Name: temperature-controlled assembly and characterization of a droplet interface bilayer
Uploaded: 2021-04-19T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Temperature-Controlled Assembly and Characterization of a Droplet Interface Bilayer at JoVE.com

تم تقديم الدعم المالي من قبل المؤسسة الوطنية للعلوم منحة CBET-1752197 ومكتب القوات الجوية للبحوث العلمية منحة FA9550-19-1-0213.

1. إعداد لاعبا اساسيا ساخنة
<ol><li>جمع 2 قطعة من المطاط العازل 1 ملم سميكة قلصت إلى 25 ملم × 40 ملم في العرض والطول، على التوالي، 2 قطعة من المطاط 6 مم سميكة التي هي أيضا 25 ملم × 40 ملم، والتجمع قاعدة الألومنيوم جاهزة لاعبا اساسيا، وخزان النفط الاكريليك الذي يناسب في نافذة عرض لاعبا اساسيا قاعدة الأ...

يوفر البروتوكول الموصوف هنا تعليمات لتجميع وتشغيل نظام تجريبي للتحكم في درجة حرارة الزيت والقطرات المستخدمة لتشكيل DIBs. ومن المفيد بشكل خاص لتمكين تشكيل بنك الاستثمار الأوروبي باستخدام الدهون التي لديها ذوبان درجات الحرارة فوق RT. وعلاوة على ذلك، من خلال تغيير درجة حرارة خزان النفط بدقة، ?...

