مقالة منهجية

في الموقع توصيف المطفأ البروتينات في المياه التي SALVI وTOF-سيمز

DOI:

10.3791/53708

⸱

فبراير 15, 2016

 ,  ,  ,  , 
1Fundamental & Computational Sciences Directorate, Pacific Northwest National Laboratory, 2Wiley Environmental Molecular Sciences Laboratory, Pacific Northwest National Laboratory

* These authors contributed equally

في هذه المقالة

ملخص

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

يعرض هذا العمل على بروتوكول للتعامل مع السائل وعينة مقدمة لمتناهية لفي الموقع أيون الثانوية تحليل الطيف الكتلي الوقت من الطيران من الجزيئات الحيوية البروتين في محلول مائي.

الملخص

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

يوضح هذا العمل في توصيف الموقع من الجزيئات الحيوية البروتين في محلول مائي باستخدام نظام تحليل في واجهة فراغ السائل (SALVI) والوقت من الطيران أيون الثانوية الطيف الكتلي (TOF-سيمز). وقد ثبتوا الفيلم البروتين فبرونيكتين على غشاء نيتريد السيليكون (الخطيئة) التي تشكل منطقة الكشف SALVI. خلال تحليل TOF-سيمز، وأجريت ثلاث طرق التحليل المكاني بما في ذلك ارتفاع مطياف الكتلة قرار، ثنائي الأبعاد (2D) التصوير، والتنميط العمق. تم الحصول على أطياف واسعة في كل من وسائط الإيجابية والسلبية. تم تحليل الماء منزوع الأيونات أيضا عينة مرجعية. نتائجنا تظهر أن الفيلم فبرونيكتين في الماء له قمم مجموعة المياه أكثر وضوحا وأقوى مقارنة الماء وحده. قمم مميزة من شظايا الحمض الأميني أيضا يمكن ملاحظتها في البروتين رطب TOF-سيمز الأطياف. وتوضح هذه النتائج أن جزيء البروتين الامتزاز على سطح يمكن دراسة dynamicaLLY باستخدام SALVI وTOF-سيمز في البيئة السائلة للمرة الأولى.

المقدمة

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

الماء ضروري لبنية، 1 التشكل و 2 و 3 النشاط البيولوجي للبروتينات. أن البروتينات دون جزيئات الماء المحيطة بهم ليس لديها أنشطة بيولوجية قابلة للحياة. على وجه التحديد، جزيئات الماء تتفاعل مع السطح والهيكل الداخلي للبروتينات، والدول ترطيب مختلفة من البروتينات جعل هذه التفاعلات متميزة. 4 تفاعل البروتينات مع الأسطح الصلبة ظاهرة الأساسية مع الآثار المترتبة في تكنولوجيا النانو، والمواد الحيوية وعمليات هندسة الأنسجة. وقد أشارت دراسات طويلة قد تحدث تغييرات بتكوين كما واجه بروتين السطح. تم تصوره TOF-سيمز كتقنية أن لديه القدرة على دراسة واجهة البروتين الصلبة 5-7 ومن المهم أن نفهم الماء من البروتينات على الأسطح الصلبة، التي يحتمل أن تقدم فهما أساسيا لآلية هيكلها، التشكل، والبيولوجيةالنشاط الله.

ومع ذلك، سطح كبير التقنيات التحليلية هي في معظمها قائم على فراغ والتطبيقات المباشرة للدراسات السائلة المتطايرة من الصعب بسبب التبخر السريع للسيولة متقلبة في ظل بيئة فراغ. قمنا بتطوير فراغ المتوافقة مع واجهة الموائع الدقيقة، نظام تحليل في واجهة السائل فراغ (SALVI)، لتمكين الملاحظة المباشرة للأسطح السائلة والتفاعلات السائل الصلبة استخدام الوقت من الطيران أيون الثانوية الطيف الكتلي (TOF-سيمز). 8- وتشمل 11 والجوانب الفريدة ما يلي: 1) نافذة الكشف فتحة من 2-3 ميكرون في القطر مما يسمح التصوير المباشر من سطح السائل، 2) يستخدم التوتر السطحي لعقد السائل داخل الفتحة، و3) SALVI هو المحمولة بين منصات تحليلية متعددة. 11،12

