Name: 어셈블리 및 바이오 Memristors 이온 채널 실수로 지질 세포 막의 구성의 특성 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2019-03-09T15:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 7 s
Description: 배우세요 펩타이드 도핑된 생체 모방 막을 조립하고 전기적 특성을 분석하는 방법을 알아보세요. 이 기술은 생물학적 시냅스와 유사한 메모리 저항 및 단기 가소성을 평가하는 데 활용됩니다.

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재정 지원으로는 국립 과학 재단 부여 NSF ECCS-1631472는 제공 했다. G.J.T., C.D.S., A.B.에 대 한 연구 및 C.P.C. 부분적으로 실험실 감독 연구 및 개발 프로그램의 오크 리 지 국립 연구소, 미국 에너지 부에 대 한 UT-Battelle, LLC는에 의해 관리에 의해 후원 되었다. 이 연구의 일부에 대 한 Nanophase 물자는 과학, 과학 사용자 시설의 암컷 사무실 센터에서 실시 되었다.

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이 원고는 UT-Battelle, LLC는, 계약 번호에서 작성 되었습니다. 미국 에너지 부와 드 AC0500OR22725. 미국 정부를 유지 하 고 게시자, 게시를 위해 문서를 수락 하 여 인정 미국 정부는 비-, 유료-, 돌이킬 수 없는 세계적인 라이센스를 게시 또는 게시 된 형태의 재현 유지 이 원고 또는 다른 미국 정부 목적을 위해, 이렇게.

이 종이 조립 및 바이오 memristors 이온 채널 실수로 합성 biomembranes 기름에 물이 두 방울 사이 형성에 기반에 대 한 프로토콜을 제공 합니다. 소프트 문제, 2 단자 소자 설계 및 공부: 1) 극복된 제약 높은 잡음, 높은 에너지 소비와 높은 전압 스위칭 2) 더 밀접 하 게 구성, 모방과 같은 고체 기술로 연결 된 구조 생물 학적 시 냅 스, 및 3의 메커니즘을 스위칭) 메커니즘 및 고체 장치 전시 하지 바이오 시 냅 스가 소성의 특징.
드롭릿 인터페이스 bilayer 기술21, 현재 기술12의 빌딩 블록을 나타내는 막 생물 물리학21, 공부를 광범위 하 게 사용 된 멤브레인 어셈블리에 대 한 간단 하 고, 모듈 접근 이다 단백질22, 이온 채널29</su...

