Waiting
Processando Login

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Bioengineering

Geautomatiseerde lipidebilaagmembraan Vorming Met behulp van een Polydimethylsiloxane Thin Film

Published: July 10, 2016 doi: 10.3791/54258

Summary

We tonen een opgeslagen of vervoerd lipidedubbellaag formatie systeem. Een lipide dubbellaag membraan kan worden gevormd binnen 1 uur meer dan 80% succes als een bevroren membraan precursor tot omgevingstemperatuur wordt gebracht. Dit systeem tijdrovend proces en deskundigheid geassocieerd met ionkanalen verminderen.

Abstract

Een kunstmatige lipide dubbellaag of zwarte lipide membraan (BLM), is een krachtig hulpmiddel voor het bestuderen van ionkanalen en eiwitinteracties alsook voor biosensor-toepassingen. Echter, conventionele BLM vorming technieken hebben een aantal nadelen en ze vereisen vaak specifieke expertise en tijdrovend proces. Met name de conventionele BLMs last hebben van lage formatie slagingspercentages en inconsistent membraan vorming van de tijd. Hier tonen we een houdbaar en transporteerbaar BLM formatie systeem met een gecontroleerde uitdunnen-out tijd en verbeterde BLM snelheid van vorming door het vervangen van conventioneel gebruikte films (polytetrafluorethyleen, polyoxymethyleen, polystyreen) naar polydimethylsiloxaan (PDMS). In dit experiment wordt een poreuze gestructureerd polymeer zoals PDMS gebruikte dunne. Bovendien, in tegenstelling tot gebruikelijke oplosmiddelen met lage viscositeit, het gebruik van squaleen toegelaten gecontroleerd uitdunnen tijd via slow oplosmiddelabsorptie door PDMS, verlengen membraanlevensduur. in addition, door toepassing van een mengsel van squaleen en hexadecaan, het vriespunt van het lipide-oplossing werd verhoogd (~ 16 ° C) bovendien membraan voorlopers werden geproduceerd die oneindig kan worden opgeslagen en gemakkelijk getransporteerd. Deze membraan voorlopers hebben BLM vorming van <1 uur gereduceerd en behaalde een BLM vorming tarief van ~ 80%. Bovendien ion channel experimenten met gramicidine A toonde de haalbaarheid van het membraan systeem.

Introduction

Kunstmatige lipide dubbellaag membraan of zwarte lipide membraan (BLM), is een belangrijk instrument voor het ophelderen van mechanismen van celmembranen en ionkanalen, alsmede voor het begrijpen van interacties tussen ionen ionenkanalen en / moleculen. 1-7 Hoewel de patch-clamp-methode wordt vaak beschouwd als de gouden standaard voor het celmembraan studies, is bewerkelijk en vereist zeer bekwame operators voor ionkanaal metingen. 8 Terwijl kunstmatig bereide lipide dubbellaag membranen zijn ontstaan ​​als alternatieve instrumenten voor het ionkanaal studies, 9,10 ze worden ook geassocieerd met moeizame processen en specifieke deskundigheid. Bovendien membranen zijn gevoelig voor mechanische storingen. Daarom lipide bilaag technologieën die tot dusver beperkte praktische toepassingen. 11

Om de betrouwbaarheid en duurzaamheid van lipide dubbellaag membranen Costello et al. 12 en Ide en Yanagida verbeteren et al. 14 bedacht een hydrogel ingekapseld membraan (HEM) met intieme hydrogel-lipide bilaag contact, wat resulteert in verhoogde levensduur (tot enkele dagen). Om de levensduur van de HEM verder te verhogen, Malmstadt en Jeon et al. Creëerde een hydrogel ingekapseld membraan met hydrogel-lipidebindende via in-situ covalente conjugatie (cgHEM). 15 In beide systemen membraan levensduur aanzienlijk verhoogd (> ​​10 dagen) . De membraanvorming systemen niet voldoende robuust en kan niet worden opgeslagen of afgeleverd indien vereist deskundigheid vrij die door het gebruik van de lipide bilagen.

