Method Article

تشكيل غشاء حيوي ميكروأرس مع الطريقة الجمعية مقرها الممسحة-

DOI:

10.3791/51501

⸱

May 8th, 2014

 ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Department of Electrical and Computer Engineering, University of Minnesota, 2Department of Biomedical Engineering, University of Minnesota, 3Department of Neurology, Mayo Clinic College of Medicine, 4Department of Immunology, Mayo Clinic College of Medicine

In This Article

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

طبقات ثنائية الدهون بدعم والجزيئات الغشاء الطبيعية هي أنظمة مريحة التي يمكن تقريب خصائص أغشية الخلايا وإدراجها في مجموعة متنوعة من الاستراتيجيات التحليلية. نحن هنا يبرهن على وجود طريقة لإعداد ميكروأرس تتكون من أيد الدهون المغلفة طبقة ثنائية شافي 2 حبات، حويصلات فوسفورية أو جزيئات الغشاء الطبيعية.

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

الأغشية طبقة ثنائية المادة الدهنية تشكل أغشية البلازما من الخلايا وتحديد العضيات التحت خلوية حدود. في الطبيعة، وهذه الأغشية هي مزيج غير متجانس من العديد من أنواع الدهون، وتحتوي على بروتينات غشاء محدد وزينت مع الكربوهيدرات. في بعض التجارب، فمن المستحسن أن فصل الخصائص الفيزيائية الحيوية والكيمياء الحيوية أو من طبقة ثنائية المادة الدهنية من تلك الغشاء الطبيعية. مثل هذه الحالات تدعو إلى استخدام نظم نموذج مثل حويصلات العملاقة، الجسيمات الشحمية أو طبقات ثنائية الدهون المدعومة (SLBs). صفائف SLBs جذابة بشكل خاص للتطبيقات الاستشعار عن بعد ومحاكاة التفاعلات خلية خلية. نحن هنا تصف طريقة جديدة لتشكيل المصفوفات SLB. والمغلفة Submicron قطرها شافي 2 حبات الأولى مع طبقات ثنائية الدهون لتشكيل SLBs كروية (SSLBs). ثم تترسب حبات في مجموعة من microwells submicron ذات القطر الصغير التجهيز. يستخدم تقنية التحضير ل"ممسحة" لتنظيف سطح الركيزة، في حين اغادرز وراء SSLBs التي استقرت في microwells. يتطلب هذا الأسلوب أي تعديل الكيميائية الركيزة microwell، ولا أي بروابط تستهدف بشكل خاص على SSLB. ويشغل Microwells بواسطة الخرز واحد لأن يتم ضبطها قطر جيدا أن مجرد أكبر من قطر حبة. عادة، يتم المحتلة أكثر من 75٪ من الآبار، في حين أن بقية تبقى فارغة. في المخزن عرض صفائف SSLB الاستقرار على المدى الطويل من الاسبوع أكبر من واحد. أنواع متعددة من SSLBs يمكن وضعها في مجموعة واحدة عن طريق ترسب المسلسل، وصفائف يمكن استخدامها للاستشعار، والتي علينا أن نظهر من خلال تميز تفاعل بكتيريا الكوليرا مع غانغليوزيد GM1. وتبين لنا أيضا أن الحويصلات فوسفورية دون الدعم حبة وbiomembranes من مصادر الخلوية يمكن المحتشدة مع نفس الأسلوب ويمكن تحديد نسبة الدهون في غشاء الخلية محددة.