그것은 널리 생물 시 냅 스는 높은 효율성과 학습과 높은 적응 방법으로 정보를 처리 하는 능력으로 인해 뇌의 거 대 한 병렬 처리에 대 한 책임을 인정. 이 조정된 기능에서에서 나온다 여러, 매우 복잡 한 분자 메커니즘 드라이브 모두 단기 및 장기 시 냅 스가 소성1,2,3,,45. Neuromorphic 컴퓨팅 시스템 밀도, 복잡성, 그리고 두뇌의 에너지 효율 뇌와 같은 컴퓨터6,7 의 다음 세대를 위해 필요 하다 접근 하는 수준에서 시 냅 스 기능을 에뮬레이션 하는 것을 목표로합니다 , 그러나 8., 사실상 불가능 한9, 대신 요구 하는 설계 및 제조의 들어오는 신호에 적응 하 고 기억할 수 있는 새로운 하드웨어 요소는 기존의 전자 회로 요소를 사용 하 여 시 냅 스 기능을 재현 정보 기록9. 이러한 종류의 시 냅 스 영감 하드웨어 라고 mem 요소9,,1011 (짧은 메모리 요소)는에 따르면 디 Ventra 외.9,11, 수동, 2 터미널 장치 그 저항, 커패시턴스, 또는 인덕턴스는 외부 자극에 응답에 재구성 될 수 있다 고는 이전 상태11을 기억하실 수 있습니다. 접근 하는 두뇌에 에너지 소비 수준을 달성 하기 위해 이러한 요소 비슷한 재료와 시 냅 스가 소성12에 대 한 메커니즘 사용 해야 합니다.
날짜 하려면, 2 단자 memristors13,,1415 주로 건설 되었다 높은 스위칭 전압 및 높은 잡음 특징 보완 금속-산화물-반도체 (CMOS) 기술을 사용 하 여. 이 기술은 높은 전력 소모와 낮은 밀도 때문에 잘 확장 되지 않습니다. 이러한 한계를 해결 하기 위해 여러 유기 및 고분자 memristors 최근에 건설 되었다. 그러나, 이러한 장치 전시 시간이 걸리는 이온 전도성 폴리머 매트릭스16,17를 통해 확산으로 인해 크게 느린 스위칭 역학. 결과적으로는 모두 CMOS 기반 및 유기 memristive 장치 에뮬레이션 냅 영감 기능 메커니즘은 매우 현상 학적, 포괄만 몇 시 냅 스 기능 같은 스파이크 타이밍 종속 소성 (STDP) 18기능을 다른 키를 내려다 보이는 하는 동안, 또한 미리 시 냅 스, 단기 소성19와 같은 강력 하 고 효율적인 컴퓨터 두뇌에 필수적인 역할을 재생할.
최근, 우리 memristive 장치12 biomimetic 지질 막에 전압 활성화 펩 티 드를 갖춘 바이오 구성, 막 구조, 및 이온 발생 채널 스위칭 모방의 새로운 클래스를 도입 생물 시 냅 스20의 메커니즘입니다.  여기, 우리가 모이고이 2 단자 소자를 전기적으로 심문 하는 방법을 설명 온라인에서 구현에 대 한 단기적인가 소성을 평가 하는 방법에 초점을 특정 학습 응용 프로그램12. 장치 어셈블리 방울 인터페이스 bilayer (DIB)21 메서드 사용 되었습니다 광범위 하 게 최근 몇 년 동안에서 모델 막21 , 막 도약 이온 채널22,23의 물리학을 공부, 기반 24, 자극-반응 자료25,26의 개발을 위한 빌딩 블록으로. 우리 neuromorphic 응용 프로그램에 관심이 자세히 막 조립 및 심문 과정을 설명 하지만 생체 또는 막 생물학에서 경험을 제한 했. 프로토콜은 또한 조립 공정, 장치27의 역동적이 고 재구성 가능한 전기 속성을 감안할 때 만큼 이나 중요 특성 절차의 전체 설명을 포함 한다. 여기에 설명 된 절차와 대표 결과 낮은 비용, 낮은 전력, 부드러운 메모리 요소에 지질 인터페이스 및 다른 생체 neuromorphic 컴퓨팅, 자치 구조와 시스템, 응용 프로그램에 따라 새 클래스에 대 한 기초 그리고 심지어 적응 뇌-컴퓨터 인터페이스입니다.