الأغشية الخلوية هي حواجز نفاذية بشكل انتقائي تتألف من الآلاف من أنواع الدهون1والبروتينات والكربوهيدرات والستريول التي تغلف وتقسم جميع الخلايا الحية. فهم كيفية تأثير تكويناتها على وظائفها والكشف عن كيفية تفاعل الجزيئات الطبيعية والاصطناعية مع الأغشية الخلوية والتمسك بها وتعطيلها ونقلها هي ، لذلك ، مجالات مهمة من الأبحاث ذات الآثار واسعة النطاق في البيولوجيا والطب والكيمياء والفيزياء وهندسة المواد.
هذه الأهداف لاكتشاف تستفيد مباشرة من تقنيات ثبت لتجميع والتلاعب، ودراسة الأغشية النموذجية - بما في ذلك الطبقات ثنائية الدهون تجميعها من الدهون الاصطناعية أو التي تحدث بشكل طبيعي - التي تحاكي تكوين وهيكل وخصائص النقل من نظرائهم الخلوية. في السنوات الأخيرة، وقد تلقى ثنائي الطبقة واجهة قطرة (DIB) طريقة2،3،4 لبناء ثنائي الطبقة الدهنية بلانار بين قطرات الماء المغلفة بالدهون في النفط اهتماما كبيرا5،6،7،8،9،10،11،2 12،13،14،15،16،17،18،19،20،21،22،23، وقد أظهرت مزايا عملية على النهج الأخرى لتشكيل غشاء النموذج: طريقة DIB بسيطة الأداء ، لا يتطلب أي تصنيع أو إعداد متطور (على سبيل المثال، "اللوحة") من الركيزة لدعم الغشاء، تسفر باستمرار الأغشية مع متفوقة طول العمر، ويسمح لقياسات الكهربية القياسية، ويبسط تشكيل الأغشية النموذجية مع التراكيب منشور غير المتماثلة3. لأن ثنائي الطبقات أشكال عفويا بين قطرات ويمكن تصميم كل قطرة في الموقف والماكياج، وقد اجتذبت تقنية بنك الاستثمار الإسلامي أيضا اهتماما كبيرا في تطوير أنظمة المواد المستوحاة من الخلايا التي تبني على استخدام الأغشية المتجاوبة مع المحفزات18و24و25و26و27و28و2829، تقسيم متوازن ونقل14،30،31، ومواد تشبه الأنسجة17،23،32،33،34،35،36.
أجريت غالبية التجارب المنشورة على أغشية نموذجية، بما في ذلك تلك التي تحتوي على ثنائي الفينيل متعدد المستويات، في درجة حرارة الغرفة (RT، ~20-25 درجة مئوية) ومع عدد قليل من الدهون الاصطناعية (على سبيل المثال، DOPC، DPhPC، الخ). تحد هذه الممارسة من نطاق الأسئلة الفيزيائية الحيوية التي يمكن دراستها في الأغشية النموذجية ، وبناء على الملاحظة ، يمكن أن تحد أيضا من أنواع الدهون التي يمكن استخدامها لتجميع ثنائيات الفينيل متعددة الدهون. على سبيل المثال، الدهون الاصطناعية مثل DPPC، التي لديها درجة حرارة ذوبان 42 درجة مئوية، لا تجمع monolayers معبأة بإحكام أو شكل DIBs في RT37. وقد ثبت أيضا تشكيل DIB في درجة حرارة الغرفة من الصعب على المستخلصات الطبيعية، مثل تلك من الثدييات (على سبيل المثال، استخراج الدهون مجموع الدماغ، BTLE)38 أو البكتيريا (على سبيل المثال، اسشيريتشيا القولونية مجموع استخراج الدهون، ETLE)37،والتي تحتوي على العديد من أنواع مختلفة من الدهون وتنشأ من الخلايا التي تتواجد في درجات حرارة مرتفعة (37 درجة مئوية). وبالتالي فإن دراسة التركيبات المتنوعة تتيح فرصا لفهم العمليات التي يتم التوسط فيها بالأغشية في الظروف ذات الصلة بيولوجيا.
رفع درجة حرارة الزيت يمكن أن يخدم غرضين: أنه يزيد من حركية التجمع أحادي الطبقة ويمكن أن يسبب الدهون للخضوع لعملية انتقال ذوبان للوصول إلى مرحلة اضطراب السائل. كلا العواقب المساعدة في تجميع أحادية الطبقة39، وهو شرط مسبق لDIB. بالإضافة إلى التدفئة لتشكيل ثنائي الطبقة ، يمكن استخدام تبريد الغشاء بعد التشكيل لتحديد التحولات الحرارية في ثنائيات الدهون المفردة38، بما في ذلك تلك الموجودة في مخاليط الدهون الطبيعية (على سبيل المثال ، BTLE) التي يمكن أن يكون من الصعب اكتشافها باستخدام قياس السعرات الحرارية. وبصرف النظر عن تقييم التحولات الحرارية من الدهون، يمكن استخدام تغيير درجة حرارة DIB بدقة لدراسة التغيرات الناجمة عن درجة الحرارة في هيكل الغشاء38 ودراسة كيفية تأثير تكوين الدهون وسيولة على حركية الأنواع النشطة في الأغشية (على سبيل المثال، الببتيدات تشكيل المسام والبروتينات عبر الدهون37)،بما في ذلك الأغشية نموذج الثدييات والبكتيريا في درجة حرارة ذات الصلة من الناحية الفسيولوجية (37 درجة مئوية).
وفي هذه العبارة، سيتم شرح وصف لكيفية تجميع خزان نفط معدل من نوع DIB وتشغيل وحدة تحكم في درجة حرارة التغذية المرتدة لتمكين تجميع الطبقة الأحادية وتكوين طبقة ثنائية في درجات حرارة أعلى من RT. تتميز عن البروتوكول السابق40، يتم تضمين تفاصيل واضحة بشأن دمج الأجهزة اللازمة لقياس درجة الحرارة والتحكم فيها بالتوازي مع تجميع وتوصيف DIB في خزان النفط. وبالتالي فإن الإجراء سيمكن المستخدم من تطبيق هذه الطريقة لتشكيل ودراسة ثنائيات الفينيل متعددة التخصصات عبر مجموعة من درجات الحرارة في سياقات علمية متنوعة. وعلاوة على ذلك، تقدم النتائج التمثيلية أمثلة محددة لأنواع التغيرات القابلة للقياس في كل من هيكل الغشاء والنقل الأيوني التي يمكن أن تحدث مع تنوع درجة الحرارة. هذه التقنيات هي إضافات هامة للعديد من الدراسات الفيزيائية الحيوية التي يمكن تصميمها وتنفيذها بفعالية في DIBs ، بما في ذلك دراسة حركية الأنواع النشطة في الأغشية في تكوينات أغشية مختلفة.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr >
			<td >25 mm x 40 mm x 1 mm insulative rubber (x2)</td>
			<td >Any</td>
			<td ></td>
			<td >Insulates the bottom of the aluminum fixture from the stage of the microscope</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >25 mm x 40 mm x 6 mm insulative rubber (x2)</td>
			<td >Any</td>
			<td ></td>
			<td >Protects heating elements from being damaged by the microscope stage clips and insulates the top of the heating elements.</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >3-(N-morpholino) propanesulfonic acid&#160;</td>
			<td >Sigma Aldrich</td>
			<td>M3183</td>
			<td >Buffering agent for lipid solution</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Acrylic substrate</td>
			<td >Fabricated in house</td>
			<td >HTD_STG_2</td>
			<td >~1000 uL acrylic well with a poka-yoke exterior profile to fix orientation</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Aluminum fixture</td>
			<td >Fabricated in house</td>
			<td >HTD_STG_1</td>
			<td >Base fixture with an oil well that holds the acylic fixture and includes two flat pads adjacent to the oil well for the heating elements&#160;</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Brain Total Lipid Extract</td>
			<td >Avanti</td>
			<td>131101C-100mg</td>
			<td >25 mg/mL porcine lipid extract&#160;</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Compact DAQ Chassis (cDAQ)</td>
			<td>National Instruments&#160;</td>
			<td>cDAQ-9174&#160;</td>
			<td >Chassis to house multiple types of sensor measurement or output modules</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Data Acquisition System (DAQ)</td>
			<td >Molecular Devices&#160;</td>
			<td>Digidata 1440A&#160;</td>
			<td >High resolution analog to digital converter</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Fixed gain amplifier/power supply</td>
			<td >Hewlitt Packard</td>
			<td >HP 6826A</td>
			<td >Amplifies DC voltage output from the voltage output module</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Glass Cover Slip</td>
			<td >Corning</td>
			<td>CLS284525</td>
			<td >Seals bottom of aluminum base and allows for optical characterization of the bilayer</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Heating element (x2)</td>
			<td >Omega</td>
			<td >KHLV-101/5</td>
			<td >25 mm x 25 mm polymide film kapton heating element with a 5 watt power limit.&#160;</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >M3 Stainless Steel Screw</td>
			<td >McMaster Carr</td>
			<td >90116A150</td>
			<td >Secures thermocouple to aluminum fixture</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Patch clamp amplifier</td>
			<td >Molecular Devices&#160;</td>
			<td>AxoPatch 200B&#160;</td>
			<td >Measures current and outputs voltage to the headstage</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Personal computer</td>
			<td >Any</td>
			<td></td>
			<td >Computer with mulitiple high speed usb ports and a minimum of 6 Gb of ram</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Potassium Chloride</td>
			<td >Sigma Aldrich</td>
			<td>P3911</td>
			<td >Electrolyte solution of dissociated ions</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Temperature input module</td>
			<td >National Instruments&#160;</td>
			<td >NI 9211</td>
			<td >Enables open and cold junction thermocouple measurements for the cDAQ chassis</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Thermocouple</td>
			<td >Omega</td>
			<td>JMTSS-020U-6&#160;</td>
			<td >U-type thermocouple with a diameter of 0.02 inches and 6 inches in length</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >UV Curable Adhesive</td>
			<td >Loctite</td>
			<td>19739</td>
			<td >Secures glass coverslip to aluminum base fixture</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Voltage output module</td>
			<td >National Instruments&#160;</td>
			<td >NI 9263</td>
			<td >Analog voltage output module for use with the cDAQ chassis</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Waveform generator</td>
			<td >Agilent</td>
			<td>33210A&#160;</td>
			<td >Used to output a 10 mV 10 Hz sinusoidal waveform</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