De ontwikkeling van een lipide bilaag platform is vooral draaide om het verhogen van de robuustheid en de levensduur van BLMs. Hoewel de levensduur van BLMs is substantially verbeterde recent zijn de toepassingen beperkt door een gebrek transporteerbaarheid en houdbaarheid. Om deze problemen te overwinnen, Jeon et al. Creëerde een houdbare membraan systeem en introduceerde een membraan precursor (MP). 16 Om een MP bouwen, bereidden zij een mengsel van n- decaan en hexadecaan die 3% DPhPC (1,2-diphytanoyl- sn glycero-3-fosfatidylcholine) van het vriespunt van de lipideoplossing zodat het zou bevriezen bij ~ 14 ° C (beneden kamertemperatuur, typisch boven koelkasttemperatuur) regelen. In dit experiment werd de MP verdeeld over een kleine opening op een polytetrafluorethyleen (PTFE) film en vervolgens in een koelkast bij 4 ° C bevroren. Wanneer de MP tot kamertemperatuur werd gebracht, de MP ontdooid en een lipide bilaag werd automatisch gevormd, waardoor de deskundigheid doorgaans geassocieerd met membraanvorming. Echter, het slagingspercentage van BLM gemaakt van de MP was zo laag als ~ 27%, en het membraan formation keer was inconsistent (30 min tot 24 uur), de praktische toepassingen ervan te beperken.

In deze studie wordt een polydimethylsiloxaan (PDMS) dunne film gebruikt in plaats van een conventionele hydrofobe dunne films (PTFE, polyoxymethyleen, polystyreen) tot (a) controle fabricagetijd en (b) verhogen de slaagkans van BLM formatie eerder door Ryu gemeld et al. 17 Hierin membraanvorming werd vergemakkelijkt door extractie van oplosmiddelen door de poreuze aard van PDMS en de benodigde tijd voor membraanvorming werd succesvol gecontroleerd in deze studie. In dit systeem, omdat de lipideoplossing werd geabsorbeerd in de dunne PDMS film, werd een consistente membraanvorming tijd bereikt. Bovendien werd membraanlevensduur verlengd door langzame absorptie van oplosmiddelen in het PDMS dunne film, een gevolg van de toevoeging van squaleen aan de lipideoplossing. Voerden we optische en elektrische metingen te controleren of membranen gevormd onder toepassing van deze techniek zijn geschikt voor iop kanalen studies.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. Oplossing Voorbereiding

  1. Bereiding bufferoplossing:
    1. Om bufferoplossing formuleren, oplossen 1 M KCl (kaliumchloride), 10 mM Tris-HCl (tris-hydrochloride), en 1 mM EDTA (Ethyleendeniaminetetraacetaat) in gedestilleerd water en de pH instellen op 8,0.
    2. Filter de oplossing om met een 0,20 pm filter. Te steriliseren, autoclaveren de oplossing bij 121 ° C gedurende 15 minuten.
  2. Bereiding van lipide-oplossing voor pre-painting:
    1. De lipideoplossing voor pre-painting formuleren oplossen 3% DPhPC (1,2-diphytanoyl- sn glycero-3-fosfatidylcholine) lipide (w: v) in een mengsel van 2: 8 n decaan en hexadecaan (v: v). Roer 's nachts met behulp van een rotator.
  3. Bereiding van lipide oplossing membraanvorming:
    1. De lipideoplossing voor membraanvorming formuleren oplossen 0,1% DPhPC (1, 2-diphytanoyl- sn glycero-3-fosfatidylcholine) lipide (w: v) in een mengsel van 2: 8 squalene en hexadecaan (v: v). Roer 's nachts met behulp van een rotator.