<table><tbody><tr><td>1,2-diphytanoy-sn-glycero-3-phosphocholine (DPhPC)</td><td>Avanti Polar Lipids</td><td>850356P/850356C</td><td>동결건조 분말 (P) 또는 클로로포름 (C)으로 구매</td></tr>;<tr><td>아가로스&nbsp;</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>A9539</td><td></td></tr><tr><td>아가로스 (0.5g 아가로스 정제)</td><td>벤치마크</td><td>A2501</td><td>당신은 분말 형태 또는 정제를 사용할 수 있습니다&nbsp;</td></tr><tr><td>알라메티신&nbsp;</td><td>AG Scientific</td><td>A-1286</td><td></td></tr><tr><td>분석 저울&nbsp;</td><td>Mettler Toledo</td><td>ME204TE/00</td><td></td></tr><tr><td>Axopatch 200B 증폭기&nbsp;</td><td>Molecular</td> <td>Devices-BK</td><td></td></tr> <tr><td>Precision 4017B 10MHz DD 스윕/함수 발생기</td><td>Digi-Key</td><td>BK4017B-ND</td><td></td></tr><tr><td>붕규산 유리 모세혈</td>관 <td>World Precision Instruments</td><td>1B100F-4</td><td></td></tr><tr><td>Brain Total Lipid Extracts (Porcine)</td><td>Avanti Polar Lipids</td><td>131101</td><td></td></tr><tr><td>DigiData 1440A system</td><td>Molecular Devices</td><td>-</td><td></td></tr><tr><td>홀더/가열 블록이 있는 압출기 세트&nbsp;</td><td>Avanti Polar Lipids</td><td>610000</td><td>이것은 미니 압출기, 2개의 주사기, 100개의 PC 막, 100개의 필터 지지대, 그리고 1개의 홀더/가열 블록</td></tr><tr><td>냉동고(-20 &deg; C)</td><td>VWR International</td><td>SCUCBI0420AD</td><td></td></tr><tr><td>유리 제품</td><td>VWR</td> <td>International-Hexadecane</td><td></td></tr><tr><td>, 99%</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>544-76-3</td><td></td></tr><tr><td>이소프로필 알코올</td><td>VWR International</td><td>BDH1133-4LP</td><td></td></tr><tr><td>미세전극 홀더&nbsp;</td><td>World Precision Instruments</td><td>MEH1S</td><td></td></tr><tr><td>MOPS</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>M1254</td><td></td></tr><tr><td>질소 (N2) 가스</td><td>Airgas</td><td>UN1066</td><td></td></tr><tr><td>Parafilm M 다목적 실험실 필름</td><td>Parafilm</td><td>PM999</td><td></td></tr><tr><td>파우더 프리 소프트 니트릴 검사 장갑&nbsp;</td><td>VWR International</td><td>CA89-38-272</td><td></td></tr><tr><td>사전 청소된 현미경 실드&nbsp;</td><td>피셔 사이언티픽&nbsp;</td><td>22-267-013</td><td></td></tr><tr><td>냉장고 (4 &deg; C)</td><td>VWR International</td><td>SCUCFS-0504G</td><td></td></tr><tr><td>실버 와이어</td><td>GoodFellow</td><td>147-346-94</td><td>애플리케이션에 따라 다른 직경이 사용될 수 있습니다&nbsp;</td></tr><tr><td>염화나트륨 (KCl)</td> <td>Sigma-Aldrich</td><td>P3911</td><td></td></tr><tr><td>교반 핫 플레이트</td><td>Thermo Scientific&nbsp;</td><td></td><td></td>SP131325</tr><tr><td>VWR 경량 조직 와이퍼</td><td>VWR International</td><td>82003-820</td><td></td></tr><tr><td>VWR Scientific 50D 초음파 세척기</td><td>VWR International</td><td>13089</td><td></td></tr></tbody></table>

어셈블리 및 바이오 memristors 이온 채널 실수로 지질 세포 막의 구성의 특성

Assembly and Characterization of Biomolecular Memristors Consisting of Ion Channel-doped Lipid Membranes

합성 회로 요소에 시 냅 스 기능을 재현 하는 능력은 neuromorphic 컴퓨팅 유사한 효율성과 밀도와 두뇌의 인지 능력을 에뮬레이션 하는 시스템에 대 한 필수적입니다. 날짜 하려면, 실리콘 기반 3 단자 트랜지스터와 2 단자 memristors 널리 사용 되었습니다 neuromorphic 회로, 정보 처리 및 메모리 배치 하는 능력 때문에 큰 부분에서. 아직 이러한 장치 상호와 뇌의 복잡성 때문에 그들은 달성할 수 없는 파워 배고픈 실패 하 키 시 냅 스 기능을 모방 하 고 높은 노이즈와 높은 전압 스위칭에서 고통. 이러한 한계를 극복 하기 위해 우리 개발 하 고 바이오 memristor 구성, 구조, 및 생물 학적 시 냅 스의 스위칭 특성을 모방 하는 것이 특징. 여기, 우리가 조립의 과정을 설명 하 고 바이오 memristors 5 nm 두께 지질 bilayer의 구성 된 특성화 기름에 지질 기능성된 물방울 사이 형성 전압 활성화 alamethicin 펩 티 드와 마약에 취해. 이 문서는 물방울 인터페이스 메서드의 bilayer에 필수적인 주요 수정에 초점을 맞추고 비슷한 어셈블리 프로토콜 드롭릿 지원 지질 막과 막 도약 이온 채널의 생물 속성을 조사 하 사용 되었다, 일관 된 memristor 성능 달성. 특히, 우리 기술 liposome 준비 과정 및 지질 bilayer 막에 alamethicin 펩 티 드의 그리고 그들의 영향 뿐만 아니라 각 구성의 적절 한 농도 memristors의 전반적인 응답에. 우리는 또한 측정 및 주기적 voltammetry, 뿐만 아니라 단기적인가 소성을 통해 얻은 응답으로 현명한 학습 memristive 전류-전압 관계의 분석을 포함 한 바이오 memristors 특성화 과정 선발 전압 펄스 훈련 한다입니다.

