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

Ulusal Bilim Vakfı Hibe CBET-1752197 ve Hava Kuvvetleri Bilimsel Araştırma Ofisi Hibe FA9550-19-1-0213 tarafından finansal destek sağlanmıştır.

1. Isıtmalı fikstür hazırlığı
<ol><li>Genişlik ve uzunluk olarak 25 mm x 40 mm'ye kesilmiş 1 mm kalınlığında 2 adet yalıtımlı kauçuk toplayın, sırasıyla, 25 mm x 40 mm olan 6 mm kalınlığında bir kauçuğun 2 parçası, hazırlanmış bir alüminyum taban fikstür tertibatı ve alüminyum taban fikstürünün görüntüleme penceresine sığan akrilik bir yağ haznesi (imalat ve patlayan montaj görünümü hakkında ayrıntılar için S1, S2 ve S3 şekillerine bakın). Alüminyu...

Burada açıklanan protokol, DIB oluşturmak için kullanılan yağ ve damlacıkların sıcaklığını kontrol etmek için deneysel bir sistemin montajı ve işletilme talimatları sağlar. Özellikle RT'nin üzerinde erime sıcaklıklarına sahip lipitler kullanılarak DIB oluşumunu sağlamak için faydalıdır. Ayrıca, yağ rezervuarının sıcaklığını tam olarak değiştirerek, bilayer sıcaklığı, yüksek sıcaklıkların kapasitans, alan, kalınlık, indüklenmiş termotropik faz değişiklikleri, membran a...

