À haut débit Générateur expression des protéines utilisant une plate-forme microfluidique

Summary

Nous présentons une approche microfluidique pour l'expression de puces à protéines. Le dispositif se compose de milliers de chambres de réaction contrôlées par des micro-mécaniques vannes. Le dispositif microfluidique est couplé à une bibliothèque de gènes microréseau imprimé. Ces gènes sont ensuite transcrits et traduits sur puce, résultant en un réseau de protéines prêt à l'emploi expérimental.

Abstract

Domaines en croissance rapide, tels que la biologie des systèmes, exigent l'élaboration et la mise en œuvre de nouvelles technologies, permettant des mesures à haut débit et haute-fidélité de grands systèmes. Microfluidique promet d'accomplir beaucoup de ces exigences, comme la réalisation d'expériences de criblage à haut débit sur ​​puce, englobant des dosages biochimiques, biophysiques et basée sur des cellules ^1. Depuis les premiers jours de dispositifs microfluidiques, ce domaine a considérablement évolué, conduisant à l'élaboration de microfluidique intégration à grande échelle ^2,3. Cette technologie permet l'intégration de milliers de vannes micromécaniques sur un seul appareil avec une empreinte d'affranchissement entreprises (figure 1). Nous avons développé une plate-forme microfluidique à haut débit pour générer l'expression in vitro de puces à protéines (figure 2) nommés PING (Générateur de réseau d'interactions protéiques). Ces tableaux peuvent servir de modèle pour de nombreuses expériencescomme protéine-protéine ^4, protéine-ARN ⁵ ou protéine-ADN ⁶ interactions.

Le dispositif se composent de milliers de chambres de réaction, qui sont programmés individuellement à l'aide de puces à ADN a. Alignement de ces puces microfluidiques imprimés à dispositifs programmes chaque chambre avec un seul point d'éliminer la contamination potentielle ou réactivité croisée ailleurs, générant des puces utilisant des techniques de puces à ADN standards de repérage est également très modulaire, permettant le rangement de protéines de l'ADN ^{7, 8,} petites molécules, et même des suspensions colloïdales. L'impact potentiel de la microfluidique sur les sciences biologiques est significative. Un certain nombre d'essais basés sur la microfluidique ont déjà fourni des informations nouvelles sur la structure et la fonction des systèmes biologiques, et le domaine de la microfluidique continueront d'influer sur la biologie.

Protocol

1. Fabrication de périphériques

1. Acheté DTPA-D SU-8 moisissure et la moisissure contrôle SPR220-7 découlent de la Fonderie Stanford Microfluidique ( www.stanford.edu / group / fonderie ).
2. Exposer les moules en silicone à chlorotriméthylsilane (TMCS) la vapeur pendant 10 min pour favoriser la libération élastomère après les étapes de cuisson ^9.
3. Préparer un mélange à base d'élastomère de silicone et l'agent de durcissement (bien mélanger) dans deux rapports différents 5:1 et 20:1 pour le contrôle de flux et de moules, respectivement. Les différents rapports sont....

Discussion

Dans cet article, nous présentons une méthode de génération de puces à protéines à haut débit en utilisant une plate-forme microfluidique. La génération tableau sont basées sur le microréseau d'impression de matrices d'ADN et l'expression de protéines in vitro de l'ADN dans le dispositif microfluidique.

Notre nouvelle plate-forme microfluidique présente plusieurs avantages importants par rapport aux méthodes actuellement utilisées, qui en font un outil prome.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
Réactif / équipement	Entreprise	Numéro de catalogue
PDMS-Sylgard 184	Dow Corning USA	ESSEX-DC
Chlorotriméthylsilane (TMCS	Sigma-Aldrich	C72854
Substrats de verre enduits époxy	Associés CEL USA	VEPO-25C
Poly éthylène glycol (PEG)	Sigma-Aldrich	81260
D-tréhalose dihydraté	Sigma-Aldrich	T9531
Biotinylé-BSA	Percer	PIR-29130
Neutravidine	Percer	31050
penta-His-biotine	Qiagen	34440
Hepes	Industries biologiques	03-025-1B
TNT-T7	Promega	L5540
C-myc Cy3	Sigma-Aldrich
Boîtier de commande	Stanford Microfluidique Foundry
Moule	Stanford Microfluidique Foundry
Pin	New England Petit Tubes Corporation
Tygon tube microbore	Tygon	S-54-HL
Puces à ADN	Bio Robotique	MicroGrid 610
Broches en silicone	Parallèlement Synthèse	SMT-S75