Introduction

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

الأغشية الدهنية طبقة ثنائية هي هياكل الأساسية في الطبيعة. وتتكون الأغشية الخلوية والأغشية البلازما عضية من طبقات ثنائية الدهون التي تضم عددا من الجزيئات التي هي ضرورية للحياة. تحدث العديد من العمليات إدامة الحياة على سطح الخلايا أو بوساطة الجزيئات المرتبطة الأغشية الدهنية، طبقة ثنائية. في الواقع، تم العثور على العديد من الأدوية العمليات المستهدفة أو الجزيئات أو في الأغشية 1،2. وبالتالي فإنه من الضروري التحقيق في العمليات التحليلية، مثل التفاعلات الكيميائية أو الأحداث ملزمة noncovalent التي تحدث على أسطح الأغشية. لأن الأغشية الطبيعية يمكن أن يكون من الصعب عزل و / أو التفاعل مع أجهزة الاستشعار، والعديد من الباحثين استخدام الأغشية نموذج مبسط لإجراء دراسات تحليلية. ووصف عدد من أنظمة غشاء نموذج في الأدب، بدءا من حويصلات العملاقة التي يمكن أن يكون عشرات ومئات من ميكرون في القطر إلى الجسيمات الشحمية ذات أبعاد النانو 3،4. Alternatively، طبقات ثنائية مستو الدهون تترسب على الدعم الصلبة، أي بدعم طبقات ثنائية الدهون (SLBs)، يمكن تشكيلها على عدد من الأسطح المختلفة، واستخدمت على نطاق واسع في التطبيقات الفيزيائية الحيوية، والكيمياء الحيوية، والتحليلية 5. اقتران SLBs مع المواد الكهربائية أو الضوئية يمكن التحقيق في الكيمياء الحيوية والفيزياء الحيوية الغشاء من خلال استخدام التقنيات التحليلية المختلفة. مضان المجهري 6، 7 الكيمياء الكهربائية، التحليل الطيفي الضوئي 8، 9 المجهر التحقيق، مأكل سطح الرنين 10، وقياس الطيف الكتلي 11 كلها قد استخدمت لدراسة بنية وخصائص SLBs.

صفائف SLB تقدم براعة إضافية في تصميم أجهزة استشعار لفحوصات متعددة 12،13. تطبيقات أخرى استخدام صفائف SLB لتقليد مفترق التي تشكل بين الخلايا المناعية 14. وقد اختلفت أساليب إعداد للصفائف SLB من microfluنهج idic 15 إلى تلك التي توظف الحواجز المادية بين بقع SLB المجاورة. استخدمت 16 مجموعات أخرى أساليب الطباعة 17، الزخرفة الضوئية 18 ومختلف النهج nanoengineering 19 إلى إنشاء صفائف SLB.

في هذه الورقة والفيديو المرفقة ونحن لشرح طريقة لتشكيل المصفوفات SLB عن طريق إيداع SLB المغلفة شافي 2 حبات في صفائف أمر من microwells 20. نشير إلى SLB المغلفة شافي 2 حبات كروية طبقات ثنائية الدهون كما دعمت (SSLBs). هذه التقنية هو امتداد لعمل سابق أن خلق صفائف الحويصلات فوسفورية وbiomembranes المستمدة من مصادر طبيعية 21، التي تبين لنا أيضا نتائج سبيل المثال. وقد اعتمدت أساليب أخرى لarraying جزيئات غشاء حيوي أو حويصلات على أنماط بروابط استهداف محددة على الأسطح التي اقترانه بروابط التكميلية الواردة على سطح الحويصلة. وتشمل الأمثلة البيوتين-جمعية أفيدين 22،23 ومخططات تهجين الحمض النووي 24. نهجنا يتطلب سوى مجموعة microwell مع أي استهداف أو الاعتراف الأنصاف اللازمة. ويعرف حجم SSLBs من قبل قطر تدعم حبة شافي 2، والتي تعاني من انخفاض بولي التبعثر. عن طريق ضبط قطر microwell للتو أكبر من قطر SSLB، سوى SSLB واحدة يستقر في كل microwell. A بولي (dimethylsiloxane) (PDMS) ممسحة ثم يزيل من على سطح الأرض كل SSLBs التي لا يجمد في microwells. وmicrowells والمصفوفات SSLB الناتجة لديها كثافة عالية (~ 10 5 SSLBs / مم 2) مع 3 ميكرون مركز إلى مركز تباعد وتيرة سداسية. عن طريق إيداع متسلسل SSLBs مع التراكيب الدهون مختلفة، فمن الممكن لإنشاء صفائف متعدد المكونات مع SSLBs وضعه بشكل عشوائي. للتدليل على قدرة الاستشعار صفائف SSLB، استخدمنا تفاعل بكتيريا الكوليرا (CTX) مع غانغليوزيد (GM1) دمجها في SSLBs. معجزيئات الغشاء الطبيعي، تمكنا من الكشف عن نسبة الدهون في خلايا محددة في المصفوفات المتعددة المكونات التي تحتوي على مادة غشاء من اثنين من أنواع مختلفة من الخلايا.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. التصنيع الدقيق من Microwell صفيف الركيزة