Hücresel zarlar, tüm canlı hücreleri kapsülleyen ve alt bölümlere ayıran binlerce lipit tip1,protein, karbonhidrat ve sterolden oluşan seçici geçirgen bariyerlerdir. Kompozisyonlarının işlevlerini nasıl etkilediğini anlamak ve doğal ve sentetik moleküllerin hücresel zarlarla nasıl etkileşime girdiğini, bunlara nasıl yapıştığını, bozulduğunu ve yer değiştirmesini, bu nedenle biyoloji, tıp, kimya, fizik ve malzeme mühendisliğinde geniş kapsamlı etkileri olan önemli araştırma alanlarıdır.
Bunlar, hücresel karşılıklarının bileşimini, yapısını ve taşıma özelliklerini taklit eden sentetik veya doğal olarak oluşan lipitlerden birleştirilmiş lipid bilayerleri de dahil olmak üzere model membranlarının montajı, manipüle edilmesi ve incelenmesi için kanıtlanmış tekniklerden doğrudan yararlanmayı amaçlamaktadır. Son yıllarda, yağdaki lipid kaplı su damlacıkları arasında düzlemsal lipid bilayer inşa etmek için damlacık arayüzü bilayer (DIB) yöntemi2,3,4 önemli ilgi gördü5,6,7,8 ,9,10,11 ,1112,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22,23, ve model membran oluşumu için diğer yaklaşımlara göre pratik avantajlar göstermiştir: DIB yönteminin gerçekleştirilmesi kolaydır, sofistike bir imalat veya hazırlık gerektirmez (örn. "boyama") membranını desteklemek için bir substratın, sürekli olarak üstün membranlar verir uzun ömürlülük, standart elektrofizyoloji ölçümlerine izin verir ve asimetrik broşür bileşimleri ile model membranlarının oluşumunu kolaylaştırır3. Bilayer damlacıklar arasında kendiliğinden oluştuğundan ve her damlacık pozisyon ve makyajda uyarlanabildiğinden, DIB tekniği, uyaranlara duyarlı membranlar 18 , 24 , 25 ,26,27,28'inkullanımı üzerine inşa edilen hücreden ilham alan malzeme sistemleri geliştirmeye de büyük ilgi çekmiştir. ,29, dengeli bölmeleme ve taşıma14,30,31ve doku benzeri malzemeler17,23,32,33,34,35,36.
DDB'li olanlar da dahil olmak üzere model membranlar üzerinde yayınlanan deneylerin çoğu oda sıcaklığında (RT, ~20-25 °C) ve bir avuç sentetik lipitle (örneğin, DOPC, DPhPC, vb.) gerçeklenmiştir. Bu uygulama, model zarlarında çalışılabilen biyofiziksel soruların kapsamını sınırlar ve gözleme dayanarak, DIB'leri birleştirmek için kullanılabilecek lipit türlerini de kısıtlayabilir. Örneğin, 42 °C erime sıcaklığına sahip DPPC gibi sentetik bir lipit, sıkıca paketlenmiş monolayerleri bir araya getirmez veya RT37'deDIB oluşturmaz. Oda sıcaklığında DIB oluşumu, memelilerden (örneğin, beyin toplam lipid özü, BTLE)38 veya bakteriler (örneğin, Escherichia coli total lipid özü, ETLE)37, birçok farklı lipit türü içeren ve yüksek sıcaklıklarda (37 °C) bulunan hücrelerden kaynaklanan doğal özler için de zor olmuştur. Böylece çeşitli bileşimlerin incelenmesini sağlamak, membran aracılı süreçleri biyolojik olarak ilgili koşullarda anlama fırsatları sağlar.
Yağın sıcaklığını yükseltmek iki amaca hizmet edebilir: monolayer montajın kinetiğini arttırır ve lipitlerin sıvı düzensiz bir faza ulaşmak için erime geçişine neden olabilir. Her iki sonuç da dib için bir ön koşul olan monolayer derleme39'ayardımcı olur. Bilayer oluşumu için ısıtmaya ek olarak, oluşumdan sonra zarın soğutulmasının soğutulmasının tek lipid bilayerlerinde termotropik geçişleri tanımlamak için kullanılabilir38Kalorimetre kullanarak tespit edilmesi zor olabilecek doğal lipit karışımlarındakiler (örneğin BTLE) dahil. Lipitlerin termotropik geçişlerini değerlendirmenin yanı sıra, DIB'nin sıcaklığını kesin olarak değiştirmek, membran yapısı38'deki sıcaklık kaynaklı değişiklikleri incelemek ve lipid bileşiminin ve akışkanlığının, fizyolojik olarak ilgili bir sıcaklıkta (37 °C) memeli ve bakteriyel model zarları da dahil olmak üzere membran aktif türlerin (örneğin, gözenek oluşturan peptitler ve transmembran proteinleri37)kinetiğini nasıl etkilediğini incelemek için kullanılabilir.
Burada, rt'den daha yüksek sıcaklıklarda monolayer montajı ve çift katmanlı oluşumu etkinleştirmek için modifiye edilmiş bir DIB yağ rezervuarının nasıl monte edileceğinin ve geri bildirim sıcaklığı denetleyicisinin nasıl çalıştırılacağının açıklaması açıklanacaktır. Önceki bir protokolden ayırtedilen 40, dib'nin yağ rezervuarındaki montajına ve karakterizasyonuna paralel olarak sıcaklığı ölçmek ve kontrol etmek için gereken enstrümantasyonun entegrasyonu ile ilgili açık ayrıntı dahildir. Bu nedenle prosedür, bir kullanıcının çeşitli bilimsel bağlamlarda çeşitli sıcaklıklarda DIB'leri oluşturmak ve incelemek için bu yöntemi uygulamasına olanak sağlayacaktır. Ayrıca, temsili sonuçlar, sıcaklık çeşitli olduğunda ortaya çıkabilecek hem membran yapısında hem de iyon taşınımında ölçülebilir değişiklik türleri için özel örnekler sağlar. Bu teknikler, farklı membran bileşimlerinde membran aktif türlerin kinetiğini incelemek de dahil olmak üzere DBS'lerde etkili bir şekilde tasarlanabilecek ve gerçekleştirilebilecek birçok biyofiziksel çalışmaya önemli eklemelerdir.