يتكون SALVI من غشاء نيتريد السيليكون (الخطيئة) كما في منطقة الكشف ومتناهية مصنوعة من (PDMS) ثنائي ميثيل بولي سيلوكسان. ومن FABRوقد وردت تفاصيل icated في غرفة نظيفة، وتصنيع وتصميم مفتاح العوامل في الأوراق وبراءات الاختراع السابقة. 8-12 وقد أظهر تطبيقات TOF-سيمز كأداة تحليلية باستخدام مجموعة متنوعة من المحاليل المائية ومخاليط سائلة معقدة، بعض الذي تضمن النانوية. 13-17 على وجه التحديد، SALVI السائل TOF-سيمز يسمح ديناميكية تحقق من واجهة السائل الصلبة من الأنظمة الحية البيولوجية (أي الأغشية الحيوية)، والخلايا واحدة، واجهة الصلبة المنحل بالكهرباء، وفتح فرص جديدة للفي مرحلة الوضع الطبيعي المكثف الدراسات بما في ذلك السوائل باستخدام TOF-سيمز. ومع ذلك، فإن التصميم الحالي لا يسمح تفاعلات الغاز السائل حتى الان. هذا هو اتجاه التنمية المستقبلية. وقد استخدم SALVI لدراسة السينما البروتين رطب في هذا العمل للمرة الأولى.

الفيبرونكتين هو ديمر بروتين يستخدم عادة، تتكون من اثنين من أحادية متطابقة تقريبا مرتبطة بواسطة زوج من السندات ثاني كبريتيد، 18 التي طق معروفة لقدرته على ربط الخلايا. 19،20 وتم اختيارها من كنظام نموذج لتوضيح أن الفيلم البروتين رطب يمكن حيوي سبر باستخدام السائل SALVI TOF-سيمز النهج. وقدم الحل البروتين في متناهية. بعد تفرخ لمدة 12 ساعة، وهو فيلم البروتين رطب تشكلت على الجانب الخلفي من غشاء الخطيئة. وقد استخدم منزوع الأيونات الماء (DI) لشطف القناة بعد البروتين المقدمة. تم جمع المعلومات من جزيئات البروتين فبرونيكتين المائية في متناهية SALVI باستخدام ديناميكية TOF-سيمز. ودرس DI المياه أيضا كعنصر تحكم للمقارنة مع النتائج التي تم الحصول عليها من رطب رقيقة فبرونيكتين. وقد لوحظت اختلافات واضحة بين الفيلم البروتين المائية والمياه DI. يوضح هذا العمل الذي امتصاص البروتين على سطح في البيئة السائلة يمكن دراستها باستخدام SALVI الرواية والنهج TOF-سيمز السائل. ويهدف البروتوكول الفيديو لتوفير التوجيه الفني بالنسبة للأشخاص الذين يهتمونفي الاستفادة من هذه الأداة التحليلية جديدة لتطبيقات متنوعة من SALVI مع TOF-سيمز والحد من الأخطاء غير الضرورية في التعامل مع السائل وكذلك الحصول على البيانات TOF-سيمز والتحليل.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

البروتوكول

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

1. تنظيف وتعقيم متناهية SALVI

  1. تعقيم متناهية في SALVI
    1. رسم 2 مل من الايثانول 70٪ محلول مائي إلى حقنة، ربط المحاقن مع نهاية مدخل SALVI، وحقن ببطء 1 مل من السائل في 10 دقيقة. إزالة حقنة في نهاية الحقن. بعد ذلك، ربط مدخل ومخرج SALVI باستخدام polyetheretherketone (نظرة خاطفة) ويسترن. بدلا من ذلك، استخدام ضخ حقنة لإجراء نفس الإجراء. على سبيل المثال، تعيين سرعة تدفق في 100 ميكرولتر / دقيقة.
    2. الحفاظ على متناهية SALVI مليئة 70٪ محلول الإيثانول في درجة حرارة الغرفة لمدة 4 ساعة.
  2. إدخال منزوع الأيونات الماء (DI) إلى SALVI
    1. رسم 2 مل من الماء المعقم DI إلى حقنة، ربط المحاقن مع مدخل SALVI، وحقن ببطء 1 مل من السائل في 10 دقيقة. إزالة المحاقن، وربط مدخل ومخرج SALVI باستخدام اتحاد نظرة خاطفة. بدلا من ذلك، استخدام مضخة الحقن كما ورد فيخطوة 1.1.1.

