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방법 논문

고밀도 바코드 항체 마이크로 어레이의 흐름 패턴 가이드 제작

21.8K 조회수

DOI:

10.3791/53644

2016년 1월 6일

이 논문에서

요약

이 프로토콜은 세포 신호 전달 연구와 바이오 마커 검출 잠재적 인 응용 프로그램과 대규모의 제조, 다중화 된 두 차원의 DNA 또는 항체 배열을 설명합니다.

초록

항체 마이크로어레이는 잘 발달된 기술로서 현재 몇 가지 다른 확립되거나 떠오르는 고처리량 기술에 의해 도전받고 있습니다. 이 보고서에서는 제조를 위한 새로운 접근 방식을 사용하고 새로운 기능을 도입하여 항체 마이크로어레이 기술을 혁신합니다. 당사의 고밀도 항체 마이크로어레이의 제조는 단일 가닥 DNA의 수직 방향 흐름 패터닝과 DNA 항체 접합체에 의해 매개되는 후속 변환을 통해 이루어집니다. 이 프로토콜은 DNA의 흐름 패턴화, DNA-항체 접합체 생산 및 정제, 제작된 마이크로어레이의 품질 평가의 중요한 단계를 간략하게 설명합니다. 균일성과 감도는 기존 마이크로어레이와 비슷하지만, 당사의 마이크로어레이 제작은 어레이 프린터의 도움이 필요하지 않으며 대부분의 연구 실험실에서 수행할 수 있습니다. 또 다른 주요 장점은 당사의 마이크로어레이 단위의 크기가 인쇄된 어레이의 크기보다 10배 작아 일반 마이크로칩 설계와 인터페이스할 때 단일 세포에서 기능성 단백질을 분석하는 고유한 기능을 제공한다는 것입니다. 이 바코드 기술은 바이오마커 검출, 세포 신호 연구, 조직 공학 및 다양한 임상 응용 분야에 널리 사용될 수 있습니다.

서론

항체 Microarrays 널리 생체 단백질 1-3 비롯한 표적 단백질의 존재를 조사하기 위해 수십 년간 단백체 연구에 사용되었다. 이 필드는 현재와 같은 질량 분석기 (MS) 등의 높은 처리량 기술에서 큰 도전에 직면하고 있지만, 이러한 장치는 다른 분석과 간단한 데이터 해석과 쉬운 인터페이스를 여유가 주로 때문에, 여전히 항체 마이크로 어레이의 유틸리티의 여지가있다. 최근 몇 년 동안, 마이크로 칩의 발판으로 마이크로 어레이의 통합은 항체 마이크로 어레이에게 4-7 번창 할 수있는 새로운 기회를 제공하고 있습니다. 예를 들어, 단일 - 셀 마이크로 칩에 통합 바코드 마이크로 어레이는 휴대 통신 8,9 연구에서 사용되어왔다. 이 기술은 다른 사용 가능한 마이크로 어레이 기술에 비해 독특한 장점이 있습니다. 그것은 기존의 마이크로 어레이 elemen에서 사용되는 전형적인 150 μm의 크기보다 훨씬 작은 10 ~ 100 μm의에서 배열 요소를 갖추고 있습니다TS. 작은 어레이 요소의 구성은 체계적 흐름 패터닝 방법을 이용하여 달성되며, 이는 단일 세포 분비 된 단백질과 세포 내 단백질을 검출 할 수있는 소형 마이크​​로 어레이를 일으킨다. 또 다른 장점은 간단한기구가없는 설정의 사용이다. 대부분의 실험실 및 작은 기업이 마이크로 어....

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프로토콜

주의 :이 프로토콜에서 사용되는 여러 가지 화학 물질을 자극하고 피부 접촉시 유해 있습니다. 물질 안전 보건 자료 (MSDS)를 참조하고이 프로토콜을 수행하기 전에 적절한 개인 보호 장비를 착용하십시오. 단계 (1.1.1)에서 사용 피라냐 용액은 부식성이고 교반하면서 산에 서서히 과산화물을 첨가함으로써 제조한다. 흄 후드에서 극단주의와이 솔루션을 처리합니다. 적절한 눈 보호 및 부식 방지 장갑을 사용합니다. 트리메틸 클로로 실란 (TMCS)는 (1.1.6) 후 선택 단계에서 사용, 부식성, 인화성 화학 물질이다. 흄 후드에서이 화학 물질을 처리합니다.

주 : 입자상 물질에 의한 오염을 최소화하기 위해 클린 룸 바코드 슬라이드 제조 및 임계 유동 패터닝 과정을 수행한다. 먼지 입자는 포트와 PDMS 몰드의 마이크로 블록 및 플로우 패턴을 방해 할 수있다.

한 - dimensiona 1. 건설L DNA 바코드 슬라이드

  1. 바코드 흐름 패턴의 SU-8 마스터의 준비
    주 : 수직 흐름 패턴위한 도면 (도 1A-B)은 컴퓨터 지원 설계 (CAD) 소프트웨어를 사용하여 생성된다. 이러한 패턴은 크롬 포토 마스크에 렌더링됩니다. 마스크의 투명....