2. Vorming van een PDMS Thin Film

  1. Meng PDMS en uithardingsmiddel in een 9: 1 (w / w) verhouding in een mengkom de PDMS prepolymeer. Voeg 5 g PDMS prepolymeer een petrischaal het PDMS vormen dunne film (dikte 200-250 pm). Spread PDMS prepolymeer met behulp van een spin coater bij 800 rpm gedurende 10 seconden om een ​​dunne film te vormen.
  2. Plaats de petrischaal in een vacuümexsiccator bij een druk van 100 mTorr gedurende 2 uur om luchtbellen te verwijderen. Het prepolymeer dunne film, bak polymeriseren in een oven gedurende 5 uur bij 70 ° C.
  3. Om een vierkant PDMS dunne film te maken, stuurde de gepolymeriseerde PDMS dunne folie in 2 x 2 cm 2 vierkantjes. Gebruik een 500 urn micro punch om een ​​opening te maken in het midden van het PDMS dunne film. Voorstrijkverf openingen met 3% DPhPC lipideoplossing gemengd in 2: 8 n- decaan en hexadecaan.

3. Kamer Fabrication en Assembly

  1. Om de BLM kamer fabriceren, ontwerp twee symmetrische blokken van de kamer met behulp van 3D tekensoftware met buitenafmetingen van 4 cm x 1,5 cm x 1 cm en innerlijke goed afmetingen van 1,5 cm x 1,3 cm x 0,8 cm 17.
  2. Craft de kamer met behulp van een PTFE-blok met een CNC-machine en volg de instructies van de fabrikant.

4. Kamer Assembly

  1. De kamer monteren, plaatst de voorgelakte-PDMS dunne film tussen de twee PTFE blokken zodanig dat de opening aan het PDMS dunne film wordt aangesloten aan de opening in de kamer.
  2. Sluit de buitenste randen van de tank af met een cover glas met vet (het faciliteren van optische waarneming). Immobiliseer de geassembleerde kamer met behulp van bouten en moeren.
    LET OP: Zorg ervoor dat de kamer wordt goed afgesloten, zodat er geen vloeistof lekken.

5. Vorming van Membrane Voorloper met Versnelde Zelfassemblage Formation (MPES)

  1. Met behulp van een pipet, stort 0,5gl 0,1% DPhPC lipide gemengd in 2: 8 n decaan: hexadecaan op de opening van de PDMS dunne film geassembleerd met de kamer.
  2. Voor gebruik opslaan van de kamer in een vriezer of koelkast beneden 10 ° C.

6. Membraan Formation and Verification

  1. Om een ​​BLM met MPES vormen, trekken de kamer uit de koelkast en op te schorten 2 ml buffer oplossing in elke kant van de kamer. Zet de kamer gereserveerd voor <10 min, totdat het bevroren membraan voorloper ontdooit.
  2. Plaats de kamer op een micromanipulator om de hoogte nauwkeurig te regelen ten opzichte van de lichtbron en de microscoop. Verlicht één zijde van de kamer als een lichtbron met een halogeen vezeloptische illuminator de opening van de PDMS dunne film voor optische waarneming van BLM vormingsproces helderen.
  3. Anderzijds plaatst een digitale microscoop verticaal ten opzichte van de lichtbron BLM vorming observeren (20 maal vergroten0X).
  4. Om BLM vorming bevestigen acht het midden van de opening waar de kleur helderder dan de ring.

7. Elektrische Recording

  1. Voor elektrische metingen, voor te bereiden Ag / Cl elektroden met behulp van een 208 urn dikke zilverdraad en bleekmiddel in natriumhypochloriet gedurende> 1 min. Plaats de Ag / Cl elektroden in elke zijde van de kamer diep genoeg te dompelen in de bufferoplossing.
  2. Sluit de elektroden aan op de micro-elektrode versterker. Met behulp van elektrofysiologie software, breng dan een ± 10 mV driehoekige golfvorm over het membraan om een ​​blokgolf te verwerven. Stel het toepassen van spanning door te klikken op de op V_clamp (mV) pijlen.
  3. Noteer de elektrische eigenschappen van het membraan door te klikken op de knop record (rode stip icoon). Ga door met opnemen totdat een uniforme vierkante golf wordt waargenomen. Stoppen met de opname door te klikken op de zwarte vierkante pictogram.

