والهدف من البروتوكول هو قياس الخواص الميكانيكية الغشائية للحويصلات العملاقة بشكل موثوق من خلال شفط الماصة المجهرية.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
مقالة منهجية
والهدف من البروتوكول هو قياس الخواص الميكانيكية الغشائية للحويصلات العملاقة بشكل موثوق من خلال شفط الماصة المجهرية.
ويمكن استغلال الحويصلات العملاقة التي يتم الحصول عليها من الدهون الفوسفاتية والبوليمرات في تطبيقات مختلفه: تسليم المخدرات الخاضعة للرقابة والمستهدفة ، والاعتراف بالجزيئات الحيوية في التشخيص ، والاغشيه الوظيفية للخلايا الاصطناعية ، وتطوير مفاعلات مجهريه/نانو. في جميع هذه التطبيقات ، وتوصيف خصائص غشاء لها اهميه أساسيه. ومن بين تقنيات التوصيف الحالية ، فان طموح الماصة المجهرية ، الذي كان رائدا من قبل e. ايفانز ، يسمح بقياس الخواص الميكانيكية لغشاء مثل معامل انضغاط المنطقة ، ومعامل الانحناء ، والإجهاد تحلل والسلالة. هنا ، نقدم جميع المنهجيات والإجراءات التفصيلية للحصول علي حويصلات عملاقه من الغشاء الرقيق للدهون أو البوليمرات (أو كليهما) ، والتصنيع والمعالجة السطحية من الماصات الدقيقة ، والاجراء الطموح الذي يؤدي إلى قياس جميع المعلمات المذكورة سابقا.
الحويصلات العملاقة التي تم الحصول عليها من الدهون الفوسفاتية (الدهنية) وقد استخدمت علي نطاق واسع منذ 1970s كنموذج غشاء الخلية الاساسيه1. في أواخر 1990s ، التي تم الحصول عليها من التجميع الذاتي من البوليمرات النحاسية ، اسمه بوليميرسوميس في اشاره إلى نظيره الدهون2،3، ظهرت بسرعة كبديل مثيره للاهتمام للدهنيات التي تمتلك الاستقرار الميكانيكية ضعيفه والفقراء وظائف الكيميائية وحدات. ومع ذلك ، فان الطابع الحيوي للخلية الخاصة بهم محدوده بالمقارنة مع الجسيمات الشحمية لان الاخيره تتكون من الدهون الفوسفاتية ، المكون الرئيسي لغشاء الخلية. وعلاوة علي ذلك ، فان نفاذيه غشاء منخفضه يمكن ان يكون مشكله في بعض التطبيقات مثل تسليم المخدرات حيث الانتشار الخاضع للرقابة من الأنواع من خلال الغشاء مطلوب. في الاونه الاخيره ، كانت جمعيه الفوسفورية مع كتله البوليمرات لتصميم الهجينة البوليمر الدهون الحويصلات والاغشيه موضوعا لعدد متزايد من الدراسات4،5. الفكرة الرئيسية هي لتصميم الكيانات التي تازر الجمع بين فوائد كل مكون (الوظائف الحيوية ونفاذيه الطبقات الدهنية مع الاستقرار الميكانيكي وبراعة الكيميائية من اغشيه البوليمر) ، والتي يمكن استغلالها في تطبيقات مختلفه: تسليم المخدرات الخاضعة للرقابة والمستهدفة ، والتعرف علي الجزيئات الحيوية داخل الخلايا البيولوجية للتشخيص ، والاغشيه الوظيفية للخلايا الاصطناعية ، وتطوير المجهرية مستوحاه من بيو-/نانوسوتوريس.