2. الشلل للفيلم البروتين في SALVI

  1. لشل حركة فيلم البروتين في SALVI
    1. رسم 2 مل من فبرونيكتين (10 ميكروغرام / مل في الفوسفات مخزنة المالحة، PBS) حل في حقنة، ربط المحاقن مع مدخل SALVI، وضخ ببطء 1 مل من السائل في 10 دقيقة، وإزالة حقنة، وربط مدخل ومخرج SALVI يستخدم اتحاد نظرة خاطفة.
    2. احتضان SALVI مليئة الحل فبرونيكتين في طبق ثقافة نظيفة، والحفاظ على طبق في غطاء محرك السيارة في درجة حرارة الغرفة لمدة 12 ساعة.
    3. رسم 2 مل من الماء DI تعقيمها في حقنة وتوصيل حقنة مع مدخل SALVI. ببطء حقن 1 مل من الماء في 10 دقيقة، وإزالة حقنة، وربط مدخل ومخرج SALVI.
      ملاحظة: إذا مجهزة المجهر الضوئي، والتحقق من SALVI تحت المجهر للتأكد من أن غشاء الخطيئة هو حالها قبل التحليل TOF-سيمز. الآن الجهاز SALVI جاهز للTOF-سيمز لalysis.

3. تثبيت SALVI في غرفة Loadlock TOF-سيمز

ملاحظة: قفازات يجب أن ترتديه في جميع الأوقات عند التعامل مع الجهاز SALVI وتثبيته على خشبة المسرح TOF-سيمز لتجنب التلوث المحتملة خلال تحليل السطح.

  1. جبل SALVI على خشبة المسرح
    1. وضع المرحلة TOF-سيمز على سطح مستو ونظيفة. وضع الجهاز SALVI على خشبة المسرح مع رقاقة السيليكون وغشاء الخطيئة تواجه التصاعدي. إصلاح SALVI باستخدام أربع قطع معدنية تحامل والمسمار القطع المعدنية عقد الزاوية من الجهاز في لوحة معدنية بواسطة أربعة مسامير.
    2. لفة بلطف صعودا أنابيب PFTE متصلا قناة ميكروفلويديك. استخدام أربع قطع معدنية وأربعة مسامير لعقد الجزء شديدة أسفل. تأكد من أن الجهاز وضع في الفضاء المفتوح على المسرح سيمز بحيث لا تتداخل مع شعاع ايون الأولية أثناء التحليل. صورة إضافية والتوضيح من fabricat SALVIتتوفر في المنشورات السابقة أيون والتركيب. 8،9،11
  2. جبل كأس فاراداي على خشبة المسرح
    1. إصلاح كوب فاراداي على المسرح من قبل المسمار.
  3. تحميل المرحلة في TOF-سيمز غرفة Loadlock
    1. فتح loadlock TOF-سيمز، عقد ومهدت الطريق أفقيا على منصة التحميل، وإغلاق الباب loadlock.