temperature-controlled assembly and characterization of a droplet interface bilayer

طريقة ثنائية الطبقة واجهة القطيرات (DIB) لتجميع الطبقات ثنائية الدهون (أي DIBs) بين قطرات مائي مطلي بالدهون في النفط يوفر فوائد رئيسية مقابل أساليب أخرى: DIBs مستقرة وطويلة الأمد في كثير من الأحيان ، يمكن ضبطها بشكل عكسي ، ويمكن التحكم بسهولة في عدم تناسق المنشورات عبر التراكيب القطيرة ، ويمكن الحصول على شبكات تشبه الأنسجة من الطبقات الثنائية عن طريق العديد من القطرات المجاورة. تشكيل DIBs يتطلب التجميع التلقائي من الدهون في monolayers الدهون عالية الكثافة على أسطح قطرات. في حين أن هذا يحدث بسهولة في درجة حرارة الغرفة للدهون الاصطناعية الشائعة ، فإن طبقة أحادية كافية أو طبقة ثنائية مستقرة تفشل في التشكل في ظروف مماثلة للدهون مع نقاط انصهار فوق درجة حرارة الغرفة ، بما في ذلك بعض مقتطفات الدهون الخلوية. وقد حد هذا السلوك على الأرجح من تكوينات - وربما الصلة البيولوجية - ل DIBs في دراسات الأغشية النموذجية. لمعالجة هذه المشكلة ، يتم تقديم بروتوكول تجريبي لتسخين خزان النفط الذي يستضيف قطرات DIB بعناية وتوصيف آثار درجة الحرارة على غشاء الدهون. على وجه التحديد، يظهر هذا البروتوكول كيفية استخدام لاعبا اساسيا الألومنيوم موصل حراريا وعناصر التدفئة المقاومة التي تسيطر عليها حلقة التغذية المرتدة لوصف درجات حرارة مرتفعة، مما يحسن تجميع أحادي الطبقة وتشكيل طبقة ثنائية لمجموعة أوسع من أنواع الدهون. يتم قياس الخصائص الهيكلية للغشاء ، وكذلك انتقالات المرحلة الحرارية من الدهون التي تتألف من الطبقة الثنائية ، من خلال قياس التغيرات في السعة الكهربائية للبنك. معا، يمكن أن يساعد هذا الإجراء في تقييم الظواهر الفيزيائية الحيوية في الأغشية النموذجية على درجات حرارة مختلفة، بما في ذلك تحديد درجة حرارة ذوبان فعالة(TM)لخليط الدهون متعدد المكونات. وبالتالي فإن هذه القدرة ستسمح بتكرار أقرب لتحولات المرحلة الطبيعية في أغشية النموذج وتشجع على تكوين واستخدام أغشية نموذجية من رقعة أوسع من مكونات الأغشية، بما في ذلك تلك التي تلتقط بشكل أفضل عدم تجانس نظيراتها الخلوية.

يوضح الشكل 1 كيف يتم إعداد تجهيزات الألومنيوم وخزان زيت الأكريليك على مرحلة المجهر لتشكيل DIB. تعمل خطوات التجميع 1.2-1.4 على عزل المباراة حراريا عن المسرح للحصول على تدفئة أكثر كفاءة. تظهر الخطوات 1.5-1.7 كيفية إرفاق القسطرة الحرارية بشكل صحيح بالتركيبة ووضع خزان النفط، وتظهر ال?...

Watch this Scientific Journal Video about Temperature-Controlled Assembly and Characterization of a Droplet Interface Bilayer at JoVE.com

Temperature-Controlled Assembly and Characterization of a Droplet Interface Bilayer

يفصل هذا البروتوكول استخدام نظام تسخين يتم التحكم في درجة حرارته لتعزيز تجميع الطبقة الأحادية الدهنية وتشكيل طبقة ثنائية واجهة القطيرات للدهون ذات درجات حرارة ذوبان مرتفعة ، وقياسات السعة لتوصيف التغيرات التي تحركها درجة الحرارة في الغشاء.

