-coated adhesive Kapton film tape</td>
			<td>Teraoka Seisakusho</td>
			<td>7602 #25</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ethanol</td>
			<td>Kanto Chemical</td>
			<td>EL grade</td>
			<td>EL: for electronic use. 
			Purity 99.5%.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fiji</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Version: ImageJ 1.51n</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Flat-cable cutter</td>
			<td>Tokyo-IDEAL</td>
			<td>MT-0100</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fomblin oil</td>
			<td>Solvay</td>
			<td>Y25, or Y25/6</td>
			<td>Free test sample may be available upon inquiry to Solvay. Fomblin Y25/6 is an alternative if Y25 is not readily available.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hot plate</td>
			<td>AS ONE</td>
			<td>TH-900</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Injection needle</td>
			<td>Terumo</td>
			<td>NN-2270C</td>
			<td>22G &#215; 70 mm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Inverted fluorescence microscope</td>
			<td>Nikon</td>
			<td>Eclipse Ti-E</td>
			<td>Epifluorescence specification, CCD or sCMOS camera, motorized stage, autofocus system, and high NA objective lens are required.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>KaleidaGraph</td>
			<td>Synergy</td>
			<td></td>
			<td>Version: 4.5</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mask aligner</td>
			<td>SUSS</td>
			<td>MA-6</td>
			<td>Other mask aligners are also applicable as long as the vacuum contact mode is avaliable.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MICROMAN pipette</td>
			<td>GILSON</td>
			<td>E M250E</td>
			<td>Capillary piston tip: CP250</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microsoft Excel</td>
			<td>Microsoft</td>
			<td></td>
			<td>Version: 16.16.15</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mini vacuum chamber</td>
			<td>AS ONE</td>
			<td>MVP-100MV</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nuclease-free water</td>
			<td>NIPPON GENE</td>
			<td>316-90101</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Parafilm</td>
			<td>Amcor</td>
			<td>PM-996</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PCR tube</td>
			<td>NIPPON Genetics</td>
			<td>FG-021D/SP</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Petri dish</td>
			<td>AS ONE</td>
			<td>GD90-15</td>
			<td>Diameter 90 mm, height 15 mm.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Photoresist</td>
			<td>AZ Electronic Materials</td>
			<td>AZ P4903</td>
			<td>AZ Electronic Materials was now acquired by Merck. AZ P4620 is an alternative.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Plate reader</td>
			<td>BioTek</td>
			<td>POWERSCAN HT</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Polyethelene gloves</td>
			<td>AS ONE</td>
			<td>6-896-02</td>
			<td>Trade name: Saniment.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PURExpress in vitro protein synthesis kit</td>
			<td>New England Biolabs</td>
			<td>E6800S or E6800L</td>
			<td>For cell-free protein synthesis reaction.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Reactive-ion etching system</td>
			<td>Samco</td>
			<td>RIE-10NR</td>
			<td>Other RIE systems are also applicable but should require optimization of RIE conditions (gas flow rate, chamber pressure, RF power, etching time, etc.)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>RNase inhibitor</td>
			<td>New England Biolabs</td>
			<td>M0314S</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scotch tape</td>
			<td>3M</td>
			<td>810-1-18D</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium hydroxide solution</td>
			<td>FUJIFILM Wako Pure Chemical</td>
			<td>194-09575</td>
			<td>8 M concentration; danger.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Spin coater</td>
			<td>Oshigane</td>
			<td>SC-308</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>SURFLON S-386 surfactant</td>
			<td>AGC</td>
			<td>(Test sample)</td>
			<td>Free test sample may be available upon inquiry to AGC.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>SYLGARD 184 silicone elastomer</td>
			<td>Dow</td>
			<td>Sylgard184</td>
			<td>Chemical composition: polydimethylsiloxane. The default mixing ratio is base : curing agent = 10 : 1 (m/m).</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tweezers</td>
			<td>Ideal-tek</td>
			<td>2WF.SA.1 
			2A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ultrasonic cleaner</td>
			<td>AS ONE</td>
			<td>ASU-2M</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vacuum chuck</td>
			<td>Oshigane</td>
			<td>(Customized)</td>
			<td>Material: delrin; rectangular sample stage with multiple holes (48 holes, each with 1 mm diameter); the size is customzied to fit the size of the cover glass (24 mm &#215; 32 mm).</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a femtoliter droplet array for massively parallel protein synthesis from single dna molecules