8. Ion Channel Incorporation

NIETE: Gramicidin A (gA) opneming gebeurt spontaan bij vorming van BLM, zoals gA rechtstreeks wordt toegevoegd aan de lipideoplossing.

  1. Om gA channel activiteiten te observeren, toe te passen 100 mV over het membraan met een frequentie van 5 kHz te meten met het potentieel van het membraan. Stel het toepassen van spanning door te klikken op de op V_clamp (mV) pijlen.
  2. Noteer de elektrische eigenschappen van de GA-opneming van informatie door te klikken op de knop record (rode stip icoon). Ga verder het opnemen totdat het huidige sprongen wordt waargenomen. Stoppen met de opname door te klikken op de zwarte vierkante pictogram.
  3. Na elektrische data-acquisitie, filteren de gegevens met een lage-pass Bessel-filter bij 100 Hz met behulp van een elektrofysiologie software.
  4. Let op de huidige sprongen in de gefilterde houdt potentiële data (elke huidige sprong, ~ 0,15 NS, vertegenwoordigt dimerisatie van een gA ionkanaal) naar gA opname te controleren.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Optimalisatie van MPES Solution Samenstelling
Verschillende samenstellingen van lipiden en oplosmiddelen werden getest met succes reconstitueren lipide bilaag membranen van MPES. Het MP systeem met een mengsel van n- decaan en hexadecaan met 3% DPhPC 14 vertoonde een lage membraanvorming (~ 27%) succes. Bovendien, als de PDMS film continu geëxtraheerd lipideoplossing, was het noodzakelijk om oplosmiddelsamenstelling een intact lipide dubbellaag membraan te handhaven optimaliseren. Daarom squaleen, welke een viscositeit van 12 cP bij 20 ° C is 18 werd gebruikt in plaats van n- decaan, die een viscositeit van 0,92 cP bij 20 ° C. Bij 19 is squaleen gebruikt, zowel stabiliteit en levensduur verhoogd door een verminderde tarief van oplosmiddel absorptie door PDMS. Tabel 1 vergelijkt het uitdunnen-out tijd, leven, en slagingspercentage van membranen met verschillende oplosmiddelen composities.

Bij n- decaan werd gebruikt, membraanvorming was inconsistent en membranen vaak gebroken binnen een korte tijdsperiode, door snelle absorptie van oplosmiddel door PDMS dunne films. Anderzijds, wanneer squaleen gebruikt, tijd tot breuk membraan werd vertraagd. Bovendien werd membraanvorming tijd samenhangender slagingspercentage van membraanvorming verbeterd en de levensduur van de membranen vergroot.

Membraan Vorming van Membrane Precursor (MP)
Een MP is de bevroren vorm van lipide-oplossing die gemakkelijk te gebruiken bij het ontdooien bij kamertemperatuur wordt. De lipide oplossing die een mengsel van n- decaan en hexadecaan in een kleine opening in een PDMS dunne film bevriest beneden 16 ° C, en is onbeperkt houdbaar en transporteerbaar bevroren vlees. Figuur 1 toont het samenstel van een PDMS dunne film met een PTFE chamber een MP te produceren. Voor gebruik werd de PTFE kamer uit de koelkast voor membraan vorming ingetrokken. Hierin de PDMS dunne film die de bevroren lipideoplossing werd geplaatst tussen twee helften van PTFE kamers. Als bufferoplossing vervolgens aan beide zijde van de kamer werd toegevoegd bij kamertemperatuur, het lipide dubbellaag membraan gevormd spontaan na ontdooien van het bevroren membraan precursor (MP).

Na ontdooien, de lipideoplossing uitgedund zoals beschreven in figuur 2. Wanneer de bevroren membraan precursor ontdooid werden twee monolagen langs de grensvlakken tussen buffer en lipideoplossing in contact. 20 bracht Na het vormen van het membraan, gA monomeren die vooraf gemengd werden in de lipide-oplossing toonde channel activiteiten.