<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

Lipid bilayerlerin montajı için damlacık arayüzü bilayer (DIB) yöntemi (örn. DİB'ler) yağdaki lipid kaplı sulu damlacıklar arasında diğer yöntemlere göre önemli faydalar sunar: DİB'ler kararlı ve genellikle uzun ömürlüdür, bilayer alanı ters yönde ayarlanabilir, broşür asimetrisi damlacık bileşimleri ile kolayca kontrol edilebilir ve doku benzeri çift katman ağları birçok damlacığın bitişik olmasıyla elde edilebilir. DiB'lerin oluşturulması, lipitlerin damlacıkların yüzeylerinde yüksek yoğunluklu lipid monolayerlere kendiliğinden bir şekilde bireyi gerektirmektedir. Bu, yaygın sentetik lipitler için oda sıcaklığında kolayca meydana gelse de, bazı hücresel lipit özleri de dahil olmak üzere oda sıcaklığının üzerinde erime noktalarına sahip lipitler için benzer koşullarda yeterli bir monolayer veya stabil iki katmanlı oluşmaz. Bu davranış, model membran çalışmalarındaKI DDB'lerin bileşimlerini ve belki de biyolojik alaka düzeyini sınırlamıştır. Bu sorunu gidermek için, DIB damlacıklarını barındıran yağ rezervuarını dikkatlice ısıtmak ve sıcaklığın lipid zarı üzerindeki etkilerini karakterize etmek için deneysel bir protokol sunulmaktadır. Özellikle, bu protokol, daha geniş bir lipit tipi kümesi için monolayer montajını ve bilayer oluşumunu iyileştiren yüksek sıcaklıkları reçete etmek için bir geri bildirim döngüsü tarafından kontrol edilen termal iletken alüminyum fikstürün ve dirençli ısıtma elemanlarının nasıl kullanılacağını göstermektedir. Zarın yapısal özellikleri ve bilayerden oluşan lipitlerin termotropik faz geçişleri, DIB'nin elektrik kapasitansındaki değişiklikler ölçülerek ölçülür. Birlikte, bu prosedür, çok bileşenli lipit karışımları için etkili bir erime sıcaklığı(TM)belirlemek de dahil olmak üzere çeşitli sıcaklıklarda model membranlarındaki biyofiziksel olayların değerlendirilmesinde yardımcı olabilir. Bu özellik, model membranlarında doğal faz geçişlerinin daha yakın bir şekilde çoğaltilmesine izin verecek ve hücresel meslektaşlarının heterojenliğini daha iyi yakalayanlar da dahil olmak üzere daha geniş bir membran bileşenlerinden model membranların oluşumunu ve kullanımını teşvik edecektir.

Şekil 1, dib oluşumu için mikroskop aşamasında alüminyum fikstürün ve akrilik yağ rezervuarın nasıl hazırlandığını göstermektedir. Montaj adımları 1.2-1.4, fikstürü daha verimli ısıtma için sahneden termal olarak yalıtmaya yarar. 1.5-1.7 arası adımlar termokuplün fikstüre nasıl düzgün bir şekilde takılacağını ve yağ haznesinin nasıl konumlandırılacağını gösterir ve 1.8 -1.9 adımları bu parçalara yağ dağıtmak için önerilen yerleri gösterir...

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

Bu protokol, yüksek erime sıcaklıklarına sahip lipitler için lipid monolayer montajını ve damlacık arayüzü bilayer oluşumunu teşvik etmek için geri bildirim sıcaklığı kontrollü bir ısıtma sisteminin kullanımını ve membrandaki sıcaklık odaklı değişiklikleri karakterize etmek için kapasitans ölçümlerini detaylandırıyor.