स्थानिक संकल्प में प्रगति और वैज्ञानिक उपकरणों की संवेदनशीलता का पता लगाने से जैविक और रासायनिक अनुसंधान के लिए छोटे रिएक्टरों को लागू करना संभव हो जाता है । उच्च प्रदर्शन वाले माइक्रोरिएक्टरों की मांग को पूरा करने के लिए, हमने एक फेमटोलिएटर ड्रॉपलेट सरणी (फेमडीए) डिवाइस विकसित किया और बड़े पैमाने पर समानांतर सेल-मुक्त प्रोटीन संश्लेषण (सीएफपीएस) प्रतिक्रियाओं में इसके आवेदन का उदाहरण दिया। दो कदम तेल-सीलिंग प्रोटोकॉल का उपयोग करके उंगली के आकार के क्षेत्र के भीतर १,०००,००० से अधिक वर्दी की बूंदों को आसानी से उत्पन्न किया गया था । हर बूंद एक हाइड्रोफिलिक नीचे और एक हाइड्रोफोबिक साइडवॉल से बना एक फेमटोलिएटर माइक्रोचैंबर में लंगर डाले हुए था । हाइब्रिड हाइड्रोफिलिक-इन-हाइड्रोफोबिक संरचना और समर्पित सीलिंग तेल और सर्फेक्टेंट वाष्पीकरण हानि के बिना फेमोलीटर अंतरिक्ष में फेमोलीटर जलीय समाधान को स्थिर रूप से बनाए रखने के लिए महत्वपूर्ण हैं। फेमडा डिवाइस की फेमोलीटर कॉन्फ़िगरेशन और सरल संरचना ने न्यूनतम अभिकर्मक खपत की अनुमति दी। बूंद रिएक्टरों के एक समान आयाम बड़े पैमाने पर मात्रात्मक और समय पाठ्यक्रम माप कायल और विश्वसनीय बना दिया । फेमडीए प्रौद्योगिकी प्रत्येक बूंद में डीएनए अणुओं की संख्या के साथ CFPS प्रतिक्रिया के प्रोटीन उपज सहसंबद्ध । हमने डिवाइस के माइक्रोफैब्रिकेशन, फेमोलीटर बूंदों के गठन और सूक्ष्म छवि डेटा के अधिग्रहण और विश्लेषण के बारे में प्रक्रियाओं को सुव्यवस्थित किया। अनुकूलित कम रनिंग लागत के साथ विस्तृत प्रोटोकॉल फेमडीए तकनीक को हर किसी के लिए सुलभ बनाता है, जिसके पास मानक क्लीनरूम सुविधाएं और अपनी जगह पर एक पारंपरिक फ्लोरेसेंस माइक्रोस्कोप है।

माइक्रोफैब्रिकेशन प्रक्रिया में सब्सट्रेट सफाई, सतह कार्यात्मकता, साइटोप कोटिंग, फोटोलिथोग्राफी, सूखी नक़्क़ाशी, फोटोरेसिस्ट स्ट्रिपिंग और अंतिम सफाई शामिल हैं। महत्वपूर्ण बात यह है कि प्रस्तुत प?...

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A Femtoliter Droplet Array for Massively Parallel Protein Synthesis from Single DNA Molecules (Video) | JoVE

प्रोटोकॉल का समग्र लक्ष्य 1 सेमी2 प्लैनर सब्सट्रेट पर 1 मिलियन से अधिक ऑर्डर किए गए, समान, स्थिर और बायोस्पांथीय फेमेटोलिएटर बूंदों को तैयार करना है जिसका उपयोग सेल-मुक्त प्रोटीन संश्लेषण के लिए किया जा सकता है।

एकल डीएनए अणुओं से बड़े पैमाने पर समानांतर प्रोटीन संश्लेषण के लिए एक फेमोलीटर ड्रॉपलेट सरणी

Advances in spatial resolution and detection sensitivity of scientific instrumentation make it possible to apply small reactors for biological and ...

Research

JoVE Journal

Chemistry

A Femtoliter Droplet Array for Massively Parallel Protein Synthesis from Single DNA Molecules

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