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En effectuant une analyse factorielle guidée de l'écran de matériel, nous avons réussi à réduire le nombre de matériaux testés à partir de ~ 20.000 à quelques centaines qui a eu temps de gélification appropriés pour l'impression. En appliquant une directive exigeant du temps de gélification du matériau stricte de 2,5 heures ou plus, les matériaux susceptibles d'obstruer les aiguilles d'impression ou de produire des tableaux reproductibles n'ont jamais été imprimé. Les matériaux imprimables identifiés avoir suffisante (> 2,5 h) temps de gélification ont été imprimés sur 4 surfaces de glissement de verre fonctionnalisés différents. Pour être considéré comme "imprimable", le nombre maximum de points pour un volume d'absorption de la broche a dû être imprimé (SMP3 = 200). Spots ont également été évalués pour la première place morphologie afin de s'assurer qu'aucune séparation de phase fissuration ou indésirables s'était produite en utilisant la microscopie en fond clair simples comme le montre la figure 2.
A partir de ce stade de matériaux imprimables identifiés, les puces ont été produites à l'AChE etkinases incorporées dans le composant aqueux tamponné. Les matériaux qui sont compatibles avec la procédure de test (y compris surimpression potentiel et le lavage ou la coloration étapes) ont été identifiés par l'observation de la rétention des taches microarray (pas de fissure, la perte de points ou de motifs de fluorescence inhabituels) et un contrôle positif (PC) à un contrôle négatif (CN ) ratio supérieur à 1, comme observé à travers l'image. Comme il s'agissait d'environ 50% des matières, un ratio de PC / NC plus de 3 a été utilisé pour définir les matériaux optimaux avec maintien de l'activité de la protéine. Grâce à cette méthode, 26 matériaux sol-gel dérivés contenant des matières Ache et 2 contenant des kinases satisfait aux critères> 3 PC / NC. Figures 3 et 4 montrent une répartition graphique des 5 étapes à l'écran matériels guidées pour l'identification de l'acétylcholinestérase et kinase optimale microarrays, respectivement.
Les tests pourraient également être validés par la génération de marquer un Z '17. Figure 5 montre parcelle Z 'obtenue en comparant le signal généré à partir de 200 places, 100 PC et 100 NC après surimpression le colorant indicateur et le substrat sur le tableau AChE. La douleur et les tableaux de kinases ont donné lieu à des scores Z 'respectifs de 0,60 et 0,67, indiquant une excellente analyse. Toutefois, il convient de noter que, avant la validation des essais, les concentrations enzyme, un colorant, le substrat et le cofacteur sur-array ont dû être optimisé par surimpression une gamme de concentrations de chaque composant et en sélectionnant la concentration qui produit le signal le plus élevé, comme décrit en détail ailleurs 5.
Pour valider les analyses, les données quantitatives d'inhibition ont été obtenus en utilisant des inhibiteurs de l'AChE connus et inconnus, avec des résultats réalisés en double et utilisé pour produire des tracés en double (figure 6A) et les courbes d'inhibition (figures 6B et 6C). Spots ont d'abord été surchargés avec des mélanges d'inhibiteurs à petite molécule biologiquement actives connues puis avec de la teinture et du substrat, et les mélanges de contrôle contenant soit des inhibiteurs connus ou pas d'inhibiteur ont été inclus. Parcelles en double ont été réalisées pour évaluer l'activité enzymatique, et les mélanges qui ont abouti à l'activité de l'enzyme moins de 25% ont été considérés comme positifs pour l'inhibition. Composés individuels de ces mélanges ont ensuite été testés en double à identifier la petite molécule spécifique (s) responsable de l'inhibition. Une fois identifiés, ces petites molécules ont été utilisés pour générer des courbes d'inhibition quantitatives pour déterminer les valeurs IC50 et les constantes d'inhibition.
Résultats qualitatifs similaires ont été obtenus en utilisant le tableau de kinases avec un inhibiteur de la kinase commun, staurosporine. Figure 7A et 7B montrent l'image des puces et indiquent que les intensités du signal après la surimpression et la coloration du multikinaseréseau sont comme prévu pour un contrôle négatif (- ATP), contrôle positif (+ ATP) et inhibiteur connu (+ ATP + INH). Pour démontrer sa capacité à obtenir des données quantitatives d'inhibition des microarrays, un test d'inhibition dépendante de la concentration a été fait pour une seule kinase. Comme le montrent les figures 8A et 8B, l'intensité du signal diminue à mesure que la concentration d'inhibiteur augmente, et la réponse suit la courbe d'inhibition dépendante de la concentration attendue pour le système p38α/MBP kinase / substrat.