Damlacık Arayüzü Bilayer'in Sıcaklık Kontrollü Montajı ve Karakterizasyonu

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

Bu protokol, araştırmacıların hücresel ortamlarda meydana gelen sıcaklıkla ilgili çeşitli etkilerin incelenmesini sağlayan bir damlacık arayüzü bilayer veya DIB model zarını hassas bir şekilde ısıtmalarını sağlar. Temel avantaj, DIB'nin elektriksel veya optik karakterizasyonlarına erişimi engellemeden düşük hacimli bir rezervuardaki banyo sıcaklığını yerel olarak ölçme ve kontrol etme yeteneğinden kaynaklanmaktadır. Sıvı banyoyu hassas bir şekilde ısıtma yeteneği, doğal hücresel özler de dahil olmak üzere çok daha çeşitli membran bileşenlerinden oluşan DIB'lerdeki taşıma ve sinyal özelliklerini inceleme olasılığını ortaya çıkarır.Bu, yeterli deneysel doğruluğu elde etmek için yakından takip edilmesi gereken birden fazla ekipmandan yararlanan çok adımlı bir protokoldür, bu nedenle yazılı süreçteki herhangi bir belirsizlik görsel gösterimle açıklığa kavuşturulabilir. Başlamak için 25'e 40 milimetre uzunluğunda 25'e kesilmiş bir milimetre kalınlığında yalıtımlı kauçuktan iki parça, aynı zamanda 25'e 40 milimetre uzunluğunda altı milimetre kalınlığında iki parça, hazırlanmış bir alüminyum taban fikstür tertibatı ve alüminyum taban fikstürünün görüntüleme penceresine uyan akrilik yağ rezervuarı toplayın. Daha ince kauçuk parçaları mikroskop aşamasına yerleştirin, böyle şekilde her parçanın uzun kenarı sahne açıklığı için teğettir.Alüminyum taban fikstürünü, fikstürün görüntüleme penceresi objektif lensin üzerinde ortalanmış olacak şekilde yalıtımlı pedlerin üzerine yerleştirin. Her dirençli ısıtma elemanının üzerine daha kalın bir kauçuk parçası yerleştirin, ardından ısıtma elemanlarını sahne klipslerinin neden olduğu hasarlardan korumak ve yanlışlıkla elektrik kısa devresine karşı yalıtmak için yerinde tutmak için bir mikroskop sahne klipsi kullanın. Bir termokuplün ölçüm ucunun ölçüm ucunun ucundan yaklaşık dört milimetrelik 90 derecelik bir açı elde etmek için dikkatlice bükün.Termokuplün bükülmüş ucunu alüminyum fikstürün sol alt köşesine yerleştirin ve bir kilitleme vidası ile hafifçe sabitleyin. Akrilik rezervuarı, görüntüleme penceresi ile akrilik rezervuarın altıgeni arasında hava kabarcıklarının sıkışma riskini en aza indirmek için alüminyum fikstürün kuyusuna altıgen yağı eklemeden önce alüminyum fikstürün kuyusuna yerleştirin. Yağın fikstürün kenarlarından mikroskop aşamasına veya objektif lense dökülmesine izin vermezken ısı transferinin gerçekleşmesi için maksimum bir yüzey alanı sağlamak için alüminyum fikstürün kuyusuna yaklaşık 1.000 mikrolitre altıgen yağ dağıtın.Akrilik rezervuara aşırı doldurmadan yaklaşık 1.000 mikrolitre altıgen yağı dağıtın. Yağ banyosunun sıcaklığını, membrandaki lipitlerin termotropik faz geçişlerini tanımlamak için bilayer oluşumuna izin veren belirli bir noktadan düşürürken membranın nominal kapasitansını ölçün. GUI'deki sıcaklık grafiğini sağ tıklatın ve arabellekte sonraki kayıtlar için yeterli alan olduğundan emin olmak için görüntü verilerini temizleyin.Yama kelepçesi amplifikatörüne bağlı dalga formu jeneratörünü kullanarak, damlacık arayüzü bilayer veya DIB, elektrotlar boyunca üçgen bir voltaj dalga formu uygulayın ve indüklenen akım tepkisini ikiliyer aracılığıyla kaydedin. İstenilen sıcaklık elde edilene kadar sıcaklık değişimleri arasında yeni sabit durum sıcaklığında en az beş dakika bekleyerek, ayar noktası sıcaklığını