يتم توفير طريقة لالناجم عن التجفيف التكامل الذاتي من البوليمرات الحيوية megamolecular على واجهة بلورية الهواء السائل هنا. وهذه المنهجية أن تكون مفيدة ليس فقط لفهم إمكانات العيانية من البوليمرات الحيوية، ولكن أيضا باعتبارها طريقة التقييم للمواد لينة في المجالات الطبية الحيوية والبيئية.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
مقالة منهجية
طرق لالتكامل الذاتي للMegamolecular البوليمرات الحيوية على تجفيف الهواء-LC واجهة
في هذه المقالة
ملخص
الملخص
الكائنات الحية التي تستخدم المياه هي دائما عرضة للتجفيف في البيئة. هي التي تحرك أنشطتها الصغرى على أساس البوليمر الحيوي والهياكل الكلية، كما رأينا في حالات نقل المياه في الحزم الوعائية وترطيب المياه في طبقات الجلد. في هذه الدراسة، قمنا بتطوير طريقة لتقييم تأثير المحاليل المائية البلورية السائلة (LC) تتكون من البوليمرات الحيوية على تجفيف. كما البوليمرات الحيوية LC لها وزن megamolecular، اخترنا لدراسة السكريات والبروتينات هيكل الخلية، والحمض النووي. مراقبة حلول البوليمر الحيوي أثناء التجفيف تحت الضوء المستقطب تكشف milliscale التكامل الذاتي بدءا من واجهة الهواء-LC غير مستقرة. يمكن رصد ديناميات حلول البوليمر الحيوي LC المائية عن طريق تبخير الماء من خلية جانب واحد مفتوحة. من خلال تحليل الصور التي يتم التقاطها باستخدام ضوء عبر الاستقطاب، فمن الممكن التعرف على التغيرات المكانية والزمانية في المعلمة أجل توجهي. هذهيمكن أن يكون طريقة مفيدة لتوصيف المواد الاصطناعية ليس فقط في مختلف المجالات، ولكن أيضا الأنسجة الحية الطبيعية. ونحن نعتقد أنه سيوفر طريقة التقييم للمواد لينة في مجالات الطب الحيوي والبيئة.
المقدمة
من خلال التركيز على هياكل جامدة، على شكل قضيب من البوليمرات الحيوية، وقد استخدمت مواد لينة ديناميكية لمختلف التطبيقات، بما في ذلك المصفوفات السكاريد بيوفيلم 1، "المواد الهلامية النشطة" التي تتألف من البروتينات هيكل الخلية 2، و "اوريغامي الحمض النووي" والأشكال المطلوبة 3. لتوضيح الخصائص الهيكلية، تم استكشاف استراتيجيات عديدة، مثل انتقال المجهر الإلكتروني والمسح الضوئي المجهر الإلكتروني، مجهر القوة الذرية، ومتحد البؤر المجهري مضان. ومع ذلك، لأن هذه الأساليب تجري في معظمها في حالة المجففة أو ثابتة، فمن الصعب أن أشرح السلوكيات الحيوية في جداول العيانية، كما رأي....
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
البروتوكول
1. أدوات
- جهاز الاستقطاب
- لبناء جهاز الاستقطاب، وتوفير مصدر الضوء مع مصابيح الهالوجين، وهو دليل الضوء، المستقطبات، مرحلة عينة، والسكك الحديدية البصرية، قضيب يقف، وكاميرا رقمية أحادية العدسة العاكسة (انظر الشكل 1C ومواد قائمة على الاستقطاب أجزاء الجهاز).
2. إعداد الحل BIOPOLYMER
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
النتائج
استخدام الجهاز كما هو مبين في الشكل 1، والتكامل الذاتي من microdomain إلى macrodomain على تجفيف تم تقييم اجهة الهواء-LC (الشكل 2A). كما المظاهرة الأولى من التجربة التجفيف، و، وتمت مقارنة نوعين من السكريات megamolecular، sacran (M ث = 1.9 × 10 7 غ مول -1) وصمغ زنتان (4.7 × 10 6 غرام مول -1). ويبين الشكل 2B الصور من الحلول في الخلي.......
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
المناقشة
وكان من الصعب في بعض الأحيان للكاميرا للتركيز على عينة بسبب شدة الضوء التي تنتقل عن طريق كونها منخفضة جدا. في مثل هذه الحالات، ووضع موسعة فيلم من البلاستيك الشفاف على المسرح ساعد في ترتيب التركيز. وكان الحد من القرار ملاحظتها تعتمد على عدسة الكاميرا، ~ 10 ميكرون في هذه الحالة. وكان الحد ملاحظتها من سمك العينة، Δy، التي تعتمد على أقصى قدر من شدة الضوء من مصباح، ~ 10 ملم في هذه الحالة.
وميزة الجهاز هو مبين في
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
الإفصاحات
الكتاب ليس لديهم ما يكشف.
شكر وتقدير
وأيد هذا العمل من قبل المنح في المساعدات للعلماء الشباب (16K17956) من وزارة التربية والتعليم والثقافة والرياضة والعلوم والتكنولوجيا في اليابان، ومركز Technoscience كيوتو، ومؤسسة ميتاني للبحوث والإنماء.
....الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
المواد
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| شركة sacran | Green Science Materials Inc. ، اليابان | من Aphanothece sacrum. Mw< / sub> = 1.9 & مرات ؛ 107< / sup> g mol-1< / sup> | |
| xanthan gum | Taiyo Kagaku Co. ، اليابان | Neosoft XC | من Xanthomonas campestris. Mw< / sub> = 4.7 & مرات ؛ 106< / sup> جم مول-1< / sup> |
| tubulin | Cytokeeleton، Inc. ، الولايات المتحدة الأمريكية | T240 | من دماغ الخنازير. |
| GpCpp | جينا العلوم البيولوجية ، ألمانيا | NU405L | |
| piperazine-N ، N & prime ؛ < / م > مكرر (2-حمض إيثان سلفونيك) | سيجما ألدريتشي ، شركة ذ م م. | أنابيب P6757-500G | |
| الإيثيلين جلايكول مكرر (& بيتا ؛ أمينوإيثيل الأثير) -< م > N ، N ، N ، N < / em > - حمض رباعي الأسيتيك | Dojindo Molecular Technologies، Inc. | 342-01314 | EGTA |
| MgCl2-6H2O | واكو للصناعات الكيميائية النقية، المحدودة. | 135-15055 | |
| KOH | واكو للصناعات الكيميائية النقية المحدودة | 162-21813 | بيليه |
| الحمض النووي | سيجما ألدريتش ، شركة ذ م م. | D1626 | من خصيتي السلمون. Mw = 1.3 & مرات ؛ 106< / sup> Da (~ 2,000 نقطة أساس) |
| محلول عازل Tris-EDTA | Sigma-Aldrich، Co. LLC. | T9285-100ML | 10 ملي تريس ، درجة الحموضة 8.0 ، مع 1 ملي مولار EDTA |
| زجاج منزلق | ماتسونامي الزجاج المحدودة ، اليابان | S1111 | |
| ورقة مطاط السيليكون | أسون المحدودة. | 6-611-32 | السماكة: |
| جهاز طرد مركزي | Beckman-Coulter، Inc. ، الولايات المتحدة الأمريكية | Avanti J-25 | مجهزة بمصدر ضوء دوار JA-20 |
| Sumita Optical Glass، Inc. ، اليابان | دليل ضوء LS-LHA | ||
| Sumita Optical Glass، Inc. ، اليابان | GF7.2-1-L1500R-M80 (AAAR-015M) | 80 مم & مرات مصباح | |
| هالوجين | Ushio Inc. ، اليابان | JCR 15V150WBN | |
| حامل | Sigmakoki, Co.,Ltd. | KMH-80 | |
| مرحلة عينة | Sigmakoki، Co.، Ltd. | TARW-25503L | |
| حامل عينة | Sigmakoki، Co.، Ltd. | SHA-25RO | |
| قضيب | Sigmakoki، المحدودة | ROU-12-40 | |
| حامل الوظائف | Sigmakoki، Co.، Ltd. | RS-6-40 | |
| حامل المشاركات | Sigmakoki، Co.، Ltd. | RS-12-60 | |
| حامل الوظائف | Sigmakoki، Co.، Ltd. | RS-12-80 | |
| حامل المشاركات | Sigmakoki، Co.، Ltd. | RS-12-130 | |
| الناقل | Sigmakoki، Co.، Ltd. | حامل الكاميرا CAA-25LS | |
| Sigmakoki، Co.، Ltd. | CMH-2 | ||
| السكك الحديدية البصرية المتوسطة | Sigmakoki، Co.، Ltd. | OBA-500SH | |
| lenstube | Tomytech ، BORG | lenstube BK | 80 &phi ؛ L25 مم ؛ |
| lenstube | Tomytech, BORG | lenstube BK | 80φ, L50 mm |
| توميتك متعددة | النطاقات ، BORG | 80 & phi ؛ | |
| لوحة V | Tomytech ، حامل لوحة BORG | V 60S | |
| Viexen ، Co.، Ltd. | حامل اللوحة SX | ||
| EOS Kiss X7i | Canon Inc., Japan | 8594B001 | مع عدسة تكبير قياسية, EFP 18-55 مم |
| برنامج التصوير الفوتوغرافي | Canon Inc. ، اليابان | EOS Utility | |
| PC | Microsoft | مجهر الاستقطاب السطحي | |
| أوليمبوس | BX51 | ||
| التخلف من الدرجة الأولى | أوليمبوس | U-TP530 | λ = 530 نانومتر |
| كاميرا CCD | أوليمبوس | DP80 | |
| برنامج التصوير الفوتوغرافي | Olympus | cellSens برنامج معالجة الصور القياسي | |
| المستند إلى Java | المعاهد الوطنية للصحة | ImageJ |
المراجع
- Flemming, H. -C., Wingender, J. The biofilm matrix. Nat. Rev. Microbiology. 8 (9), 623-633 (2010).
- Osada, Y., Kawamura, R., Sano, K. Hydrogels of cytoskeletal proteins. , Springer. (2016).
- Rothemund, P. W. K. Folding DNA to create nanoscale shapes and pattern....
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
إعادة الطباعة والأذونات