4. الحصول على البيانات TOF-سيمز

  1. بدوره على مضخة فراغ، وضمان فراغ مناسب (على سبيل المثال، بناء على أمر من 10 -6 م بار أو عربة) وصلت في غرفة loadlock.
  2. نقل SALVI في الغرفة الرئيسية بمجرد استقرار فراغ بعد حوالي 30 دقيقة.
    ملاحظة: يجب أن يكون فراغ أقل من 5 × 10 -6 م بار فراغ في القاعة الرئيسية خلال الحصول على البيانات. خلاف ذلك، وارتفاع الفراغ يدل على وجود تسرب في نظام SALVI.
  3. ضبط شعاع ايون الابتدائية ومحلل من TOF-سيمز معالقرار المكانية من حوالي 400 نانومتر وفقا لتوصيات الشركة المصنعة. تيار شعاع الرئيسي هو 1200 السلطة الفلسطينية في حين أن دورة الزمن هو 30 μsec تحت وضع العاصمة.
    ملاحظة: هذه العملية يتبع إلى حد كبير توصيات الشركة الصانعة.
  4. العثور على قناة ميكروفلويديك باستخدام المجهر الضوئي. استخدام مركز الصورة البصرية كمرجع ومواءمتها لتكون متسقة مع مركز صورة أيون الثانوية.
  5. قبل كل قياس، واستخدام 1 كيلو O 2 + شعاع (~ 40 غ) لمسح على النافذة الخطيئة بمساحة 500 × 500 ميكرون 2 ب ~ 15 ثانية لإزالة التلوث السطح. أيضا، استخدم بندقية الفيضانات الإلكترون لتعويض شحن السطح خلال جميع القياسات. استخدام وظيفة التلقائي للبندقية الفيضانات في الوضع الافتراضي لهذه الخطوة.
  6. تحديد وضع إيجابي أو سلبي قبل الحصول على البيانات. استخدام كيلو بي 3 + شعاع 25 كما شعاع ايون الابتدائية في جميع القياسات.
    ملاحظة: الخطوات هي و مماثلةأو الاستحواذ البيانات الإيجابية والسلبية. لمصلحة من الفضاء، ووصف الوضع الإيجابي في التفاصيل هنا.
    1. عمق التنميط
      1. مسح + شعاع بي 3 على مساحة مستديرة يبلغ قطرها ~ 2 ميكرون مع 32 بكسل بموجب قرار 32 بكسل.
      2. لتقليل الوقت اللازم لكمة من خلال غشاء الخطيئة، استخدم عرض النبض طويلا (أي 180 NSEC، شعاع الحالي ~ 1.0 السلطة الفلسطينية في وقت دورة من 100 μsec) بي 3 + شعاع. شدة من ممثل أيونات الثانوية من زيادة سطح السائل عند الوصول لكمة من خلال. الوقت لكمة من خلال يختلف من 300 ثانية إلى 500 ثانية، اعتمادا على مجموعة من الغشاء الخطيئة.
        ملاحظة: هذا الاختلاف يبدو أن لهما صلة الدفعة الأغشية الخطيئة المكتسبة وفقا لتجربتنا. ومع ذلك، فإن الوقت لكمة من خلال لا يؤثر حقا على تحليل البيانات.
      3. بعد الغشاء الخطيئة لكمة من خلال، والحفاظ على نفس التيار لمدة 200 ثانية لالحصول على بيانات كافية لإعادة بناء صورة 2D.
      4. تقليل عرض النبضة إلى 80 NSEC لجمع البيانات للحصول على الأطياف لقرار جماعي أفضل. تواصل هذه الصفقة حوالي 200 ثانية أخرى. ويتم الحصول على البيانات الطيف هو مبين في الشكل 1 من هذه المنطقة.
    2. 2D التصوير ووسائل الأطياف
      1. جمع التصوير 2D و البيانات أطياف جماعية في نفس الوقت عند قياس البيانات عمق التنميط. الصك TOF-سيمز يحفظ كل المعلومات من كل بقعة خلال التجربة. وتظهر البيانات في النوافذ المختلفة (FPanel - الأطياف، FPanel - لمحات وFPanel - صور حدة) من برنامج التحكم الرقمي. تحقق البيانات في كل لوحة بحكمة خلال الحصول على البيانات.

تحليل 5. TOF-سيمز البيانات

ملاحظة: تحليل البيانات وأداء في البداية باستخدام برنامج IonToF TOF-سيمز فعال.

