High-throughput generatore di espressione delle proteine ​​Utilizzando una piattaforma microfluidica

Summary

Presentiamo un approccio microfluidica per l'espressione di proteine ​​array. Il dispositivo consiste di migliaia di camere di reazione controllati da micro-valvole meccaniche. Il dispositivo microfluidica è accoppiato ad un microarray stampata libreria genetica. Questi geni sono poi trascritta e tradotta on-chip, risultante in un array proteico pronto all'uso sperimentale.

Abstract

Campi in rapida crescita, come la biologia dei sistemi, richiedono lo sviluppo e l'applicazione di nuove tecnologie, per misure ad elevata capacità e ad alta fedeltà dei sistemi di grandi dimensioni. Microfluidica promette di soddisfare molte di queste esigenze, ad esempio per eseguire esperimenti di high-throughput screening di on-chip, che comprende saggi biochimici, biofisici, e cellulare ^1. Poiché i primi giorni di dispositivi microfluidici, questo campo è drasticamente evoluta, portando allo sviluppo di microfluidica larga scala di integrazione ^2,3. Questa tecnologia consente l'integrazione di migliaia di valvole micromeccanici su un unico dispositivo con una affrancatura dimensioni footprint (Figura 1). Abbiamo sviluppato un high-throughput piattaforma microfluidica per la generazione di espressione in vitro di allineamenti della proteina (Figura 2) nome PING (Protein Interaction Network Generator). Queste matrici possono servire come modello per molti esperimenticome proteina-proteina ^4, proteina-RNA ⁵ o proteina-DNA ⁶ interazioni.

Il sistema consiste di migliaia di camere di reazione, che sono individualmente programmati utilizzando un micro-distributore. Allineamento di questi microarray stampati a dispositivi di microfluidica programmi di ciascuna camera con un solo punto eliminando potenziale contaminazione o cross-reattività, inoltre, la generazione di microarray utilizzando tecniche standard di microarray avvistamento è molto modulare, che consente di formare gli array di proteine ​​DNA ^{7, 8,} piccole molecole, e anche sospensioni colloidali. Il potenziale impatto di microfluidica nel campo delle scienze biologiche è significativo. Un certo numero di saggi basati microfluidica già fornito intuizioni nuove nella struttura e funzione dei sistemi biologici, e il campo di microfluidica continueranno a incidere biologia.

Protocol

1. Dispositivo Fabrication

1. Acquistato DTPA-D SU-8 stampo controllo e SPR220-7 flusso stampo dal Microfluidica Stanford Fonderia ( www.stanford.edu / group / fonderia ).
2. Esporre gli stampi in silicone per clorotrimetilsilano (TMCS) vapore per 10 minuti per promuovere il rilascio elastomero dopo i passi di cottura ^9.
3. Preparare una miscela a base di elastomeri di silicone e l'agente reticolante (mescolare bene) in due diversi rapporti 5:1 e 20:1 per il controllo di flusso e stampi, rispettivamente. I diversi rapporti sono necessari per il legame corretto di stra....

Discussion

In questo articolo presentiamo un metodo per la generazione di matrici proteiche ad alto rendimento che utilizzano una piattaforma microfluidica. La generazione matrice si basa sulla stampa microarray di DNA e modelli in vitro espressione della proteina dal DNA nel dispositivo microfluidico.

La nostra nuova piattaforma microfluidica ha diversi importanti vantaggi rispetto ai metodi attualmente in uso, che lo rendono uno strumento promettente e generale per la proteomica. Un vantaggi.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
Reagente / attrezzature	Azienda	Numero di catalogo
PDMS-SYLGARD 184	Dow Corning USA	ESSEX-DC
Clorotrimetilsilano (TMCS	Sigma-Aldrich	C72854
Substrati di vetro con vernice epossidica	CEL Associates USA	VEPO-25C
Poli etilene glicole (PEG)	Sigma-Aldrich	81260
D-trealosio diidrato	Sigma-Aldrich	T9531
Biotinilato-BSA	Perforare	PIR-29130
Neutravidina	Perforare	31050
penta-His-biotina	Qiagen	34440
Hepes	Industrie biologici	03-025-1B
TNT-T7	Promega	L5540
C-myc Cy3 anticorpo	Sigma-Aldrich
Scatola di comando	Stanford microfluidica Fonderia
Stampo	Stanford microfluidica Fonderia
Pin	New England piccoli tubi Corporation
Tygon microbore tubo	Tygon	S-54-HL
Micro-distributore	Bio Robotica	Microgrid 610
Silicone pin	Parallel Syntesi	SMT-S75