April 24th, 2014
우리는 폴리에틸렌 글리콜 (PEG)을 사용하여 유리 표면을 패시베이션하는 방법을 설명한다. 이 프로토콜은 표면 세정, 표면 기능화 및 PEG 코팅을 다룹니다. 우리는 기존의 방법에 비해 보호의 우수한 품질을 얻을 수있는, 두 차례에 걸쳐 PEG 분자와 표면을 치료하기위한 새로운 전략을 소개합니다.
이 절차의 전반적인 목표는 우수한 품질의 석영 슬라이드 표면을 생성하는 것입니다. 이것은 먼저 천공된 석영 슬라이드와 커버 슬립을 물과 아세톤으로 청소하여 수행됩니다. 그런 다음 슬라이드에 수산화칼륨과 피라냐 용액을 에칭하여 표면의 품질을 향상시킵니다.
다음으로, 슬라이드와 커버 슬립은 아민기로 기능화된 다음 폴리머를 사용하여 유리 표면을 불활성으로 만드는 두 차례의 표면 가공이 이어집니다. 마지막 단계는 슬라이드에서 미세유체 챔버를 조립하고 폴리에틸렌 글리콜 코팅 또는 페길화된 표면이 서로 마주보는 슬립을 커버하는 것입니다. 궁극적으로, 두 라운드에 걸쳐 말뚝 분자로 표면을 처리하는 새로운 전략은 단일 분자 형광 현미경 검사에서 관찰된 바와 같이 부동태화의 품질을 현저하게 향상시킵니다.
이 기술 또는 산화칼륨 에칭 후 폴리머 코팅과 같은 기존 기술의 주요 장점은 이 기술이 우수한 품질을 보장한다는 것입니다. 이 방법을 처음 접하는 사람들은 여러 번의 서비스 치료를 수행해야 하기 때문에 어려움을 겪을 것입니다. 드릴을 시작하려면 석영이 텍스트 프로토콜에 자세히 설명된 대로 슬라이드합니다.
슬라이드를 유리 염색 용기에 넣어 슬라이드를 청소합니다. 일반적으로 5개에서 15개의 슬라이드를 하나의 용기에 넣을 수 있습니다. 그런 다음 헹굼을 세 번 반복한 후 UE 물로 슬라이드를 헹구고, 먼지를 제거하기 위해 5분 동안 UE 물로 슬라이드를 초음파 처리하고, 물을 처분하고 UE 물로 슬라이드를 세 번 더 헹굽니다.
다음으로, UE 물을 아세톤으로 교체하고 슬라이드를 아세톤으로 20분 이상 초음파 처리한 후 아세톤을 버리고 슬라이드를 Milli Q 물로 헹구어 아세톤 잔여물을 제거합니다. 다음으로, 물을 수산화칼륨 1몰로 교체하고 슬라이드를 20분 이상 초음파 처리합니다. 과도한 에칭은 표면의 품질을 향상시키지만 형광 이미징을 방해할 수 있는 긁힘을 유발할 수 있습니다.
Milli Q 물로 슬라이드를 세 번 헹구어 미량의 수산화칼륨을 제거한 후 피라냐 에칭을 수행합니다. 슬라이드를 Duran 슬라이드 홀더 또는 맞춤형 테프론 홀더로 옮기고 화학 물질 후드에 있는 1리터 비커에 넣습니다. 비커에 450ml의 황산을 채웁니다.
그런 다음 150ml의 과산화수소를 첨가하여 황산과 과산화수소 사이의 3:1 비율을 만듭니다. 적절한 혼합을 위해 용액을 저어주고 비커를 20분 동안 그대로 두십시오. 피라냐 용액에서 슬라이드를 꺼내 밀리우 물이 들어 있는 슬라이드 홀더에 넣습니다.
한편, 피라냐 용액은 지정된 쓰레기통에 버리고 실온에 도달하면 커버 슬립 세척 후 UE 물로 슬라이드를 세 번 헹굽니다. 염색 접시의 UE 물을 메탄올로 교체하십시오. 슬라이드와 덮개가 메탄올에 미끄러지도록 하십시오.
한편, 플라스크에 100ml의 메탄올을 부어 아미노 섬화 용액을 준비합니다. 그런 다음 아세트산 5ml와 3 아미노 프로필, 트리메틸 3ml를 넣고 흔들어 부드럽게 섞습니다. 슬라이드와 커버 슬립이 포함된 염색 접시의 메탄올을 아미노 사일로화 반응 혼합물로 교체합니다.
배양 중 20-30 분 동안 배양하고 1 분 동안 한 번 초음파 처리합니다. 다음으로, 아미노 섬화 반응을 메탄올로 대체합니다. 그런 다음 메탄올을 버리고 새 메탄올 용액을 첨가하십시오.