في الأيام الحالية ، المجتمعات العلمية المختلفة (الكيمياء الحيوية ، الكيميائيين ، الصيدلة البيولوجية ، الفيزيائية الكيميائية ، علماء الاحياء) لديها اهتمام متزايد في تطوير نموذج غشاء الخلية أكثر تقدما. هنا ، هدفنا هو تقديم ، علي النحو المفصل بقدر الإمكان ، المنهجيات الموجودة (الكهرباء ، شفط الماصات الدقيقة) للحصول علي وتوصيف الخواص الميكانيكية للحويصلات العملاقة ونماذج غشاء الخلية "المتقدمة" الاخيره التي هي الهجين البوليمر الدهون العملاقة حويصلات4
والغرض من هذه الأساليب هو الحصول علي قياس موثوق بها للضغط المنطقة والانحناء بلتيير من الغشاء ، فضلا عن الإجهاد تحلل وسلاله. واحده من التقنيات الأكثر شيوعا الموجودة لقياس صلابة الانحناء من حويصلة عملاقه هو تذبذب تحليل6،7، استنادا إلى مراقبه المجهر الفيديو المباشر ؛ ولكن هذا يتطلب تذبذبا كبيرا في الغشاء المرئي ، ولا يتم الحصول عليه بشكل منتظم علي الاغشيه السميكة (مثل بوليميرسوميس). يمكن تحديد معامل الانضغاط المنطقة بالتجربة باستخدام تقنيه لانموير بلودغيت ولكن في معظم الأحيان علي أحادي الطبقة8. تسمح تقنيه شفط الماصات المجهرية بقياس كل من التحوير علي طبقه ثنائيه تشكل الحويصلة الاحاديه العملاقة (GUV) في تجربه واحده.
الطريقة التالية مناسبه لجميع الجزيئات البرمائية أو الجزيئات قادره علي تشكيل الطبقات الثنائية ، التالي ، حويصلات بالكهرباء. وهذا يتطلب طابعا سائلا من الطبقة الثنائية عند درجه حرارة الكهرباء.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
1. افتعال ميكروبييتس
ملاحظه: هنا ، الماصات الدقيقة ذات القطر الداخلي تتراوح بين 6 إلى 12 ميكرومتر وطول تفتق حول 3-4 مم ضرورية. ويرد وصف لطريقه مفصله لتصنيع الماصات المجهرية في ما يلي.
2. نصائح ماصه الطلاء مع جيش صرب البوسني (الزلال المصل البقري)
3. تشكيل GUVs والغبرة عن طريق الكهرباء
ملاحظه: التشكيل الكهربي هو تكنيك شائعه الاستخدام التي وضعتها Angelova9. الإجراءات للحصول علي غرفه الكهرباء ، وإيداع فيلم الدهون أو البوليمر (أو علي حد سواء ل غفس (العملاقة أحاديه الهجين الحويصلات)) وهيدرات الفيلم تحت حقل كهربائي بديل ويرد وصفها في ما يلي. ويرد أيضا وصف لإجراءات جمع البيانات التي تم الحصول عليها.
4-اعداد الجزئيات
ملاحظه: مبدا شفط الماصات المجهرية هو امتصاص حويصلة واحده من خلال الماصة الزجاجية بتطبيق الاكتئاب. يتم قياس طول اللسان داخل الماصة كداله لضغط الشفط. ان طلاء الماصة بالجيش الصربي البوسني ، الموصوف سابقا ، ضروري لمنع أو تقليل اي التصاق بين اغشيه الحويصلات والماصة.
ويرد أدناه توضيح للبروتوكول.
2
3
يجري المنطقة غشاء من حويصلة في ضغط الشفط اقل.
4
5الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
مع البروتوكول المذكور أعلاه ، وقد درسنا مختلفه الاصطناعية العملاقة اونياميلار الحويصلة (GUV) ، التي تم الحصول عليها من فوسفورية: 2-oleoyl-1-بالميتويل--سغليرو-3-فوسفونوكولين (popc) ، بوليمر ثلاثي الكتل: بولي (ايثيلالأكسيد)-ب-بولي (ديميثيلسيلاوكسان)-بي-بولي (ايثيليناكسيد) (بيو 12-ب-بي-بي-بي12)توليفها في الدراسة السابقة 13،وديبلوك كوبوليمر بولي (ديميثيلسيلاوكسان)-بيبولي (43 ايثيل أك...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
ان طلاء الماصات المجهرية هو أحد النقاط الرئيسية للحصول علي قياسات موثوقه. يجب منع التصاق الحويصلة بالماصة ، ويشيع استخدام الطلاء في الأدب17،18،19،20،21، مع جيش صرب الجمهورية ، β-الكازين أو surfasil. ونادرا ما تذكر تفاصيل اجراء الطلاء.
وينبغي القيام بحل الجيش الصربي البوسني لمده 4 ساعات علي الأقل تحت الهياج من أجل تحقيق الاذابه الجيد...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
وليس لدي المؤلفين ما يفصحون عنه.
ويعرب المؤلفون عن امتنانهم للمخابرات الخاصة بالدعم المالي (ANR Sysa).