그림 1 에 조립 하 고 바이오 memristor 특성화 하는 데 사용 하는 실험 설정 표시 됩니다. 무료 오일 저수지의 바닥에 전극 끝을 낮추면 그림 1b와 같이 전극과 유사 측정된 전류 및 bilayer 지역에, 특히 경우에에서 발생할 수 있는 방울의 진동을 최소화 하기 위해 도움이 발견 됐다 어디에서 대류 흐름을 생성할 수 있습니다 난방 기름. 그림 2 절차와 Ag/AgCl 와이어, 클래스 모세 혈관, 그리고 전극과 micropipette 홀더 조립의 결과 보여 줍니다. 설치는 올바르게 접지 된 패러데이 케이지 (그림 3) 전자기 간섭을 최소화 하기 위해 내는 지 내게 됩니다.
그것은 안정 되어 있는,이 연구에 대 한 지질 bilayer 절연을 형성 하는 것이 필...

소프트, 낮은-전력, 바이오 memristors 활용 유사한 성분, 구조, 그리고 바이오 시 냅 스의 메커니즘을 전환 합니다. 여기는 조립 하 고 바이오 memristors 특성화 프로토콜에서 얻은 기름에서 물방울 사이 형성 하는 지질 bilayers 절연. Alamethicin 전압 활성화 펩 티 드의 memristive 이온 전도성 막에 걸쳐 발생합니다.

어셈블리 및 바이오 Memristors 이온 채널 실수로 지질 세포 막의 구성의 특성

The ability to recreate synaptic functionalities in synthetic circuit elements is essential for neuromorphic computing systems that seek to emulate the ...