첫 번째 표면 처리에 대해 이 절차를 세 번 반복합니다.먼저 폴리머를 사용하여 슬라이드를 건조시키고 질소 가스를 사용하여 커버 슬립을 건조시킵니다. 그런 다음 페길화해야 하는 면이 위를 향하도록 milli Q 물로 부분적으로 채워진 깨끗한 피펫 상자에 넣습니다. 다음으로, 새로 준비된 반응 완충액 64마이크로리터를 준비된 PEG 용액에 추가합니다.
완전히 용해되도록 혼합물을 위아래로 피펫팅합니다. 그런 다음 16, 100G에서 1분 동안 원심분리합니다. 기포를 제거하려면 70마이크로리터의 페길화 혼합물을 건조된 석영 슬라이드에 떨어뜨립니다.
건조된 커버 슬립을 용액 위에 부드럽게 놓고 어둡고 습한 환경에서 슬라이드를 2시간에서 하룻밤 동안 배양하여 페길레이트 슬라이드와 커버 슬립을 보관합니다. 커버 슬립을 옆으로 밀어 슬라이드와 커버 슬립을 조심스럽게 분해하고 UE 물로 헹구고 질소 가스로 건조시켰습니다. 한 쌍의 슬라이드와 커버 슬립을 50mm 튜브에 넣어 페길화된 표면이 서로 반대쪽을 향하도록 합니다.
튜브를 부분적으로 닫고 진공 청소기로 청소한 후 질소 가스를 채우고 뚜껑을 단단히 조입니다. 섭씨 영하 20도에서 보관하십시오. 이러한 단계는 pegylated 표면을 장기간 보존하는 데 도움이 됩니다.
미세유체 챔버를 조립하기 위해 슬라이드를 사용하기 직전에 텍스트 프로토콜에 설명된 대로 두 번째 페길레이션을 수행합니다. pegylated 면이 위를 향하도록 평평한 표면에 석영 슬라이드를 놓습니다. 슬라이드 위에 양면 접착 테이프를 붙여 pegylated 표면에 대각선으로 채널을 만듭니다.
구멍이 채널 중앙에 위치하는지 확인하십시오. 그런 다음 페길화된 커버 슬립을 위에 부드럽게 올려 챔버를 완성합니다. 페길화된 면이 아래를 향하게 합니다.
양면 테이프가 놓인 부분에 커버 슬립을 눌러 챔버를 밀봉합니다. 챔버가 밀폐된 물이 되지 않도록 부드럽지만 철저하게 수행하십시오. 마지막으로 에폭시 접착제로 챔버의 가장자리를 닫습니다.
텍스트 프로토콜에 설명된 대로 streptavidin 또는 neut travain을 고정시키고 단일 분자 이미징을 위해 biotinylated biological molecule을 추가하는 경우, 표면 생성이 성공적으로 수행된 경우 관찰된 이미징 영역당 10개 미만의 비특이적으로 흡수된 단백질이 있습니다. 1 내지 10 나노몰의 형광 표지 단백질을 챔버에 첨가할 때, 세척 또는 반응 단계가 제대로 수행되지 않은 경우, 비특이적으로 흡수된 단백질의 수가 크게 증가합니다. 예를 들어, 피라냐 에칭을 건너뛰면 100배 더 많은 비특이적 흡수가 관찰됩니다.
이중 pegylation의 우수한 특성이 여기에 두드러지게 나타납니다. 형광 분자 및 용액의 배경 신호는 왼쪽 패널에 표시된 것처럼 이중 페길레이션을 사용했을 때 훨씬 약한 것으로 관찰되었습니다. 이것은 단백질이 이중 페길화된 층에 의해 더 효과적으로 반발된다는 것을 나타냅니다.
이 기술을 한 번 숙달하면 제대로 수행하면 4시간 안에 완료할 수 있습니다. AYA로 작업하는 것은 매우 위험할 수 있으므로 적절한 장갑, 고글 및 앞치마와 같은 예방 조치를 취하는 동안 항상 이 절차를 수행해야 한다는 것을 잊지 마십시오.
이 기사는 폴리에틸렌 글리콜(PEG)을 사용하여 유리 표면을 패시베이팅하는 새로운 방법을 설명합니다. 프로토콜에는 표면 세척, 기능화 및 패시베이션 품질을 향상시키는 두 번의 PEG 코팅 전략이 포함됩니다.
Surface passivation is a critical enabler for reliable single-molecule protein studies, directly impacting data quality in target interaction assays. Inadequate surface treatment introduces confounding non-specific binding, undermining mechanistic interpretation and increasing false-positive rates in early discovery. This protocol addresses a key technical bottleneck by delivering a robust, reproducible method to generate inert surfaces, thereby improving predictive confidence in downstream screening and validation workflows.
This surface passivation method fits within the early discovery continuum, specifically supporting target validation and assay development stages by providing a reliable foundation for single-molecule imaging.