  1. تبدأ مع رقاقة السيليكون 4 بوصة مع 100 نيوتن متر من أكسيد نمت حراريا.
  2. تدور SPR-955 0.7 مقاوم الضوء على الرقاقة عند 4،000 دورة في الدقيقة لمدة 30 ثانية.
  3. خبز على موقد في 115 درجة مئوية لمدة 90 ثانية.
  4. فضح مقاومة للضوء.
    1. استخدام قناع التي من شأنها خلق 1 ميكرومتر الثقوب وترتيبها في مجموعة سداسية مع فترة 3 ميكرون حيث تغطي مجموعة 2 مم × 2 مم المجال.
    2. فضح رقاقة السائر في خط ط باستخدام حجم خطوة من 6 مم وتعرض 200 ميغا جول / سم 2.
  5. خبز على موقد في 115 درجة مئوية لمدة 90 ثانية.
  6. تطوير استخدام مطور تدور لإيداع 2 برك من CD-26 على الرقاقة لفترة تطوير مجموعه 90 ثانية.
  7. شطف جيدا مع الماء عالى النقاء والجافة مع DI N 2.
  8. حفر أكسيد مطبوع في رد الفعل ايون لمدة 6 دقائق مع 50 من سورة SCCM، 25 SCCM من CF 4، و 50 SCCM من CHF 3 فلوالجناح عند ضغط 75 mTorr.
  9. حفر السيليكون في برنامج المقارنات الدولية في أعماق خندق رد الفعل ايون مطبوع لمدة 2 دقيقة مع 63 SCCM من C 4 F 8، 27 SCCM من SF 6، 40 من سورة SCCM، و 10 SCCM من O 2 تتدفق عند ضغط 14 mTorr.
  10. شطف في الأسيتون، والميثانول، والأيزوبروبانول لإزالة مقاومة.
  11. المكان في حمام من H 2 SO 4: H 2 O 2 01:01 لمدة 10 دقيقة لتنظيف السطح.
  12. شطف جيدا مع الماء عالى النقاء والجافة مع DI N 2.
  13. إيداع 1،080 Å من آل 2 O 3 بواسطة ترسب طبقة الذرية في 250 درجة مئوية.

2. تحضير بولي (dimethylsiloxane) الممسحة

  1. إذا كان ذلك ممكنا، والعمل في غرف الأبحاث. العمل على خلاف ذلك في بيئة أنظف ممكن.
  2. الحصول على طبق بتري البلاستيكية (أو غيرها من الحاويات المتاح نظيفة) مع الجانبين ≥ 13 مم.
  3. في هذا الطبق، من اجل الخروج 5 ز كيل PDMS علاج، تليها 50 ز PDMS وباوكيل البريد (أو أي شيء مع نسبة 01:10 من شأنها أن تملأ معظمها طبق بيتري). تخلط جيدا مع ماصة البلاستيك القابل للتصرف أو قضيب.
  4. إزالة الفقاعات من خلال وضع PDMS مختلطة في غرفة مع خط فراغ، وتطبيق فراغ حتى يخرج فقاعات من الخليط (حوالي 30 دقيقة).
  5. إن لم يكن بالفعل في طبق بيتري، صب PDMS في طبق بيتري، وتجنب خلق فقاعات الهواء.
  6. علاج بين عشية وضحاها على موقد في> (يعمل أيضا ارتفاع الحرارة لوقت أقل) 50 درجة مئوية.
  7. مع الجديد / شفرة حلاقة نظيفة، وقطع بعناية قطعة مستطيلة حوالي 2.5 × 2.5 سم، وحفظ السطح العلوي نظيفة قدر الإمكان. قشر خارجا مع ملقط نظيفة. تقليم قبالة حافة واحدة (وصولا الى 1.5 سم) عن طريق الضغط باستمرار على شفرة حلاقة في اقتراح واحد، لجعل أعلى الحافة الحادة قدر الإمكان (وهذا سوف يكون على حافة المستخدمة في عملية ممسحة).
  8. نظيفة مع الأسيتون، والميثانول، ايزوبروبيل، وعالى النقاء المياه DI، ثم ضربة الجافة مع غاز النيتروجين نظيفة. تخزين في طبق بتري نظيفة.

