지원되는 지질 이중층과 천연 막 입자는 세포막의 특성을 근사 할 수 있고 분석 다양한 전략에 통합 될 편리한 시스템이다. 여기에서 우리는 지원 지질 이중층 코팅 된 SiO2로 비즈, 인지질 막 소포 또는 천연 입자로 구성된 마이크로 어레이를 제조하는 방법을 보여준다.
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이 논문에서
요약
초록
지질 이중층 막은 세포의 원형질막을 형성 및 세포 내 소기관의 경계를 정의한다. 자연 속에서, 이러한 세포막은 지질의 많은 종류의 이종 혼합물이다 막 결합 단백질을 포함하고 탄수화물로 장식되어 있습니다. 일부 실험에서, 천연 막과는 지질 이중층의 생물 리 학적 또는 생화학 적 성질을 분리하는 것이 바람직하다. 이러한 경우에는 거 소포, 리포좀 또는지지 지질 이중층 (SLB 수)와 같은 모델 시스템의 사용을 요구한다. SLB 수의 배열은 응용 프로그램을 감지하고 세포 - 세포 상호 작용을 모방 특히 매력적이다. 여기에서 우리는 SLB 배열을 형성하는 새로운 방법을 설명합니다. 서브 마이크론 직경의 SiO2 구슬 먼저 구형 SLB 수 (SSLBs)를 형성하는 지질 이중 막으로 코팅되어 있습니다. 비즈는 다음의 마이크로 제조 서브 마이크론 직경의 마이크로 웰의 배열로 입금됩니다. 갈려하면서 제조 기술은, 기판 표면을 청소하기 위해 "스퀴즈"를 사용마이크로 웰에 정착 SSLBs 뒤에 g. 이 방법은 마이크로 웰 기판의 화학적 인 수정이나 SSLB에 특정 표적 리간드가 필요하지 않습니다. 잘 직경이 비드 직경보다 그냥 크게 조정되어 있기 때문에 마이크로 웰은 작은 구슬에 의해 점유되어 있습니다. 나머지는 비어있을 동안 일반적으로 우물의 더 많은 최대 75 %를 점유하고 있습니다. 버퍼 SSLB 어레이보다 일주의 장기 안정성을 표시. 우리는 강글 리오 시드 GM1와 콜레라 독소의 상호 작용을 특성화하여 보여 이는 SSLBs 여러 종류의 시리얼 증착에 의해 하나의 어레이에 배치 될 수 있으며, 어레이는 감지를 위해 사용될 수있다. 우리는 또한 셀룰러 소스로부터 비드 지지체 및 생체막없이 인지질 소체는 동일한 방법으로 배열 될 수 있고, 셀 고유 막 지질은 식별 될 수 있음을 보여준다.
서론
지질 이중층 막 자연에 필수적인 구조입니다. 셀룰러 원형질막 및 소기관 막은 생활에 필요한 분자의 수를 반영 지질 이중층으로 구성되어있다. 많은 생명 유지 과정은 세포의 표면에 발생하거나 지질 이중층의 세포막과 관련된 분자에 의해 매개된다. 사실, 많은 제약 대상 프로세스 또는 분자는 1,2 또는 세포막에서 발견된다. 그것은 해석 등의 막 표면에 발생하는 화학 반응 또는 비공유 결합 이벤트와 같은 프로세스를 조사 할 필요가있다. 천연 막은 센서 분리 및 / 또는 인터페이스하기 어려울 수 있기 때문에, 많은 연구자들은 분석적 연구를 수행하기 위해 단순화 된 모델 막을 이용한다. 모델 멤브레인 시스템의 수는 나노 크기 3,4와 리포좀 직경 미크론의 수백 수만 할 수 있습니다 거대한 소포에 이르기까지 문헌에 설명되어 있습니다. Alternatively, 고체 지지체 상에 증착 평면 지질 이중층, 즉, 지질 이중층 (SLB 수)이 다른면의 개수에 형성 될 수 있고, 광범위하게, 생물 리 학적 생화학 및 분석 애플리케이션 (5)에 사용 된 지원. 전기 또는 광학 재료와 SLB 수 커플 링은 서로 다른 분석 기술의 사용을 통해 막 생화학 및 생물 물리학의 조사를 가능하게한다. 형광 현미경 (6), 전기 화학....
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프로토콜
마이크로 웰 어레이 기판의 1. 미세 가공
- 열 성장 산화물 (100) (Nm)에 4 인치의 실리콘 웨이퍼로 시작.
- 30 초 동안 4,000 rpm에서 웨이퍼에 SPR-955 0.7 포토 레지스트를 스핀.
- 90 초 동안 115 ° C에서 열판에 굽는다.
- 포토 레지스트를 노출합니다.
- 배열은 2mm X 2mm 면적 3 μm의 기간이 육각형으로 배열 1 ㎛의 구멍을 만들 것입니다 마스크를 사용하십시오.
- 6mm의 스텝 사이즈 200 엠제이 / cm 2의 노출을 사용하여 i 선 스테퍼에 웨이퍼를 노출시킨다.
- 90 초 동안 115 ° C에서 열판에 굽는다.
- 90 초 총 개발 시간의 웨이퍼에 CD-26의 2 웅덩이을 입금 스핀 Developer를 사용하여 개발할 수 있습니다.
- N 2 고순도의 DI 물과 건조로 철저히 씻어.
- 아르곤 50 sccm으로, CF 4의 25 SCCM 및 CHF 3 FLO 50 SCCM으로 6 분 동안 반응성 이온 에칭 기에서 산화물을 에칭75 mTorr의 압력에서 날개.