تجميع درجة الحرارة التي تسيطر عليها وتوصيف ثنائي واجهة قطرة

The droplet interface bilayer (DIB) method for assembling lipid bilayers (i.e., DIBs) between lipid-coated aqueous droplets in oil offers key benefits ...

يمكن هذا البروتوكول الباحثين من تسخين طبقة ثنائية واجهة القطيرات بدقة ، أو DIB ، غشاء النموذج ، والذي يسمح بدراسة مجموعة متنوعة من الآثار المتعلقة بدرجة الحرارة التي تحدث في البيئات الخلوية. وتنبع الميزة الأساسية من القدرة على قياس درجة حرارة الحمام والتحكم فيها محليا في خزان منخفض الحجم دون عرقلة الوصول إلى التوصيفات الكهربائية أو البصرية للبنك. القدرة على تسخين حمام السوائل بدقة يفتح إمكانية لدراسة خصائص النقل والإشارات في DIBs شكلت من مجموعة متنوعة من مكونات الغشاء، بما في ذلك المستخلصات الخلوية الطبيعية.هذا بروتوكول متعدد الخطوات يستفيد من معدات متعددة يجب متابعتها عن كثب لتحقيق دقة تجريبية كافية ، وبالتالي يمكن توضيح أي غموض في العملية المكتوبة من خلال العرض التوضيحي البصري. للبدء في جمع قطعتين من المطاط العازل سمكها ملليمتر واحد قلصت إلى 25 في 40 ملليمتر في الطول، قطعتين من المطاط سمكها ستة ملليمترات التي هي أيضا 25 في 40 ملليمتر، وإعداد قاعدة الألومنيوم جدول المباريات، وخزان زيت الاكريليك الذي يناسب في نافذة عرض لاعبا اساسيا قاعدة الألومنيوم. ضع القطع المطاطية الرقيقة على مرحلة المجهر بحيث تكون الحافة الطويلة لكل قطعة عرضية لفتح المرحلة.وضع لاعبا اساسيا قاعدة الألومنيوم على رأس منصات عازلة مع نافذة عرض لاعبا اساسيا تركزت فوق العدسة الهدف. ضع قطعة مطاطية أكثر سمكا فوق كل عنصر تدفئة مقاوم ، ثم استخدم مقطع مرحلة المجهر لعقده في مكانه لحماية عناصر التدفئة من التلف الناجم عن مقاطع المسرح وللعزل ضد التقصير الكهربائي العرضي. ثني بعناية نهاية القياس من الحرارية لتحقيق زاوية 90 درجة في حوالي أربعة ملليمترات من النهاية.إدراج طرف عازمة من الحرارية في الزاوية اليسرى السفلى من لاعبا اساسيا الألومنيوم وتأمين بلطف مع المسمار قفل. ضع خزان الاكريليك في بئر من لاعبا اساسيا الألومنيوم قبل إضافة زيت الهيكساديكان إلى بئر لاعبا اساسيا الألومنيوم لتقليل خطر محاصرة فقاعات الهواء بين نافذة المشاهدة والجزء السفلي من خزان الاكريليك. الاستغناء عن 1,000 ميكرولتر من زيت الهيكسادكان في بئر لاعبا اساسيا الألومنيوم لتوفير مساحة سطح أقصى لنقل الحرارة أن يحدث في حين لا يسمح للنفط لتسرب على حواف لاعبا اساسيا على مرحلة المجهر أو عدسة الهدف.الاستغناء عن حوالي 1000 ميكرولتر من زيت الهيكساديكان في خزان الاكريليك دون ملء ذلك. قياس السعة الاسمية للغشاء مع خفض درجة حرارة حمام الزيت من نقطة محددة تسمح بتكوين طبقة ثنائية لتحديد انتقالات المرحلة الحرارية للدهون في الغشاء. انقر بزر الماوس الأيمن فوق الرسم البياني لدرجة الحرارة على واجهة المستخدم الرسومية ومسح بيانات العرض لضمان توفر مساحة كافية في المخزن المؤقت للتسجيلات اللاحقة.