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| المعدات والمواد المطلوبة لتصميم الماصات الدقيقة < / em >< / strong> | |||
| البورسليكات الزجاجية الشعيرات | الدموية العالمية للأدوات | الدقيقة 1B100-4 | القطر الخارجي والداخلي 1 مم و 0.58 مم على التوالي. |
| خيوط مثبتة | Sutter Instrument Co. | FB255B | 2.5 مم * 2.5 مم صندوق خيوط |
| مشتعل / براون Micropipette Puller | Sutter Instrument Co. | نموذج P-97 | |
| Microforge | NARISHGE Co. | MF-900 | مزودة بهدفين (10x و 32x) |
| مواد لطلاء أطراف الماصة باستخدام BSA< / em>< / strong> | |||
| مصل الأبقار الألبومين الجزئي V (BSA) | Sigma-Aldrich | 10735078001 | |
| يمكن التخلص منه 1 مل حقنة Luer Tip | Codan | 62.1612 | |
| يمكن التخلص منها 10 مل حقنة Luer Tip | Codan | 626616 | |
| حقنة يمكن التخلص منها 5 مل طرف لور | كودان | 62.5607 | |
| فلتر السليلوز الأسيتات القابل للتصرف | Cluzeau Info Labo | L5003SPA | حجم المسام: 0.22 وميكرو ؛ م ، القطر: 25 مم |
| أنابيب السيليكا الشعرية المنصهرة المرنة | تقنيات Polymicro. | TSP530660 | القطر الداخلي 536 ومايكرو ؛ م ، القطر الخارجي 660 وميكرو ؛ م ، |
| الجلوكوز | سيجما ألدريتش | G5767 | |
| 500 ومايكرو ؛ L luer Lock GASTIGHT | Hamilton Syringe Company | 1750 | |
| خلاط أنبوب الاختبار | الدوار Labinco | 28210109 | |
| إعداد التلاعب الدقيق < / em >< / قوي > | |||
| سكة بصرية من الألومنيوم ، طول 1000 مم ، خيوط M4 ، X48 سلسلة | نيوبورت | ||
| طاولة بصرية مخمدة | نيوبورت | تستخدم كدعم للمجهر لمنع الاهتزازات الخارجية. | |
| Micromanipulator | Eppendorf | Patchman NP 2 | يتم تثبيت وحدة الوحدة النمطية (وحدة المحرك لحركة X و Y و Z) على المجهر المقلوب عن طريق محول. |
| ميكرومتر | Mitutoyo Corporation | 350-354-10 | رأس ميكرومتر LCD رقمي 25,4 مم النطاق 0,001 مم |
| خزان مياه زجاجي شبكي (100 مل) | محلي الصنع | ||
| (DMI6000) مزود بماسح ضوئي رنين وهدف غمر في الماء (HCX APO L 40x / 0.80 WU-V-I). | Leica | ||
| X48 Rail Carrier بطول 80 مم ، مع 1 / 4-20 ، 8-32 و 4-40 خيط | نيوبورت | ||
| < قوي >< م > مواد لتحضير محلول السكروز والبرمائيات < / em >< / strong > | |||
| 2-Oleoyl-1-palmitoyl-sn-glycero-3-phosphocholine< / a> | Sigma-Aldrich | ||
| Chloroform | VWR | 22711.244 | |
| L- & alpha ؛ -Phosphatidylethanolamine-N- (ليزامين رودامين ب سلفونيل) | سيجما - ألدريتش | 810146C | رودامين الموسومة بالسكروز الدهني |
| سيجما ألدريتش | S7903 | ||
| < قوي ><م > التكوين الكهربائي إعداد< / EM >< / قوي > | |||
| 10 & مايكرو ؛ L أغطية حلقية شعرية زجاجية | Hirschmann | 9600110 | |
| يمكن التخلص منها 1 مل حقنة Luer Tip | Codan | 62.1612 | |
| H Grease | Apiezon | Apiezon H الشحوم | الخالية من السيليكون |
| زجاجية مطلية بأكسيد القصدير الإنديوم Sigma-Aldrich | 703184 | ||
| إبرة | Terumo | AN2138R1 | 0.8 × 38 مم |
| أومتر (متر متعدد) | فولتكرافت | VC140 | |
| تولوين | VWR | 28676.297 | |
| مولد الجهد | Keysight | 33210A |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.