3. إعداد الحويصلات

  1. جمع الدهون الحلول الأسهم من فسفاتيديل 25 ملغ / مل البيض (PC) و 1 ملغ / مل 1،2-dipalmitoyl-SN-glycero-3-phosphoethanolamine-N - (lissamine رودامين B السلفونيل) ملح الأمونيوم (رو DPPE) في الكلوروفورم و0.5 ملغ / مل من محلول المخزون monosialoganglioside GM1 في الكلوروفورم / الميثانول (2:1 ت / ت).
  2. في قارورة زجاجية صغيرة جعل المزيج الذي ينتج 97٪ PC مول، مول 2٪ GM1 و 1٪ مول رو DPPE بإضافة 18.9 ميكرولتر من 25 ملغ / مل PC، 39.6 ميكرولتر من 0.5 ملغ / مل GM1 و 7.9 ميكرولتر من 1 ملغ / مل رو DPPE استخدام المحاقن الزجاجية.
  3. ملاحظة: المواد التكميلية لناير وآخرون 25 يحتوي على تخصيص جداول البيانات إكسل ممتازة لحساب كميات من الدهون المطلوبة لإنشاء الحويصلات من أي تكوين المطلوب.
  4. وضع القارورة في مجفف الفراغ وإزالة المذيب من خلال ترك القارورة تحت فراغ لمدة 6 ساعة.
  5. جعل محلول مائي من 0.1M كلوريد الصوديوم. إضافة 0.5 مل من كلوريد الصوديوم 0.1 M الحل لالقارورة التي تحتوي على الدهون فيلم المجففة.
  6. السماح للخليط الدهن المائي للراحة بين عشية وضحاها.
  7. باختصار مزيج دوامة لإنشاء تعليق الحويصلة، ثم يصوتن لمدة 20 دقيقة في حمام sonicator في درجة حرارة الغرفة.
  8. بثق تعليق الحويصلة عبر غشاء البولي مع 100 نانومتر حجم المسام. تمرير تعليق الحويصلة من خلال 17X التصفية.
  9. تخزين الحويصلات مقذوف في قارورة زجاجية في 4 درجات مئوية.

4. تشكيل كروية المدعومة الدهون طبقات ثنائية

  1. جمع 700 نانومتر قطر شافي 2 الخرز. يتم توفير حبات في الماء المقطر مع تركيز الأسهم من 1.4 × 10 11 حبات / مل.
  2. في أنبوب 1.5 مل إيبندورف إعداد حبة التعليق 1 مل بتركيز 1.5 × 10 10 حبات / مل بإضافة 107 ميكرولتر من محلول المخزون حبة إلى 893 ميكرولتر من 0.1 M كلوريد الصوديوم.
  3. دوامة تعليق لضمان أنها كذلك ميلxed.
  4. الطرد المركزي تعليق على 1،700 x ج لمدة 20 دقيقة ثم تجاهل طاف. resuspend والخرز في 1 مل من كلوريد الصوديوم 0.1 M. كرر هذه الخطوة مرتين أكثر ليغسل جيدا الخرز.
  5. لتشكيل SSLBs، في أنبوب 1.5 مل إيبندورف إضافة 25 ميكرولتر من تعليق حبة شافي 2 إلى 200 ميكرولتر من 1 ملغ / مل حويصلة التعليق. دوامة الخليط واسمحوا الوقوف لمدة 1 ساعة في درجة حرارة الغرفة. في هذه المرحلة يجب أن يكون تركيز SSLB 1.7 × 10 9 SSLBs / مل.
  6. أجهزة الطرد المركزي في 1،700 x ج لمدة 20 دقيقة لتكوير SSLBs. يجب أن تظهر بيليه الوردي بسبب تمزق الحويصلات مع رو DPPE على الخرز.
  7. تجاهل طاف و resuspend في 225 ميكرولتر الفوسفات مخزنة المالحة (PBS)، ودرجة الحموضة = 7.4. كرر الخطوات من 4،6-4،7 مرتين أكثر لإزالة أي الحويصلات unruptured عن تعليق SSLB.