باستخدام مولد الموجي متصلة مكبر للصوت المشبك التصحيح، وتطبيق الموجي الجهد الثلاثي عبر ثنائي الطبقة واجهة قطرة، أو DIB، والأقطاب الكهربائية وتسجيل الاستجابة الحالية المستحثة من خلال طبقة ثنائية. تبريد طبقة ثنائية عن طريق خفض درجة حرارة مجموعة نقطة في زيادات خمس درجات، والانتظار لمدة لا تقل عن خمس دقائق في درجة حرارة ثابتة الدولة الجديدة بين التغيرات في درجة الحرارة حتى يتم تحقيق درجة الحرارة المطلوبة. بعد حمام الزيت وتبريد الطبقة الثنائية إلى الحد الأدنى المطلوب من درجة الحرارة ، انقر بزر الماوس الأيمن فوق الرسم البياني لدرجة الحرارة في واجهة المستخدم الرسومية مرة أخرى وتصدير بيانات درجة الحرارة مقابل الوقت إلى برنامج جدول البيانات.إيقاف التسجيل الحالي. من التيار المقاس، احسب السعة الاسمية للاستجابة الحالية للموجة المربعة مقابل الوقت خلال فترة التبريد. رسم السعة الاسمية مقابل درجة الحرارة لمراقبة كيفية تغير سعة الغشاء ، ثم تحديد التغيرات غير الرتابة في السعة مقابل درجة الحرارة لتحديد درجة حرارة الذوبان.وبالمثل، تقييم السعة شبه ثابتة محددة من طبقة ثنائية في درجات حرارة ثابتة عن طريق زيادة متتالية في درجة حرارة حمام الزيت ومنطقة ثنائية الطبقات. تغيير درجة حرارة نقطة مجموعة في زيادات 10 درجة مئوية باستخدام واجهة المستخدم الرسومية والسماح للنظام إلى التوازن إلى درجة الحرارة الجديدة. تنفيذ الخطوات التي سبق وصفها لبدء قياس التيار بالسعة والتسجيل.تغيير منطقة ثنائي الطبقة عن طريق ضبط بعناية مواقف الأقطاب الكهربائية باستخدام المتلاعبين الصغيرة. السماح لموجة تيار مربع للوصول إلى سعة حالة ثابتة وجمع الصور من DIB لتمكين حساب منطقة الغشاء مقابل الوقت. استخدام كاميرا محمولة على المجهر لتصوير طبقة ثنائية كما رأينا من الفتحة.إضافة علامة رقمية إلى برنامج التسجيل الحالي لوضع علامة على النقطة الزمنية المقابلة لجمع الصور. الحصول على ما مجموعه خمس صور DIB والمناطق ثابتة الحالة من تيار ثنائي الطبقة، ثم إعادة تعيين درجة الحرارة وتكرار التصوير. تحليل التسجيلات الحالية والصور DIB في النقاط الزمنية الموسومة المقابلة لمناطق ثنائية المستوى الدولة ثابتة، استخراج سعة ثنائية الطبقة ومنطقة لكل درجة حرارة.مؤامرة السعة مقابل مساحة لكل درجة حرارة وحساب المنحدر من الانحدار من الدرجة الأولى، والذي يمثل سعة محددة من طبقة ثنائية في كل درجة حرارة. ثم رسم قيم من سعة محددة مقابل درجات الحرارة الخاصة بهم. فحص السعة المحددة مقابل بيانات درجة الحرارة للتغيرات غير الرتابة لتحديد درجات الحرارة الذائبة.تقييم ديناميات تشكيل قناة الأيونات التي تعتمد على الجهد عن طريق توليد مدخلات خطوة الجهد DC عبر طبقة ثنائية. تعيين الجهد الأولي لقيمة الخطوة المطلوبة في millivolts والجهد النهائي وحجم الخطوة إلى قيمة أعلى من الخطوة المطلوبة. تعيين مدة الوقت المطلوب لإدخال الخطوة في ثوان، ثم اختر القطبية المطلوبة لإدخال الخطوة.