  1. فتح لبرنامج alysis من سيمز (قياس إكسبلورر) ومن ثم انقر فوق "لمحات"، "أطياف" و "أزرار صورة، على التوالي، لمعالجة صور الأعماق، م / ض الطيف، وبيانات الصورة.
  2. فتح ملفات البيانات التي لها ملحق "ايتا".
  3. اختر قمم المصالح، اكتب اسم الأنواع في مربع "أيون"، وتسمية لهم مع ألوان مختلفة في الأطياف. استخدام عجلة التمرير الماوس لسحب على طول محور س. استخدم Ctrl وعجلة التمرير لضبط مستويات الذروة والاعراض. حرف "L" التبديل بين وسائط الخطية وسجل على طول المحور الصادي.
  4. إجراء إعادة الإعمار البيانات قبل معايرة الكتلة. وإلا، فإنه من الصعب أن تختار التباعد بين قمم في خطوة معايرة الجماعية.
    1. حدد البيانات عمق التنميط من الفائدة وإعادة بناء الأطياف وفقا لعمق الشخصي سلسلة الزمنية.
    2. انقر على زر إعادة الإعمار. في إطار "بدء إعادة الإعمار"، نوع في مجموعة المسح من كثافة العملياتerest. انقر على زر "موافق" لإعادة بناء البيانات الشخصية العمق.
  5. إجراء معايرة الكتلة. اضغط على "F3" لفتح نافذة "معايرة الجماعية". اختيار قمم للمعايرة بناء على عينة محددة. (21) في هذا العمل، استخدام القمم التالية CH 3 + (م / ض 15)، H 3 O + (م / ض 19)، C 2 H 5 + (م / ض 29 )، H 5 O 2 + (م / ض 37)، C 3 H 7 + (م / ض 43)، H 7 O 3 + (م / ض 55)، H 9 O 4 + (م / ض 71)، H 11 O 5 + (م / ض 99) و H 13 O 6 + (م / ض 109) لوضع إيجابي. استخدام القمم CH التالية - (م / ض 13) يا - (م / ض 16)، OH - (م / ض 17)، C 2 H - (م / ض 25)، C 3 H - (م / ض 37)، وC 4 H - (م / ض 49) لوضع سلبي.
    1. حدد الذروة،تأكد من أن السهم نحو الانخفاض وأشار في ذروة في أسفل الزاوية اليسرى من النافذة. فوق هذا الذروة واكتب اسم الذروة في إطار "معايرة الجماعية"، انقر فوق "إضافة"، ويتم تضمين أيون ذات الاهتمام في معايرة الكتلة.
    2. وأخيرا، انقر على زر "إعادة ضبط". تحقق مما إذا مجالات القمم هي في الأماكن الصحيحة وفقا لكتلتها لتوجيه الاتهام النسب. في القائمة "الطيف"، حدد وانقر فوق "تطبيق قداس معايرة" إلى "جميع الأطياف" أو "أطياف مختارة"، اعتمادا على تحليل محدد يجري.
  6. كما أمر ضروري لتحليل عينة الذروة الاختيار، وتحديد القمم مميزة من العينة بالنسبة إلى الأدب أو النتائج السابقة الأخرى. مقارنة كثافة قمم الفائدة في م / ض الأطياف. إذا لزم الأمر، إضافة قمم جديدة أو حذف القمم عديمة الفائدة في قائمة الذروة.
    1. إضافة القمم. انقر على الذروة، والعثور على الخطوط الحمراء في أسفل النافذة نقاط. الحولد على "السيطرة" مفتاح، انتقل الماوس أفقيا لتحديد ذروة العرض، الذي يضيف الذروة إلى قائمة الذروة تلقائيا. وهناك طريقة أخرى لإضافة الذروة هو لتحديد الذروة في إطار الطيف الرئيسي، ومن ثم النقر على زر "إضافة الذروة" فوق النافذة. إذا كان هناك العديد من القمم لإضافة، في القائمة "الطيف"، حدد "قمم البحث"، تحقق المواصفات الخاصة في الإطار الذي افتتح حديثا، ثم يضاف قمم حسب الحاجة.
    2. لتصدير قائمة الذروة، في القائمة "قائمة الذروة"، اختر "حفظ ..." قائمة الذروة في شكل "itmil". استخدام السيطرة والزر الأيسر لسحب على طول الطيف. في الإطار الأطياف، حدد ذروة الفائدة وسحب اثنين من الخطوط المتقطعة في مناصب مرغوب فيه.
    3. لاستيراد قائمة الذروة، في القائمة "قداس قائمة فاصل"، اختر "استيراد ..."، حدد موقع ملف الذروة قائمة موجودة مع ملحق الملف ".ITPL". انقر فوق "فتح".
    4. لاستخدام "itmil" الذروة القائمة، فيفي "قداس قائمة الفاصل الزمني" القائمة، انقر فوق "فتح ..."، والعثور على الملف، ثم انقر فوق "فتح".
  7. تطبيق لائحة الذروة إلى مواصلة تحليل البيانات. في الجزء السفلي الأيمن من نافذة "أطياف"، هناك نافذة تسمى "قداس قائمة الفاصل الزمني". ويرد ذروة قائمة المستوردة هنا.
    1. بزر الماوس الأيمن فوق الملف قمة قائمة لاستخدامها، تطبيقه على "الطيف النشط" أو "كل الأطياف".
  8. الإطلاع على البيانات. في إطار "الملف الشخصي"، استخدم حرف "M" لتناسب إلى نافذة (مجموعة كاملة) وحرف "N" لتتناسب مع المحور الصادي. استخدام Ctrl ومرر عجلة لضبط العرض الجانبي. أو استخدام "/" و "*" على مجلس مفتاح لتغيير نطاق المحور الصادي والارتفاع.
  9. تصدير البيانات لمزيد من التآمر باستخدام برامج الرسم الأخرى بعد التحليل الأولي.
    1. لتصدير صور الأعماق، في إطار "الملف الشخصي"، انقر على القائمة "ملف"، ثم حدد "تصدير & #34 ؛، ثم حدد "حفظ باسم" ملف ". TXT".
    2. لتصدير ملف الطيف م / ض، في إطار "أطياف"، انقر على القائمة "ملف"، ثم حدد "تصدير"، ثم حدد "حفظ باسم" ملف ". TXT".
    3. لتصدير ملف صورة، في "صورة" نافذة، شاشة طباعة وحفظ كملف صورة.