5. جمعية SSLB صفيف

  1. رقاقة يلتصق صفائف microwell مما أدى إلى قطع مستطيلة مع هيئة التصنيع العسكري 4-6صفائف رويل للقطعة الواحدة.
  2. دوامة خلط تعليق SSLB، ثم ضع 10 ميكرولتر من SSLB التعليق على كل مجموعة microwell. لئلا تبقى لمدة 1 ساعة للسماح SSLBs ليستقر على السطح.
  3. بلطف غسل رقاقة مجموعة microwell مع برنامج تلفزيوني من زجاجة غسل، ثم يغرق في حمام PBS أعدت في طبق ضحل.
  4. بينما المغمورة، ضع برفق PDMS دافق ممسحة على رقاقة مجموعة microwell وحرك برفق على طول سطح 5X لإزالة SSLBs التي لا يجمد في microwells.
  5. قبضة رقاقة مجموعة microwell مع ملاقط وبلطف يهز في الحمام لإزالة أي برنامج تلفزيوني SSLBs الزائدة.
  6. بسرعة إزالة رقاقة من الحمام ممسحة ووضع في حمام برنامج تلفزيوني جديد حتى استخدامها مرة أخرى. تأكد من أن السطح العلوي للرقاقة لا يزال الرطب للحفاظ على SSLBs.

ملاحظة: أسلوب التجميع المذكورة أعلاه يمكن استخدامها لإنشاء صفائف جزيئات الغشاء الطبيعي، مثل جزيئات المايلين المعزولة من مخ الفأر، أو بوالحويصلات spholipid دون الدعم حبة شافي 2. يوصف هذا العمل بالتفصيل في فيتنبرغ وآخرون 21 ويتم عرض نتائج ممثلة أدناه.

6. الكوليرا السمية تجليد الفحص

  1. إعداد محلول 2 ملغ / مل من ألبومين المصل البقري (BSA) في برنامج تلفزيوني.
  2. يعد حل مع التركيز المطلوب من اليكسا 488 مترافق بكتيريا الكوليرا B-الوحيدات في برنامج تلفزيوني مع 2 ملغ / مل BSA.
  3. إزالة مجموعة رقاقة SSLB من حمام PBS والفتيل بعيدا أكثر من الحل PBS باستخدام مختبر قضاء. ترك ما يكفي PBS على الرقاقة للحفاظ على مجموعة SSLB رطب.
  4. لمنع الربط غير محددة، إضافة 200 ميكرولتر من 2 ملغ / مل BSA حل لمجموعة رقاقة SSLB. دعونا بقية لمدة 1 ساعة في مربع مرطب.
  5. مع micropipette، وإزالة 200 ميكرولتر من الحل من الجزء العلوي من مجموعة رقاقة SSLB.
  6. إضافة 200 ميكرولتر من الحل الكوليرا السم لمجموعة رقاقة SSLB وترك بقية لمدة 1 ساعة في مربع مرطب.
  7. بلطف غسل مجموعة رقاقة SSLB مع برنامج تلفزيوني من زجاجة غسل لإزالة أي سموم الكوليرا غير منضم.
  8. الفتيل الزائدة بعيدا PBS باستخدام مختبر قضاء. قبل التصوير غطاء رقاقة مع الانزلاق 24 مم × 40 مم غطاء.
  9. صفائف الصورة مع المجهر تستقيم باستخدام فلتر يحدد المناسبة لfluorophores من الفائدة.
  10. تحليل كثافة مضان من SSLBs الفردية في صفيف باستخدام وظيفة تحليل الجسيمات الآلي البرمجيات يماغيج.
  11. تجميع كثافة مضان يعني من SSLBs الفردية في رسوم بيانية تلخص شدة SSLBs العثور على مجموعة معينة.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

عندما يتم خلط شافي 2 حبات بمحلول مكون من حويصلات مؤلفة من الدهون الفوسفاتية والدهون الفلورسنت والدهون الأخرى مثل gangliosides، تمزق الحويصلات على السطوح حبة شافي 2 لتشكيل SSLBs، كما هو مبين تخطيطي في الشكل 1A. بعد غسل SSLBs، يتم وضع قطرة من حل SSLB على مجموعة microwell، ويسمح للالخرز لتستقر في السطح. ويمكن أيضا (الشكل 1B1) أن يتم ذلك مع تعليق من الحويصلات فوسفورية أو جزيئات الغشاء الطبيعي، والتي تظهر في الشكل 1B2.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