تبديل مكبر للصوت المشبك التصحيح لإرسال الجهد الأمر الناشئة من عرض المختبر أو وحدة إخراج الجهد إلى مرحلة الرأس، بدوره على الجهد وتسجيل الاستجابة الحالية المستحثة، والتي ينبغي أن تمنع استجابة على شكل حرف S إلى الجهد الحرجة. الحصول بشكل منفصل على علاقات الجهد الحالي الديناميكية لغشاء في درجات الحرارة المطلوبة للكشف عن العلاقات التي تعتمد على الجهد مثل سلوكيات قناة أيون. قم بتبديل مكبر الصوت المشبك التصحيح لإرسال الجهد الأمر الناشئة من مولد الموجي إلى مرحلة الرأس وبدء التسجيلات الحالية.على مولد الموجي، إخراج الموجي الجيبي المستمر مع السعة المطلوبة، والإزاحة، والتردد. سجل الاستجابة الحالية المستحثة عبر دورة واحدة أو عدة دورات وكرر حسب الرغبة لاتساع الموجات والترددات ودرجات الحرارة المختلفة. تم استخدام نظام التحكم في درجة الحرارة لعرض الاعتماد على درجة الحرارة من DIB التي تشكلت من استخراج الدهون الإجمالية في الدماغ، أو BTLE، الدهون.وتظهر قياسات التيار السعوي ودرجة الحرارة مقابل الوقت خلال دورة التدفئة من درجة حرارة الغرفة إلى ما يقرب من 60 درجة مئوية. وتم توثيق التغيرات في السعة الاسمية مقابل درجة الحرارة عبر دورة تبريد/تسخين كاملة، بعد تشكيل ثنائي الطبقة الأولي عند 60 درجة مئوية. ويمكن استخدام قياسات شبه ثابتة لسعة محددة في درجات حرارة مختلفة لتحديد درجة حرارة ذوبان الدهون.رسم سعة منطقة ثنائية الطبقة مقابل ثنائية الطبقة يسمح بالتراجع الخطي، حيث يمثل الميل قيمة السعة المحددة. تظهر صورة DIB أنه عندما تكون درجة الحرارة أقل من درجة حرارة الذوبان ، يعتمد الغشاء حالة لاصقة للغاية ، حتى في ظل التوتر من قطرات ممتدة تسببها أقطاب كهربائية منفصلة بشكل جيد. تم الحصول على آثار التيار مقابل الجهد الموضحة عن طريق تطبيق الفولتية الغشاء الجيوب الأنفية، وقياس التيار المستحث في اثنين من درجات الحرارة المختلفة.تساعد الأسهم والأرقام اللاحقة في تصور الأرباع المتعاقبة من الجهد الجيبي فيما يتعلق بالوقت. تظهر الكثافة الحالية المقاسة لغشاء BTLE المخدر بالمونازوميسين على نفس مستوى الجهد ودرجات حرارة مختلفة اثنين هنا. من المهم الاستغناء عن زيت الهيكساديكان في بئر لاعبا اساسيا الألومنيوم بشكل صحيح.إذا تم ذلك خارج التسلسل أو ليس بعناية ، فإن فقاعات الهواء تتشكل تحت بئر الأكريليك ، مما سيعرقل الرؤية من أسفل إلى أعلى ل DIB. يجب على المستخدم أيضا تذكر لمسح المخزن المؤقت للبيانات في برنامج التحكم في درجة الحرارة قبل كل قياس لضمان التسجيل الكامل. يسمح هذا الإجراء بتميز الأغشية المحاكاة الحيوية عبر مجموعة من درجات الحرارة ، وهو أمر ضروري لدراسة الاعتماد على درجة الحرارة لهيكل الغشاء والنقل.وبالإضافة إلى ذلك، يمكن استخدام هذه القدرة للكشف عن الآثار النانوية للأنواع الأخرى النشطة في الأغشية، مثل القنوات الأيونية البيولوجية والمواد النانوية المهندسة.