당사의 프로토콜은 생물학적 시냅스의 조성, 구조 및 수송 특성을 밀접하게 모방하고 튜닝 가능한 메모리 저항을 나타내는 펩타이드 도핑 생물막을 조립하고 전기적으로 특성화하는 방법을 설명합니다. 이 기술은 사용자가 생물학적 시냅스 및 이온 채널과 관련된 시간 척도 및 여기 개수 수준에서 엔지니어링 된 시스템에서 활동에 의존하는, 메모리 저항 및 단기 가소성을 평가 할 수 있습니다. 이 기술은 전압 활성화 이온 채널을 포함하는 생체 모방 막을 특성화하기 위한 프레임워크를 제공하여 뉴런을 포함한 다양한 세포 수송 공정의 특성화에 적용할 수 있습니다.새로운 연구진에 대한 우리의 제안은 먼저 리포솜 솔루션을 준비하고 와이어 형 전극에 방울 인터페이스 바이레이어를 조립하는 데 능숙해지는 것입니다. 전극에 액적 분배 및 포지셔닝 프로세스를 직접 보면 이중 레이어 형성을 위한 이 기술이 단순화되어 모든 사용자가 즉시 액세스할 수 있습니다. 이 절차를 시연하는 것은 내 실험실에서 포스트 닥인 조셉 나젬 박사가 될 것입니다.시작하려면, 밀리리터당 2.5 밀리그램의 최종 농도로 에탄올의 알라메티신 펩티드 분말을 용해시킴으로써 마이크로센티슈지 튜브내알라메티신 스톡 용액을 준비한다. 튜브를 짧게 소용돌이어 잘 섞고 스톡 용액을 영하 20도의 냉동고에 보관합니다. 1.5 밀리리터 세이프 록 튜브에서, 리포솜 현탁액에 13 마이크로몰라의 최종 알라메티신 농도를 달성하기 위해 솔루션 A의 99 마이크로 리터에 알라메티신 스톡 솔루션의 마이크로 리터를 추가합니다.소용돌이가 잘 섞입니다. 그 결과 펩티드 리포솜 용액은 10마이크로리터의 용액 B를 장착한 솔루션 B.Mix 117 마이크로리터로, 하나의 마이크로몰라의 최종 알라메티신 농도를 달성한 다음 잘 섞어낸 소용돌이이다. 생성된 솔루션을 C.Store솔루션 B와 C를 섭씨 4도에 저장합니다.반전 된 현미경의 무대에 1 밀리미터 두께 25 배 75 밀리미터 유리 면을 놓습니다. 육사데카네 오일 몇 방울을 유리 슬라이드 중앙에 분배한 다음 오일 저장소를 유리 슬라이드의 오일에 직접 놓습니다. 오일 저장소를 육사데카네 오일로 완전히 채웁니다.저장소가 목표 렌즈 위에 위치되어 있는지 확인합니다. 그런 다음 전극 홀더를 미세 조작기에 장착된 전류 증폭기의 헤드 스테이지에 연결합니다. 마이크로 조작기는 전극 길이와 전기 적 소음을 최소화합니다.그런 다음 두 번째 실버-염화물 와이어를 다른 마이크로 조작기위에 유리 마이크로피펫 홀더를 장착합니다. 마이크로 조작기를 사용하여, 은은 염화물 와이어의 아가로즈 코팅 팁이 유사한 수직 평면에서 오일 저수지에 완전히 침수되는 것을 전자극을 배치합니다. 두 전극을 정렬하고 몇 밀리미터로 분리합니다.지질 이중층을 형성하려면 전극을 수직으로 오일 상으로 이동합니다. 마이크로 피펫을 사용하여 각 전선에 지질 용액 A의 200 나노 리터를 증착하십시오. 물 오일 인터페이스에서 자발적인 지질 단층 조립이 발생할 수 있도록 3 ~5 분 동안 기다립니다.주변 오일이 충분히 밀도가 떨어지면 물방울이 처질 될 수 있습니다. 그 후, 전극을 낮추어 두 전극의 끝이 오일 저장소의 바닥을 거의 만지지 않는 때까지 다시 침수합니다. 그런 다음 이중 층을 형성하기 위해 전극을 수평으로 이동하여 액적을 접촉하게합니다.꼬집어, 히스테리, 전류 전압 관계를 얻으려면 함수 발생기를 사용하여 액수A.Record를 사용하여 조립된 알라메티신이 없는 지질 막에 삼각형 또는 부비동 전압 파형을 적용하여 여러 주파수에 걸쳐 유도된 전류 응답을 기록합니다. 안면 지질 양층의 크기를 기록하기 위해, 컴퓨터의 지질 막의 직경을 측정하거나 10 헤르츠, 10 밀리볼트 삼각형 파로 인한 피크-피크 전류 진폭을 기록하여 멤브레인의 면적을 계산한다. 오일 단계에서 와이어를 꺼내 알라메티신이 없는 물방울을 제거합니다.솔루션 C를 사용하여 새로운 수성 물방울을 추가하고 지질 이중 레이어를 형성합니다. 제곱파 전류 진폭에 기초하여, 마이크로조작기를 사용하여 양층이 이전에 형성된 것과 유사한 영역을 가지도록 하는 방울 간의 접촉을 조절한다. 그런 다음 10-hertz 및 10밀리볼트 전압 파형을 적용하고 유도된 전류 응답을 이전과 같이 기록합니다.사용자 지정 프로그래밍 소프트웨어 및 아날로그 전압 소스를 사용하여 펄스 실험을 수행하려면 시간 및 오프 시간에 특정 높고 낮은 진폭으로 전압 펄스를 생성합니다. 적용된 펄스에 대한 응답으로 전류를 기록합니다. 전류 대 전압의 플롯은 알라메티신이 없는 지질 이중층에 전압 바이어스를 적용하면 0이 아닌 전류 응답을 보여줍니다.0.017 헤르츠를 추가, 임피던스는 막 저항에 의해 지배되는 주파수. 고절연 멤브레인에 대해 낮은 ohmic 전류 반응이 표시됩니다. 알라메티신 펩티드를 함유한 두 방울 사이에 형성된 지질 이중층의 플롯은 100 밀리볼트의 삽입 임계값보다 높은 전압에서 기하급수적으로 전류를 증가시다.고전압에서, 지질 이중층의 표면에 상주하는 알라메티신 펩타이드는 멤브레인에 삽입하고 전도성 모공을 형성하기 위해 골재한다. 두 극성에서 대칭 전류 응답은 멤브레인의 반대쪽에서 펩티드의 별도의 집단의 삽입 및 집계에 기인한다. 정전 용량 전류는 메소스트, 꼬집어진 히스테리시스 전류 전압 반응만 을 얻으려면 총 전류에서 빼져야 합니다.생체 분자 memristor 응답은 각 오프 타임 동안 절연 상태를 간헐적으로 복원에도 불구하고, 정시 동안 전도도의 증가와 후속 전압 펄스에 반응. 현재자극과 이전 자극은 모두 현재의 증가에 기여한다. 두 방울의 응집력 있는 단층은 쌍층을 형성하기 위해 함께 가져오기 전에 형성되어야 합니다.물방울이 너무 일찍 모이면 합쳐지고 이중 층이 형성되지 않습니다. 우리는 지금 ORNL에서 고성능 슈퍼컴퓨터의 네트워크 동화 최적화에 의해 지원되는 멤브레인 기반 시냅스로 연결된 고체 상태 뉴런으로 구성된 미세 유체 기본 신경망을 설계하고 제작하고 있습니다. 이러한 memristor는 생물학적 시냅스의 조성, 구조, 스위칭 메커니즘 및 이온 수송을 갖는 최초의 것입니다.그들은 따라서 두뇌 와 같은 컴퓨팅 및 메모리를 추가 하는 생체 분자 기초를 제공 합니다.