في هذا العمل وتبين لنا أن monodisperse شافي 2 حبات المغلفة مع طبقات ثنائية الدهون يؤيد يمكن المحتشدة في صفائف microwell دون الحاجة لاستهداف بروابط على طبقات ثنائية الدهون أو سطح الركيزة، وصفائف يمكن استخدامها لوصف التفاعلات السمية الدهون. ونحن ثابت التفكك المحسوبة لCTx/GM1 ملزمة يقارن ايجابيا، نظرا للتفاوت واسع من القيم في الأدب، مع تقرير سابق قبل الشتاء وآخرون، حيث كان يستخدم التجمع الغروية من الخرز الدهون المغلفة لحساب ثابت تفكك حول 30 نانومتر. من المناسب الب...

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

والكتاب ليس لديهم مصالح مالية تتنافس في الكشف عنها.

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

وأيد هذا العمل من المنح المقدمة إلى SHO من المعاهد الوطنية للصحة (R01 GM092993)، ومؤسسة العلوم الوطنية (NSF جائزة التوظيف وDBI 0964216)، ومكتب البحوث البحرية (شركة أوريكس) برنامج الباحث الشاب وجائزة مينيسوتا الشراكة للتكنولوجيا الحيوية وعلم الجينوم الطبية. تم إجراء تصنيع الجهاز في جامعة مينيسوتا مركز Nanofabrication (NFC)، التي تتلقى دعما من جبهة الخلاص الوطني من خلال شبكة تقنية النانو البنية التحتية الوطنية. وأيد هذا العمل من المنح المقدمة أيضا إلى MR من المعاهد الوطنية لل، الجمعية الوطنية التصلب المتعدد (CA1060A11)، وأبلباوم، هيلتون، وبيترسون سانفورد المؤسسات الصحية (NS048357، R21 NS073684) والأسرة McNeilus. الكتاب أود أن أشكر Hyungsoon ايم للحصول على المساعدة مع الرسوم التوضيحية وShailabh كومار للحصول على المساعدة مع المجهر الإلكتروني.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
رقائق السيليكون مقاس 4 بوصاترقاقة الجامعة425
شيبلي MEGAPOSIT SPR955-CM 0.7 مقاومة للضوءMicroChemSPR955-CM
Shipley MICROPOSIT CD-26 مطورMicroChemCD-26
i-line السائرCanon2500 i3 السائر
Vision 320 أيون تفاعلي الحفرالمتقدمة فراغالرؤية 320 RIE
أيون تفاعلي عميق الخندقالبلازما ثيرمSLR-770
نظام إزالة الطبقة الذريةكامبريدج نانو تكسافانا
داو كورنينج سيلجارد 184 بولي (ثنائي ميثيل سيلوكسان) مجموعةلاصقة إلسورث184 سيل إيلاست كيت 0.5 كجم
فوسفاتيديل كولين بيضأفانتي القطبية للدهون840051C
1،2-dipalmitoyl-sn< / em>-glycero-3-phosphoethanolamine-N< / em>-(ليزامين رودامين ب سلفونيل) ملح الأمونيومأفانتي القطبيةالدهون 810158C
Monosialoganglioside GM1Avanti Polar Lipids860065P
حبات السيليكامختبرات الانفجاراتSS03N / 4666تنص العبوة الموجودة على حاوية الخرزة على أن قطر الخرزات 900 نانومتر. ومع ذلك ، بعد تشتت الضوء والفحص المجهري الإلكتروني ، قررنا أن الخرزات يبلغ قطرها حوالي 700 نانومتر.
الوحدة الفرعية لسم الكوليرا B ، Alexa 488-ConrupgateMolecular ProjectesC-34775
الأجسام المضادة للقلات قليلة الأسنان IgM O4 ، NorthernLights 557 R& D SystemsNL1326R
FM1-43المجسات الجزيئيةT-3136
Eppendorf MiniSpin الطرد المركزيفيشر Scientific05-401-09
حفر