6. TOF-سيمز التآمر البيانات والعرض

ملاحظة: استخدم أداة الرسم لرسم البيانات بعد معالجة البيانات سيمز باستخدام برنامج فعال.

  1. استخدام أداة الرسم لاستيراد البيانات.
  2. جعل مؤامرة باستخدام م / ض باعتبارها محور س وذروة الشدة التي كانت عليها في المحور الصادي لإظهار الطيف أعيد بناؤها. تم اعطاء مثال في الشكل 1.
  3. جعل مؤامرة استخدام الوقت تفل باعتبارها محور س وذروة الشدة التي كانت عليها في المحور الصادي لإظهار أعيد بناؤها الشخصي عمق سلسلة الزمنية. تم اعطاء مثال في فيقوإعادة 2.
  4. الجمع بين الصور 2D أعيد بناؤها من مختلف م / ض وتشكيل مصفوفة لإظهار رسم الخرائط أيون. تم اعطاء مثال في الشكل 2.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

النتائج

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

يتم عرض زوجان من نتائج ممثل للتدليل على مزايا البروتوكول المقترح. باستخدام واجهة ميكروفلويديك SALVI، شعاع ايون الابتدائية (بي 3 +) يمكن أن قصف مباشرة على الفيلم الفيبرونكتين المائية في المياه DI. وبالتالي تعيين الكيميائي الجزيئي للسطح السائل يمكن الحصول عليها بنجاح.

الشكل 1A 1B وتظهر TOF-سيمز ...

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المناقشة

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

SALVI هو واجهة ميكروفلويديك الذي يسمح سطح السائل الحيوي وتحليل واجهة السائل الصلبة الصكوك الفراغ القائم، مثل TOF-سيمز والمجهر الإلكتروني الماسح (SEM). ويرجع ذلك إلى استخدام فتحات صغيرة لفضح السائل مباشرة في فراغ، SALVI مناسبة للكثير من التحليل الطيفي والتصوير تقنيات جيدة التركيز دون أي تعديلات، 22 قابلية وبراعة على microfluidics جعله الحقيقية منصة التصوير المتعدد الوسائط. وتتلخص سمات مميزة وأهمية SALVI مقارنة مع غيرها من التقنيات الموجودة في العديد من الاستعراضات الأخير...

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

الإفصاحات

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

ليس لدى المؤلفين ما يكشفون عنه.

شكر وتقدير

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

نحن ممتنون لمبادرة التصوير الكيميائي للمختبر الوطني لشمال غرب المحيط الهادئ (PNNL) - البحث والتطوير الموجه المختبري (CII-LDRD) ومبادرة تخليق المواد ومحاكاتها عبر المقاييس (MS3) لصندوق LDRD للدعم. تم توفير الوصول الآلي من خلال اقتراح العلوم تحت عنوان مختبر WR Wiley للعلوم الجزيئية البيئية (EMSL). EMSL هو مرفق مستخدم علمي وطني يرعاه مكتب البحوث البيولوجية والبيئية (BER) في PNNL. يشكر المؤلفون السيد شياو سوي والسيد يوان تشاو دينغ والسيدة خوان ياو على قراءة المخطوطة وتقديم ملاحظات مفيدة. يتم تشغيل PNNL بواسطة Battelle لصالح وزارة الطاقة بموجب العقد DE-AC05-76RL01830.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المواد

قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة
الاسمالشركةرقم فهرسيالتعليقات
ToF-SIMSIONTOFTOF. دقة SIMS 5: >10,000 m/δ م لدقة الكتلة ؛ >4,000 م/&دلتا; m للدقة المكانية العالية 
نظام التحليل في واجهة الفراغ السائل (SALVI)مختبر شمال غرب المحيط الهادئ الوطنيN / ASALVI هو أداة تحليلية فريدة من نوعها قائمة بذاتها ومحمولة تمكن ، لأول مرة ، الأدوات العلمية القائمة على الفراغ مثل مطياف الكتلة الأيونية الثانوية في وقت الرحلة (ToF-SIMS) من تحليل الأسطح السائلة في حالتها الطبيعية على المستوى الجزيئي.
نظرة خاطفة اتحادValcoZU1TPKلتوصيل مدخل ومخرج
SALVI 5 محاور مرحلة عينةIONTOFN / Aالمرحلة مصنوعة ذاتيا لتركيب SALVI في ToF-SIMS
Barnstead نظام تنقية المياه النانويةالحرارية فيشر ScientificD11921ROpure LP وحدة الترشيح بالتناضح العكسي (D2716)
حقنةBD3096591 مل
ماصةThermo Fisher Scientific21-377-821المدى: 100 إلى 1,000 مل
رأس ماصةنبتون2112.96.BS1,000 وميكرو ؛ ل
الطرد المركزيكورنينج43079115 مل
فيبرونيكتينسيجما ألدريتشF11411 مجم / مل
إيثانولثيرمو فيشر ساینتيكS25310A95٪ مشوه
جيبكو PBSثيرمو فيشر ساینتيف10010-023درجة الحموضة 7.4
أنبوب