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결과

PDMS 금형 (그림 1A-1B)에 대한 설계는 CAD 프로그램 (의 AutoCAD)를 사용하여 그려진. 흐름 패턴, 수평 하나는 수직에 대한 기능 채널을 보여 두 디자인. 각각의 디자인의 좌우 대칭 인 부분; 그 중 하나는 입구 또는 출구 수 있습니다. 20 채널들 각각은 줄곧 일단에서 타단까지 권취된다. 각각의 디자인은 크롬 포토 마스크 (그림 1C)에 인쇄되어 있습니다. 웨이퍼상에서 제작 된 SU-8 마스터는도 1d에 도시되어있다. PLL 또는 DNA의 흐름을 용이하게 패터닝, PDMS 몰드가 질소 가스 유량 설정 (도 1E)에 결합시켰다.

이 프로토콜에 사용되는 세 가지 흐름 패터닝 단계가 있습니다. 후속 단계가 올리고 뉴클레오티드 .......

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토론

흐름 패턴 디자인은 2-D 마이크로 어레이를 제조하는데 중요한 첫 단계이다. 유리 기판 상에 겹치는 두 DNA 패턴을 생성하기 위해, 제 디자인의 채널 특징은 초 (도 1A-B)들에 수직이어야한다. 디자인은 또한 마이크로 어레이의 다운 스트림 응용 프로그램을 고려합니다. 단일 세포 분석의 경우, 마이크로 어레이는, 따라서 채널 치수는 2-D 어레이에 정렬 microchambers 양립되어 microchambers 묶인 단일 세포로부터 단백질을 검출하기 위해 사용된다. 각 설계는 포토 마스크에 렌더링되고, 표준 포토 리소그래피 기술은 실리콘 웨이퍼 (도 1C-D)에 SU-8의 채널 특징을 제조하기 위해 사용된다. 이 성형 용 PDMS 마스터로서 기능한다. 주형이 제조되면, 그것을 PLL - 코팅 슬라이드에 결합하고, 질소 가스 유량 설정 (도 1E)에 연결되어있다. 셋업 우리사용이 간단하고 용이하게 압력 조.......

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공개 사항

저자는 공개할 경쟁 이해관계가 없습니다.

감사의 글

저자는 SUNY Albany의 창업 기금과 University at Albany 암 연구 센터의 시설 이용에 감사를 표합니다.

....

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
Sylgard 184 실리콘 엘라스토머 베이스Dow Corning3097366-1004
Sylgard 184 실리콘 엘라스토머 경화제Dow Corning3097358-1004
SU-8 2025 포토레지스트MicroChemY111069
실리콘 웨이퍼 University Wafers452
Poly-L-lysine coated glass slidesThermo ScientificC40-5257-M20
올리고뉴클레오티드통합 DNA 기술*Integrated DNA Technologies에서 맞춤 주문한 제품, Table 2 참조.
폴리-L-라이신 접착제 재고 솔루션신규 공급1339
Bis (sulfosuccinimidyl) 서브레이트  (학사3)Thermo Scientific21585
1x 인산염 완충 식염수, pH 7.4품질 생물학114-058-101
Ä kta Explorer 100 고속 단백질 액체 크로마토그래피(FPLC) 시스템GE(Amersham Pharmacia) 18-1112-41
Superose 6 10/300 GL 컬럼GE Healthcare Life Sciences17-5172-01
다양한항체 캡쳐*항체 선택은 용도에 따라 다름
숙시니미딜-6-히드라지노-니코틴아미드 (S-HyNic)SolulinkS-1002
숙시니미딜-4-포르밀벤즈아미드 (S-4FB)SolulinkS-1004
N,N-dimethylformamideSigma-Aldrich227056
Citric acid, 무수Acros42356
수산화나트륨Fisher ScientificS318
Amicon Ultra 스핀 필터 10 kDa MWCOEMD MilliporeUFC201024
Spin coaterLaurell TechnologiesWS-650-MZ
플런저가 있는 생검 펀치(직경 1.0mm)Ted Pella, Inc.15110-10
다이아몬드 스크라이브(스타일 60)SPI 공급6004
트리메틸클로로실란시그마 알드리치92361

참고문헌

  1. Alhamdani, M. S. S., Schroder, C., Hoheisel, J. D. Oncoproteomic profiling with antibody microarrays. Genome Med. 1 (7), (2009).
  2. Angenendt, P. Progress in protein and antibody microarray technology. Drug Discov Today. 10 (7), 503-511 (2005).
  3. Sun, H. Y., Chen, G. Y. J., Ya....

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재인쇄 및 허가

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유동 패턴 형성DNA-항체 접합체PDMS 몰드 제작단일 세포 분석SU-8 마스터수직 유동 패턴마이크로어레이 검증바이오마커 검출세포 신호 전달 연구