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Drews, J. Drug discovery: A Historical Perspective. Science. 287 (5460), 1960-1964 (1126).
  2. Cooper, M. A. Advances in Membrane Receptor Screening and Analysis. J. Mol. Recognit. 17 (4), 286-315 (2004).
  3. Voskuhl, J., Ravoo, B. J. Molecular Recognition of Bilayer Besicles. Chem. Soc. Rev. 38 (2), 495-505 (2009).
  4. Walde, P., Cosentino, K., Engel, H., Stano, P. Giant Vesicles: Preparations and Applications. Chembiochem. 11 (7), 848-865 (1002).
  5. Castellana, E. T., Cremer, P. S. Solid Supported Lipid Bilayers: From Biophysical Studies to Sensor Design. Surf. Sci. Rep. 61 (10), 429-444 (2006).
  6. Johnson, J. M., Ha, T., Chu, S., Boxer, S. G. Early Steps of Supported Bilayer Formation Probed by Single Vesicle Fluorescence Assays. Biophys. J. 83 (6), 3371-3379 (2002).
  7. Krysinski, P., Zebrowska, A., Michota, A., Bukowska, J., Becucci, L., Moncelli, M. R. Tethered Mono- and Bilayer Lipid Membranes on Au and Hg. Langmuir. 17 (13), 3852-3857 (2001).
  8. Li, L., Wang, H. F., Cheng, J. X. Quantitative Coherent anti-Stokes Raman Scattering Imaging of Lipid Distribution in Coexisting Domains. Biophys. J. 89 (5), 3480-3490 (2005).
  9. Richter, R. P., Brisson, A. R. Following the Formation of Supported Lipid Bilayers on Mica: A Study Combining AFM, QCM-D, and Ellipsometry. Biophys. J. 88 (5), 3422-3433 (2005).
  10. Dahlin, A., Zäch, M., Rindzevicius, T., Käll, M., Sutherland, D. S., Höök, F. Localized Surface Plasmon Resonance Sensing of Lipid-Membrane-Mediated Biorecognition Events. J. Am. Chem. Soc. 127 (14), 5043-5048 (2005).
  11. Kraft, M. L., Weber, P. K., Longo, M. L., Hutcheon, I. D., Boxer, S. G. Phase Separation of Lipid Membranes Analyzed with High-Resolution Secondary Ion Mass Spectrometry. Science. 313 (5795), 1948-1951 (2006).
  12. Groves, J. T., Boxer, S. G. Micropattern Formation in Supported Lipid Membranes. Acc. Chem. Res. 35 (3), 149-157 (2002).
  13. Bally, M., Bailey, K., Sugihara, K., Grieshaber, D., Vörös, J., Stadler, B. Liposome and Lipid Bilayer Arrays Towards Biosensing Applications. Small. 6 (22), 2481-2497 (2010).
  14. Groves, J. T., Dustin, M. L. Supported Planar Bilayers in Studies on Immune Cell Adhesion and Communication. J. Immunol. Methods. 278 (1-2), 19-32 Forthcoming.
  15. Yang, T. L., Jung, S. Y., Mao, H. B., Cremer, P. S. Fabrication of Phospholipid Bilayer-Coated Microchannels for On-Chip Immunoassays. Anal. Chem. 73 (2), 165-169 (2001).
  16. Groves, J. T., Ulman, N., Boxer, S. G. Micropatterning Fluid Lipid Bilayers on Solid Supports. Science. 275 (5300), 651-653 (1997).
  17. Hovis, J. S., Boxer, S. G. Patterning and Composition Arrays of Supported Lipid Bilayers by Microcontact Printing. Langmuir. 17 (11), 3400-3405 (2001).
  18. Yee, C. K., Amweg, M. L., Parikh, A. N. Direct Photochemical Patterning and Refunctionalization of Supported Phospholipid Bilayers. J. Am. Chem. Soc. 126 (43), 13962-13972 (2004).
  19. Kelly, C. V., Craighead, H. G. Nanofabrication for the Analysis and Manipulation of Membranes. Ann. Biomed. Eng. 40 (6), 1356-1366 (2012).
  20. Wittenberg, N. J., Johnson, T. W., Oh, S. H. High-Density Arrays of Submicron Spherical Supported Lipid Bilayers. Anal. Chem. 84 (19), 8207-8213 (2012).
  21. Wittenberg, N. J., et al. Facile Assembly of Micro- and Nanoarrays for Sensing with Natural Cell Membranes. ACS Nano. 5 (9), 7555-7564 (2011).