المراجع

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Tompa, K., Bokor, M., Verebelyi, T., Tompa, P. Water rotation barriers on protein molecular surfaces. Chem. Phys. 448, 15-25 (2015).
  2. Maruyama, Y., Harano, Y. Does water drive protein folding? Chem. Phys. Lett. 581, 85-90 (2013).
  3. Chaplin, M. Opinion - Do we underestimate the importance of water in cell biology. Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 7 (11), 861-866 (2006).
  4. Zhang, L., et al. Mapping hydration dynamics around a protein surface. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 104 (47), 18461-18466 (2007).
  5. Xia, N., May, C. J., McArthur, S. L., Castner, D. G. Time-of-flight secondary ion mass spectrometry analysis of conformational changes in adsorbed protein films. Langmuir. 18 (10), 4090-4097 (2002).
  6. Gray, J. J. The interaction of proteins with solid surfaces. Curr. Opin. Struct. Biol. 14 (1), 110-115 (2004).
  7. Wagner, M. S., Horbett, T. A., Castner, D. G. Characterization of the structure of binary and ternary adsorbed protein films using electron spectroscopy for chemical analysis, time-of-flight secondary ion mass spectrometry, and radiolabeling. Langmuir. 19 (5), 1708-1715 (2003).
  8. Yang, L., Yu, X. -Y., Zhu, Z., Iedema, M. J., Cowin, J. P. Probing liquid surfaces under vacuum using SEM and and ToF-SIMS. Lab Chip. 11 (15), 2481-2484 (2011).
  9. Yang, L., Yu, X. -Y., Zhu, Z. H., Thevuthasan, T., Cowin, J. P. Making a hybrid microfluidic platform compatible for in situ imaging by vacuum-based techniques. J. Vac. Sci. Technol. A. 29 (6), 061101(2011).
  10. Yu, X. -Y., Yang, L., Zhu, Z. H., Cowin, J. P., Iedema, M. J. Probing aqueous surfaces by ToF-SIMS. LC GC N. Am. (Oct), 34-38 (2011).
  11. Yu, X. -Y., Yang, L., Cowin, J., Iedema, M., Zhu, Z. Systems and methods for analyzing liquids under vacuum. US patent. , 8,555,710 B2 (2013).
  12. Yu, X. -Y., Liu, B., Yang, L., Zhu, Z., Marshall, M. J. Microfluidic electrochemical device and process for chemical imaging and electrochemical analysis at the electrode-liquid interface in situ. US patent. , 20,140,038,224 A1 (2014).
  13. Yang, L., Zhu, Z., Yu, X. -Y., Thevuthasan, S., Cowin, J. P. Performance of a microfluidic device for in situ ToF-SIMS analysis of selected organic molecules at aqueous surfaces. Anal. Methods. 5 (10), 2515-2522 (2013).
  14. Yang, L., et al. In situ SEM and ToF-SIMS analysis of IgG conjugated gold nanoparticles at aqueous surfaces. Surf. Interface Anal. 46 (4), 224-228 (2014).
  15. Hua, X., et al. In situ molecular imaging of hydrated biofilm in a microfluidic reactor by ToF-SIMS. Analyst. 139 (7), 1609-1613 (2014).
  16. Hua, X., et al. Two-dimensional and three-dimensional dynamic imaging of live biofilms in a microchannel by time-of-flight secondary ion mass spectrometry. Biomicrofluidics. 9 (3), 031101(2015).
  17. Liu, B., et al. In situ chemical probing of the electrode-electrolyte interface by ToF-SIMS. Lab Chip. 14 (5), 855-859 (2014).
  18. Pankov, R., Yamada, K. M. Fibronectin at a glance. J. Cell Sci. 115 (20), 3861-3863 (2002).
  19. Pierschbacher, M. D., Hayman, E. G., Ruoslahti, E. Location of the cell-attachment site in fibronectin with monoclonal antibodies and proteolytic fragments of the molecule. Cell. 26 (2), 259-267 (1981).
  20. Engvall, E., Ruoslahti, E. Binding of soluble form of fibroblast surface protein, fibronectin, to collagen. Int. J. Cancer. 20 (1), 1-5 (1977).
  21. Green, F. M., Gilmore, I. S., Seah, M. P. TOF-SIMS: Accurate mass scale calibration. J. Am. Soc. Mass Spectrom. 17 (4), 514-523 (2006).
  22. Yu, X. -Y., Liu, B., Yang, L. Imaging liquids using microfluidic cells. Microfluid. Nanofluid. 15 (6), 725-744 (2013).
  23. Shi, H., Lercher, J. A., Yu, X. -Y. Sailing into uncharted waters: recent advances in the in situ monitoring of catalytic processes in aqueous environments. Catal. Sci. Technol. 5 (6), 3035-3060 (2015).
  24. Deleu, M., Crowet, J. M., Nasir, M. N., Lins, L. Complementary biophysical tools to investigate lipid specificity in the interaction between bioactive molecules and the plasma membrane: A review. Biochim. Biophys. Acta-Biomembr. 1838 (12), 3171-3190 (2014).
  25. Kraft, M. L., Klitzing, H. A. Imaging lipids with secondary ion mass spectrometry. Biochim. Biophys. Acta Mol. Cell Biol. Lipids. 1841 (8), 1108-1119 (2014).
  26. Gilmore, I. S. SIMS of organics-Advances in 2D and 3D imaging and future outlook. J. Vac. Sci. Technol. A. 31 (5), 050819(2013).
  27. Muramoto, S., et al. ToF-SIMS Analysis of Adsorbed Proteins: Principal Component Analysis of the Primary Ion Species Effect on the Protein Fragmentation Patterns. J. Phys. Chem. C. 115 (49), 24247-24255 (2011).
  28. Brüning, C., Hellweg, S., Dambach, S., Lipinsky, D., Arlinghaus, H. F. Improving the interpretation of ToF-SIMS measurements on adsorbed proteins using PCA. Surf. Interface Anal. 38 (4), 191-193 (2006).
  29. Gustavsson, J., et al. Surface modifications of silicon nitride for cellular biosensor applications. J. Mater. Sci.-Mater. Med. 19 (4), 1839-1850 (2008).
  30. Deng, J., Ren, T. C., Zhu, J. Y., Mao, Z. W., Gao, C. Y. Adsorption of plasma proteins and fibronectin on poly(hydroxylethyl methacrylate) brushes of different thickness and their relationship with adhesion and migration of vascular smooth muscle cells. Regen Biomater. , 17-25 (2014).

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

إعادة الطباعة والأذونات

طلب إذن لإعادة استخدام النص أو الأشكال في مقالة JoVE هذه

طلب إذن

الوسوم

مقالات ذات صلة