assembly-characterization-biomolecular-memristors-consisting-ion

Research

연구

JoVE Journal

Bioengineering

생명공학

지질 세포막에 프로토 타입 전압 문이 칼륨 채널의 완전한 재구성에 대한 절차를 설명합니다. 재구성 채널은 생화학 적 분석, 전기 녹음, 리간​​드 스크리닝 및 전자 결정학 연구에 적합합니다. 이러한 방법은 다른 막 단백질의 구조 및 기능 연구에 일반적으로 응용 프로그램이있을 수 있습니다.

구조 및 기능 연구를위한 지질 막에 Kv 값 채널의 재구성

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.

스퀴지 기반의 조립 방법과 생체막 마이크로 어레이의 형성

우리는 보유, 수송 지질 이중층 형성 시스템을 보여준다. 냉동 막 전구체는 상온 상태로 전환하면 지질 이중층 막을 80 % 성공률 1 시간 내에 형성 될 수있다. 이 시스템은 이온 채널과 관련된 힘드는 과정과 전문​​ 지식을 줄일 수 있습니다.

폴리 디메틸 실록산 박막을 사용하여 자동화 지질 이중층 제막

이 지 바이오-memristors Physarum polycephalum의 변형 체의 성장에 대 한 개선된 방법을 소개 합니다. 이러한 메서드는 성장 시간을 감소, 부품 수명 증가, 전기 관찰, 표준화 및 기존의 회로에 통합 될 수 있는 보호 된 환경을 만들을 입증 했다.