Figure 1. Schéma général de la démarche de dépistage des matériaux guidée. Chaque bloc représente une étape de l'écran dans un ordre séquentiel. Chiffres à gauche représentent le nombre total de matières préparées pour l'analyse. L'utilisation d'un temps de gélification supérieur à 2,5 h (matériaux avec des temps de gélification de moins de 2,5 h are indiquée par l'barré), le nombre de matériaux qui passaient chaque étape et reportées au cours de l'écran du matériau sont indiquées par le numéro sur la droite. * Représente matériaux ayant moins de séparation de phase optimale.

Figure 2. Les images optiques montrent différents modes de défaillance des matériaux à l'étape de l'imprimabilité de l'écran. Une image d'un «bon» matériel (deuxième rangée, troisième colonne) sont également présentés pour comparaison. Reproduit avec la permission de la référence 8, copyright 2013 américaine Chemical Society.

Figure 3. Une approche de dépistage du matériau réalisé pour l'identification des meilleurs matériaux pour la fabrication de dérivés de sol-gel microarrays mal. Reproduit avec la permission de référence 5, copyright 2013 américaine Chemical Society.

Figure 4. Une approche de criblage des matériaux réalisé pour l'identification des meilleurs matériaux pour la fabrication de puces sol-gel dérivés kinase. Reproduit avec la permission de la référence 8, copyright 2013 américaine Chemical Society.

Figure 5. (A) Une section de microarray AChE montrant HC (vert clair) et LC (vert clair) points (une palette noir-vert a été appliquée comme pseudocouleur pour la clarté de la présentation), (B) une vue agrandie de la zone encadrée pour mettre en évidence endroit morphologie et l'alignement;. et (C) une parcelle Z 'lignes pleines indiquent la moyenne de la répétitions, tandis que les lignes pointillées correspondent à 3SD. Reproduit avec la permission de la référence 5, copyright 2013 américaine Chemical Society.

Figure 6. (A) en double complot pour le dépistage en série d'analogues synthétiques des alcaloïdes de l'Amaryllidaceae; (B) IC 50 parcelles d'inhibiteurs potentiels identifiés marqués comme composés 1 et (C) composé 2, avec des barres d'erreur représentent un écart type de la moyenne de 25 répétitions. spots représentatifs sont présentés pour illustrer les différences de signal proportionnel à la concentration de l'inhibiteur. Reproduit avec la permission de la référence 5, copyright 2013 américaine Chemical Society. Cliquez ici pour agrandir la figure .
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Figure 7. Essai sur tableau de quatre kinases en utilisant 1.4SS/1.0PVA de piégeage et imprimé sur un toboggan amine dérivé. (A) Une image d'une section de puces dans lequel les taches avec kinases co-emprisonnées avec leurs substrats respectifs étaient surchargés avec un tampon (NC, rangée du haut), ou des solutions contenant de l'ATP (PC, rangée du milieu) ou ATP + staurosporine (rangée du bas). (B) Les graphiques à barres comparant les intensités de signaux entre inhibés et réactions décomplexé, après soustraction du bruit de fond et les barres d'erreur représentent un écart type de la moyenne de 25 répétitions. Reproduit avec la permission de la référence 8, copyright 2013 américaine Chemical Society. 
Figure 8. Inhibiti. sur le dosage sur un p38a/MBP microarray (A) Sections de puces montrant des taches représentatives overspotted avec des concentrations variant de staurosporine, comme indiqué (les images ont été obtenues par un simple balayage de la même lame; image composite est représenté pour plus de clarté). (B) CI50 courbe générée à partir des images de réseau analysés. L'intensité obtenue à 100 mM a été soustraite de toutes les images, tous les autres intensités sont normalisées en fixant l'intensité obtenue à 10 nm à une valeur de 100% d'activité. Reproduit avec la permission de la référence 8, copyright 2013 américaine Chemical Society.

Figure 9. Images de pin furtif microscopique utilisé en contact pin-impression montrant diverses imperfections: (A) bouché, (B) cintrées.