beş derecelik artışlarla azaltarak bilayer'i soğutun. Yağ banyosu ve bilayer istenen minimum sıcaklığa soğutulmasının ardından, GUI'deki sıcaklık grafiğini tekrar sağ tıklayın ve sıcaklık verilerini zamana karşı bir elektronik tablo yazılımına dışa aktarın.Geçerli kaydı durdurun. Ölçülen akımdan, kare dalga akım tepkisinin nominal kapasitansını soğutma süresi boyunca zamana göre hesaplayın. Membran kapasitansının nasıl değiştiğini gözlemlemek için nominal kapasitansı sıcaklığa karşı çizin, ardından erime sıcaklığını belirlemek için kapasitansta ve sıcaklıkta monoton olmayan değişiklikleri bulun.Benzer şekilde, yağ banyosunun ve bilayer alanının sıcaklığını art arda artırarak, bilayer'in sabit sıcaklıklarda yarı statik spesifik kapasitansını değerlendirin. GUI'yi kullanarak ayar noktası sıcaklığını 10 santigrat derecelik artışlarla değiştirin ve sistemin yeni sıcaklığa dengelenmesine izin verin. Kapasitif akım ve kayıt ölçümünü başlatmak için önceden açıklanan adımları gerçekleştirin.Mikro manipülatörleri kullanarak elektrotların konumlarını dikkatlice ayarlayarak ikiyer alanı değiştirin. Kare dalga akımının sabit bir durum genliğine ulaşmasına izin verin ve memb alanının zamana karşı hesaplanmasını sağlamak için DIB'nin görüntülerini toplayın. Bilayer'i diyaframdan görüldüğü gibi görüntülemek için mikroskoplara monte edilmiş bir kamera kullanın.Görüntü toplama için karşılık gelen zaman noktasını işaretlemek için aynı anda geçerli kayıt yazılımına dijital bir etiket ekleyin. Toplam beş DIB görüntüsü ve iki katlı akımın sabit durum bölgelerini elde edin, ardından sıcaklığı sıfırlayın ve görüntülemeyi tekrarlayın. Sabit durum bilayer alanlarına karşılık gelen etiketli zaman noktalarındaki mevcut kayıtları ve DIB görüntülerini analiz edin, her sıcaklık için iki giriş kapasitansı ve alanı çıkarın.Her sıcaklık için kapasiteyi alana göre çizin ve her sıcaklıkta iki aradaın özel kapasitansını temsil eden ilk sipariş gerilemesinin eğimini hesaplayın. Ardından, belirli kapasitans değerlerini ilgili sıcaklıklarına göre çizin. Erime sıcaklıklarını belirlemek için monoton olmayan varyasyonlar için belirli kapasitans ve sıcaklık verilerini inceleyin.İkiyer boyunca bir DC voltaj adım girişi oluşturarak voltaja bağımlı iyon kanalı oluşumunun dinamiklerini değerlendirin. İlk voltajı milivolt cinsinden istenen adım değerine ve son voltaj ve adım boyutunu istenen adımdan daha yüksek bir değere ayarlayın. Adım girişi için saniye cinsinden istediğiniz süreyi ayarlayın, ardından adım girişi için istediğiniz polariteyi seçin.Laboratuvar görünümünden veya voltaj çıkış modülünden kaynaklanan komut voltajını baş aşamaya göndermek için yama kelepçesi amplifikatörünü değiştirin, voltajı açın ve kritik bir voltaja S şeklinde bir tepkiyi engellemesi gereken indüklenmiş akım yanıtını kaydedin. İyon kanalı davranışları gibi voltaja bağlı ilişkileri ortaya çıkarmak için istenen sıcaklıklarda bir membran için ayrı ayrı dinamik akım gerilim ilişkileri elde edin. Dalga biçimi üretecinden kaynaklanan komut voltajını baş aşamaya göndermek ve mevcut kayıtları başlatmak için yama kelepçesi amplifikatörünü değiştirin.Dalga biçimi üretecinde, istenen genlik, ofset ve frekans ile sürekli bir sinüzoidal dalga formu çıkışı. İndüklenen akım yanıtını bir veya birden fazla döngü boyunca kaydedin ve farklı sinüs dalgası genlikleri, frekansları ve sıcaklıkları için istenildiği gibi tekrarlayın. Sıcaklık kontrol sistemi, beyin toplam lipit özünden veya BTLE lipitlerinden oluşan bir DIB'nin sıcaklık bağımlılığını göstermek için kullanıldı.Oda sıcaklığından yaklaşık 60 santigrat dereceye kadar bir ısıtma döngüsü sırasında kapasitif akım ve sıcaklık ölçümleri gösterilir. 