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Synthesis, Assembly, and Characterization of Monolayer Protected Gold Nanoparticle Films for Protein Monolayer Electrochemistry

التوليف ، والجمعية ، وتوصيف أحادي الطبقة المحمية الجسيمات النانوية الذهبية للأفلام كهربية البروتين أحادي الطبقة

Colloidal gold nanoparticles protected with alkanethiolate ligands called monolayer protected gold clusters (MPCs) are synthesized and subsequently ...

Lipid Bilayer Vesicle Generation Using Microfluidic Jetting

الدهون طبقة ثنائية الحويصلة انشاء طريق ميكروفلويديك النفث

Bottom-up synthetic biology presents a novel approach for investigating and reconstituting biochemical systems and, potentially, minimal organisms. This ...

Biomembrane Fabrication by the Solvent-assisted Lipid Bilayer (SALB) Method

Biomembrane Fabrication by the Solvent-assisted Lipid Bilayer SALB Method

غشاء حيوي تلفيق من المذيبات بمساعدة الدهون طبقة ثنائية (SALB) طريقة

In order to mimic cell membranes, the supported lipid bilayer (SLB) is an attractive platform which enables in vitro investigation of membrane-related ...

Fluorescence Recovery after Merging a Droplet to Measure the Two-dimensional Diffusion of a Phospholipid Monolayer

مضان الانتعاش بعد دمج قطرات لقياس انتشار ثنائي الأبعاد من الفوسفوليبيدية واحد رقائق

We introduce a new method to measure the lateral diffusivity of a surfactant monolayer at the fluid-fluid interface, called fluorescence recovery after ...

Automated Lipid Bilayer Membrane Formation Using a Polydimethylsiloxane Thin Film

الآلي الدهن طبقة ثنائية غشاء تشكيل باستخدام ثنائي ميثيل بولي سيلوكسان رقيقة

An artificial lipid bilayer, or black lipid membrane (BLM), is a powerful tool for studying ion channels and protein interactions, as well as for ...

Micropatterning and Assembly of 3D Microvessels

Micropatterning وجمعية Microvessels 3D

In vitro platforms to study endothelial cells and vascular biology are largely limited to 2D endothelial cell culture, flow chambers with polymer or glass ...

Ligand Nano-cluster Arrays in a Supported Lipid Bilayer

صالحة يجند نانو الكتلة في الدهن طبقة ثنائية المعتمدة

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

Fabrication and Characterization of Optical Tissue Phantoms Containing Macrostructure

تصنيع وتوصيف أشباح الأنسجة البصرية التي تتضمن حداتها

The rapid development of new optical imaging techniques is dependent on the availability of low-cost, customizable, and easily reproducible standards. By ...

Detection of Endotoxin in Nano-formulations Using Limulus Amoebocyte Lysate (LAL) Assays

Detection of Endotoxin in Nano-formulations Using Limulus Amoebocyte Lysate LAL Assays

كشف الذيفان في تركيبات النانو باستخدام فحوصات ليستي (ال) أموبوسيتي ليمولوس

When present in pharmaceutical products, a Gram-negative bacterial cell wall component endotoxin (often also called lipopolysaccharide) can cause ...

Assembly and Characterization of Biomolecular Memristors Consisting of Ion Channel-doped Lipid Membranes

الجمعية وتوصيف ميمريستورس الجزيئية البيولوجية تتكون من الأغشية الدهنية قناة أيون يخدر

The ability to recreate synaptic functionalities in synthetic circuit elements is essential for neuromorphic computing systems that seek to emulate the ...