바이오-memristors 점액 금형에서 성장 하는 방법

우리는 구리 (II) 2,9,16,23 테트라 - 테르트 - 부틸 -29H,31H -phthalocyanine (CuPc) 분자와 지질 이중 층을 도핑하여 물 / 공기 인터페이스에서 하이브리드 지질 막을 생산하기위한 프로토콜을보고합니다. 그 결과 하이브리드 지질 막에는 지질/CuPc/지질 샌드위치 구조가 있습니다. 이 프로토콜은 또한 다른 기능성 나노 물질의 형성에 적용될 수 있다.

물/공기 인터페이스에서 소수성 유기 분자와 함께 도핑 하이브리드 지질 막의 자체 조립

미토콘드리아 융합은 미토콘드리아 역학의 근본적인 중요한 정동성 반응입니다. 여기에 설명된 시험관 내 재통합 시스템은 막 테더링, 도킹, 혈전 및 모공 개방을 해결할 수 있는 미토콘드리아 내막 융합을 연구한다. 세포막 시스템을 탐구하는 이 접근의 다양성은 토론됩니다.

미토콘드리아 멤브레인 역학 을 재구성하기위한 모델 멤브레인 플랫폼

이 프로토콜은 높은 용융 온도와 지질에 대한 지질 단층 조립 및 방울 인터페이스 이중 층 형성을 촉진하기 위해 피드백 온도 제어 가열 시스템의 사용을 자세히 설명, 멤브레인의 온도 중심변화를 특성화하는 커패시턴스 측정.

온도 제어 어셈블리 및 방울 인터페이스 Bilayer의 특성화

이 프로토콜은 유니 지질 및 다중 지질 소포, 지원지질 이중층 및 일시 중단 된 지질 이중 층을 모방 하는 세포의 형성을 설명 합니다. 이러한 체외 모델은 다양한 지질 유형을 통합하도록 조정할 수 있으며 다양한 분자 및 거대 분자 상호 작용을 조사하는 데 사용할 수 있습니다.

분자 상호 작용 연구를 위한 세포 모방 지원 및 중단된 지질 이중층 모델의 조립

무세포 재구성은 세포 골격 어셈블리를 이해하는 핵심 도구였으며, 지난 십 년 동안의 연구는 최소한의 시스템에서 셉틴 역학을 연구하는 접근법을 확립했습니다. 여기에 제시된 것은 서로 다른 막 맥락에서 셉틴 어셈블리를 관찰하는 세 가지 보완적인 방법입니다 : 평면 이중층, 구형 지지대 및 막대 지지대.

생체 물리학 적 특성과 기능을 연구하기 위해 멤브레인에서 Septin 어셈블리의 재구성

구조와 구성의 막 지질 다양성은 세포 과정에 중요한 기여를 하며 질병의 표지자가 될 수 있습니다. 분자 역학 시뮬레이션을 통해 원자 분해능에서 멤브레인과 생체 분자와의 상호 작용을 연구할 수 있습니다. 여기에서는 복잡한 멤브레인 시스템을 구축, 실행 및 분석하기 위한 프로토콜을 제공합니다.

시뮬레이션 연구에서 복잡한 지질 혼합물을 사용한 사실적인 막 모델링

그라마시딘 A-도핑된 액상 계면 이중층을 조립, 전기자극, 분석하는 실험 프로토콜이 제시됩니다. 지질-단백질 구조-기능 관계는 막 면적, 이온 플럭스, 단일 채널 전도도 변화를 측정하고, 이러한 반응을 전기 시냅스에서 영감을 받은 막 모델에서 이온 전도의 가소성 유사 변화와 연관하여 정량화합니다.

액상 인터페이스 이중층을 이용한 지질-단백질 막 구조-기능 특성 분석

배우세요 펩타이드 도핑된 생체 모방 막을 조립하고 전기적 특성을 분석하는 방법을 알아보세요. 이 기술은 생물학적 시냅스와 유사한 메모리 저항 및 단기 가소성을 평가하는 데 활용됩니다.

어셈블리 및 바이오 Memristors 이온 채널 실수로 지질 세포 막의 구성의 특성

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