  22. Stamou, D., Duschl, C., Delamarche, E., Vogel, H. Self-Assembled Microarrays of Attoliter Molecular Vessels. Angew. Chem. Int. Ed. 42 (45), 5580-5583 (2003).
  23. Kalyankar, N. D., et al. Arraying of Intact Liposomes into Chemically Functionalized Microwells. Langmuir. 22 (12), 5403-5411 (2006).
  24. Dahlin, A. B., Jonsson, M. P., Höök, F. Specific Self-Assembly of Single Lipid Vesicles in Nanoplasmonic Apertures in Gold. Adv. Mater. 20 (8), 1436-1442 (2008).
  25. Nair, P. M., Salaita, K., Petit, R. S., Groves, J. T. Using Patterned Supported Lipid Membranes to Investigate the Role of Receptor Organization in Intercellular Signaling. Nat. Protoc. 6 (4), 523-539 (2011).
  26. Kuziemko, G. M., Stroh, M., Stevens, R. C. Cholera Toxin Binding Affinity and Specificity for Gangliosides Determined by Surface Plasmon Resonance. Biochemistry. 35 (20), 6375-6384 (1996).
  27. Moran-Mirabal, J. M., Edel, J. B., Meyer, G. D., Throckmorton, D., Singh, A. K., Craighead, H. G. Micrometer-Sized Supported Lipid Bilayer Arrays for Bacterial Toxin Binding Studies Through Total Internal Reflection Fluorescence Microscopy. Biophys. J. 89 (1), 296-305 (2005).
  28. Shi, J. J., Yang, T. L., Kataoka, S., Zhang, Y. J., Diaz, A. J., Cremer, P. S. GM1 Clustering Inhibits Cholera Toxin Binding in Supported Phospholipid Membranes. J. Am. Chem. Soc. 129 (18), 5954-5961 (2007).
  29. Gill, D. M. The Arrangement of Subunits in Cholera Toxin. Biochemistry. 15 (6), 1242-1248 (1021).
  30. Weng, K. C., Kanter, J. L., Robinson, W. H., Frank, C. W. Fluid Supported Lipid Bilayers Containing Monosialoganglioside GM1: A QCM-D and FRAP study. Colloid Surface B. 50 (1), 76-84 (1016).
  31. Walt, D. R. Fibre Optic Microarrays. Chem. Soc. Rev. 39 (1), 38-50 (2010).
  32. Bake, K. D., Walt, D. R. Multiplexed Spectroscopic Detections. Annu. Rev. Anal. Chem. 1 (1), 515-547 (2008).
  33. Kundu, J., Levin, C. S., Halas, N. J. Real-Time Monitoring of Lipid Transfer Between Vesicles and Hybrid Bilayers on Au Nanoshells Using Surface Enhanced Raman Scattering (SERS). Nanoscale. 1 (1), 114-117 (2009).
  34. Junesch, J., Sannomiya, T., Dahlin, A. B. Optical Properties of Nanohole Arrays in Metal-Dielectric Double Films Prepared by Mask-on-Metal Colloidal Lithography. ACS Nano. 6 (11), 10405-10415 (2012).
  35. Wu, M., Holowka, D., Craighead, H. G., Baird, B. Visualization of Plasma Membrane Compartmentalization with Patterned Lipid Bilayers. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 101 (38), 13798-13803 (2004).
  36. Hatzakis, N. S., Bhatia, V. K., Larsen, J., Madsen, K. L., Bolinger, P. Y., Kunding, A. H., Castillo, J., Gether, U., Hedegard, P., Stamou, D. How Curved Membranes Recruit Amphipathic Helices and Protein Anchoring Motifs. Nat. Chem. Biol. 5 (11), 835-841 (2009).
  37. Roizard, S., Danelon, C., Hassaine, G., Piguett, J., Schulze, K., Hovius, R., Tampe, R., Vogel, H. Activation of G-Protein-Coupled Receptors in Cell-Derived Plasma Membranes Supported on Porous Beads. J. Am. Chem. Soc. 133 (42), 16868-16874 (2011).

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Biomembrane MicroarraysSqueegee AssemblySupported Lipid BilayersSilica Bead CoatingMicrowell SubstrateFluorescence MicroscopyCholera Toxin BindingGanglioside GM1Lipid Protein InteractionsNatural Membrane Particles

Related Articles