60 santigrat derecedeki ilk iki giriş oluşumundan sonra, tam bir soğutma/ısıtma döngüsü boyunca nominal kapasitanstaki sıcaklıktaki değişiklikler belgelenmiştir. Lipid erime sıcaklığını belirlemek için farklı sıcaklıklarda spesifik kapasitans yarı statik ölçümleri kullanılabilir.Bir ikiyer ile çift giriş alanının çizilmesi, eğimin belirli bir kapasitansın değerini temsil ettiği doğrusal bir gerileme sağlar. DIB görüntüsü, sıcaklık erime sıcaklığının altında olduğunda, zarın iyi ayrılmış elektrotların neden olduğu gerilmiş damlacıkların gerginliği altında bile oldukça yapışkan bir durum benimsediğini göstermektedir. Gösterilen akım ve gerilim izleri sinüzoidal membran gerilimleri uygulanarak, indüklenen akım iki farklı sıcaklıkta ölçülerek elde edilmiştir.Oklar ve sonraki sayılar, sinüzoidal voltajın ardışık çeyreklerini zamana göre görselleştirmeye yardımcı oluyor. Aynı voltaj seviyesinde ve iki farklı sıcaklıkta monazomisin dopded BTLE membran için ölçülen akım yoğunluğu burada gösterilmiştir. Altıgen yağın alüminyum fikstürün kuyusuna doğru şekilde dağıtılması çok önemlidir.Bu sıra dışı yapılırsa veya dikkatli yapılmazsa, akrilik kuyunun altında hava kabarcıkları oluşacak ve bu da DIB'nin aşağıdan yukarıya görünümünü engelleyecektir. Kullanıcı, tam kayıt sağlamak için her ölçümden önce sıcaklık kontrol yazılımındaki veri tamponu temizlemeyi de unutmamalıdır. Bu prosedür, membran yapısının ve taşımacılığının sıcaklık bağımlılığını incelemek için gerekli olan bir dizi sıcaklıkta biyomimetik membranların karakterizeine izin verir.Ek olarak, bu yetenek biyolojik iyon kanalları ve tasarlanmış nanomalzemeler gibi diğer membran aktif türlerin nano ölçekli etkilerini ortaya çıkarmak için kullanılabilir.

Research

JoVE Journal

Bioengineering

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

Monolayer sentezi, Montaj ve Karakterizasyonu Protein Monolayer Elektrokimya Korumalı Altın Nanopartikül Filmler

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

Lipid Bilayer Vesicle Generation Using Microfluidic Jetting

Mikroakışkan jeti kullanarak çift katlı lipid Vesikül Üretimi

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

Solvent destekli çift katlı lipid (SALB) Yöntemi ile biyomembran Fabrikasyon

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

Bir Damlacık birleştirme sonra Floresan Kurtarma Fosfolipid Monolayer İki boyutlu Difüzyon Tedbir

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

Bir polidimetilsiloksan İnce Film Kullanarak Otomatik çift katlı lipid Membran Oluşumu

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 ve 3D mikrodamarlar Meclisi

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

Bir Desteklenen lipit iki tabakalı içinde Ligand Nano küme Diziler

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

İmalat ve Macrostructure içeren optik doku hayaletler karakterizasyonu

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

Nano-formülasyonları endotoksin tespiti Limulus Amoebocyte Lysate (LAL) deneyleri kullanarak

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

Derleme ve biyomoleküler iyon kanal katkılı Lipid membranlar oluşan Memristors karakterizasyonu

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