- C 4
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결과
SiO2로 비즈 인지질, 형광 지질 등 강글리오사이드와 같은 다른 지질로 구성된 소포 용액과 혼합하는 경우도 1a에 개략적으로 도시 된 바와 같이, 소체는 SSLBs을 형성 할 SiO2를 비드 표면에 파열. SSLBs 세척 후, SSLB 용액의 방울을 마이크로 웰 어레이에 배치되고, 비드 표면에 정착하는 것이 허용된다. (그림 1B1)이 그림 1B2에 표시됩니다 인지질 소포 또는 자연 막 입자의 서스펜션도를 수행 할 수 있습니다. 마이크로 웰 어레이 기판에 흡착 인지질 소체의 형광 이미지를도 1B3에 도시된다. 그런 다음 PDMS 스퀴지는 어떤 SSLBs (그림 1C1), 소포 또는 자연 막 입자 마이크로 웰에 정착하지 않았다 (그림 1C2)을 제거하기 위해 표면을 부드럽게 슬라이드한다. 이 SSLB 배열에 어떤 결과 각마이크로 웰 대부분.......
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토론
본 연구에서 우리는지지 지질 이중층 코팅 단 분산의 SiO2 비즈 지질 이중층 또는 기판 표면 상에 리간드를 표적에 대한 필요없이 마이크로 웰 어레이로 배열 될 수 있으며, 배열이 독소 - 지질 상호 작용을 특성화에 사용될 수 있음을 보여준다. CTx/GM1 바인딩에 대해 계산 된 해리 상수 우리에 의하여 이전의보고와, 문헌 값의 폭 격차 관련, 바람직 비교 윈터 등. 지질 - 코팅 된 비드의 콜로이드 어셈블리는 약의 해리 상수를 계산하는 데 사용 된 곳 30 ㎚. 힐 Waud 바인딩 모델에 데이터를 피팅함으로써, 우리는 CTx/GM1 상호 작용은 이전의보고 28 동의 가능성 다가이라고 결정했다. 의 CTX B (강글 리오 시드 결합) 서브 유닛은 GM1 분자 (29)를 결합 할 수있는 오 유닛 각각과, 펜타 머로서 존재한다; 따라서, 하나 이상의 서브 유닛은 비교를 주어 결합 될 수 있다는 놀라운 일이 아니다SLB 수 30 GM1의.......
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공개 사항
저자는 공개 할 경쟁 금전적 이해 관계가 없습니다.
감사의 글
이 작품은 건강의 국립 연구소 (R01 GM092993)에서 SHO 보조금에 의해 지원되었다, 국립 과학 재단 (NSF 경력 수상 및 DBI 0,964,216), 해군 연구 국 (ONR) 젊은 탐정 프로그램 및 생명 공학에 대한 미네소타 파트너십 수상 의학 유전체학. 장치 제조는 국가 나노 기술 인프라 네트워크를 통해 NSF에서 지원을받는 미네소타 대학의 Nanofabrication이 센터 (NFC)에서 수행 하였다. 이 작품은 건강 (NS048357, R21 NS073684), 국립 다중 경화증 학회 (CA1060A11), 알파 밤, 힐튼, 피터슨과 샌포드 기초 및 McNeilus 가족의 국립 연구소에서 MR 보조금에 의해 지원되었다. 저자는 주사 전자 현미경에 대한 지원은 그림과 Shailabh 쿠마에 대한 지원은 Hyungsoon 임 감사드립니다.
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재료
| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
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| 4 인치 실리콘 웨이퍼 | University Wafer | 425 | |
| Shipley MEGAPOSIT SPR955-CM 0.7 포토레지스트 | MicroChem | SPR955-CM | |
| Shipley MICROPOSIT CD-26 개발자 | MicroChem | CD-26 | |
| i-line 스테퍼 | Canon | 2500 i3 스테퍼 | |
| Vision 320 반응성 이온 에칭기 | Advanced Vacuum | Vision 320 RIE | |
| 딥 트렌치 반응성 이온 에칭 | 플라즈마 Therm | SLR-770 | |
| 원자층 탈퇴 시스템 | Cambridge NanoTech | Savannah | |
| Dow Corning Sylgard 184 폴리(디메틸실록산) 키트 | Ellsworth 접착제 | 184 SIL ELAST KIT 0.5KG | |
| 계란 포스파티딜콜린 | Avanti 극성 지질 | 840051C | |
| 1,2-디팔미토일-sn-글리세로-3-포스포에탄올아민-N-(리사민 로다민 B 설포닐) 암모늄 염 | Avanti Polar Lipids | 810158C | |
| Monosialoganglioside GM1 | Avanti Polar Lipids | 860065P | |
| 실리카 비드 | Bangs Laboratories | SS03N/4666 | 비드 용기의 포장에는 비드의 직경이 900nm라고 명시되어 있습니다. 그러나 광 산란과 전자 현미경 검사 후 비드의 직경이 약 700nm임을 확인했습니다. |
| 콜레라 독소 B-subunit, Alexa 488-conjugate | Molecular Probes | C-34775 | |
| Anti-oligodentrocyte antibody IgM O4, NorthernLights 557 conjugate | R& D Systems | NL1326R | |
| FM1-43 | 분자 프로브 | T-3136 | |
| Eppendorf MiniSpin 원심분리기 | Fisher Scientific | 05-401-09 |
참고문헌
- Drews, J. Drug discovery: A Historical Perspective. Science. 287 (5460), 1960-1964 (1126).
- Cooper, M. A. Advances in Membrane Receptor Screening and Analysis. J. Mol. Recognit. 17 (4), 286-315 (2004).
- Voskuhl, J., Ravoo, B. J.
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재인쇄 및 허가