Optische waarneming van Membranen
Om optisch controleren membraanvorming, wegebruikte doorgelaten licht aan het membraan te visualiseren. Bij membraanvorming, het membraan bleek lichter dan de omgeving vanwege het uitdunnen proces en het centrum van de apertuur (de locatie van membraanvorming) was helderder dan de ring. Figuur 3 toont membraanvorming waargenomen via digitale microscopie. Het membraan met succes uitgedunde-out na ontdooien.

Elektrische Meting van een lipide dubbellaag
We maten elektrische stromen door het membraan via een versterker membraandikte berekenen. Ag / AgCl elektroden werden ondergedompeld in beide kamers voor elektrische metingen. Bij 10 mV driehoeksgolf piek tot piek over het membraan was aangebracht, werd de driehoekgolf omgezet in een blokgolf stroom door de karakteristiek van de lipide dubbellaag membraan (als een condensator). 21 Bijgevolg waren we kunnen de dikte van het membraan schattenmiddels de volgende vergelijking:

Equation1

waarbij I (t) elektrische stroom en C vertegenwoordigt capaciteit over het membraan. V staat voor de toegepaste piek-tot-piek spanning (20 mV voor 0,0625 sec). Hierin kan C worden weergegeven met de permittiviteit van vrije ruimte (8,85 x 10 12 F / m 2), de diëlektrische constante van lipiden (2,1), 22 A de oppervlakte van het membraan (~ 1,29 x 10 -7 m 2), en d de dikte van de dubbellaag. De optische gegevens in Figuur 3 en elektrische gegevens berekenden we de dikte van het membraan ~ 4 nm. Bovendien, de gereconstitueerde membraan tevreden een giga-ohm afdichting niveau (> 1 GQ), die typisch vereist is voor ionkanaal studies. 23

Ion Channel Activiteiten van Gramicidin A (GA)
Haalbaarheid van ionkanalen screening met de lipide bilaag gevormd uit de MP controleren we opgenomen gA, een van de meest gebruikte ionkanalen de controle membraanvorming. Gramicidine A verwerkt in het membraan als twee verschillende subeenheden die vervolgens dimeriseren. 7 Ion kanalen vorm na dimerisatie van GA, en ionen dringen door de gA ionkanaal. Figuur 4 illustreert oprichting en dimerisatie van GA. Bij gA dimerisatie, Georgië kanaal geleidingsvermogen niveaus waren 28 pS, in overeenstemming met de resultaten van eerdere rapporten. 3

lipideconcentratie solvent Dunner-out tijd (min) Lifetime (min) Slaagkans
0,1% 2: 8
squaleen: hexadecaan
50,6 (± 30,9) 52,4 (± 30,9) 77,8%
0,1% 2: 8
n decaan: hexadecaan
13,2 (± 12,3) 10,8 (± 7,8) 75,2%
1% 2: 8
n decaan: hexadecaan
15,8 (± 8,8) 26,2 (± 25,3) 69,3%
1% 2: 8
n decaan: hexadecaan
13,8 (± 13,3) 23,6 (± 30,1) 55,6%
1% 2: 8
n decaan: hexadecaan
13,6 (± 10,3) 8.9 (± 3.0) 50,0%

Tabel 1. Optimalisatie van MPES oplossing samenstelling. 0,5 pl lipideoplossing werd gesuspendeerd op een PDMS dunne-film opening (500 um diameter). Hier, gevarieerd we lipide concentratie, de samenstelling van het oplosmiddel, en pre-painting. 17. Aangepast met toestemming van Ryu, H. et al. 7

Figuur 1
Figuur 1. Schematische weergave van membraanvorming systeem. De buitenafmeting van elk helften van de kamer was 4 cm x 1,5 cm x 1 cm, en de afmeting van de binnenste en was 1,5 cm x 1,3 cm x 0,8 cm. De binnenste en was groot genoeg om 2 ml bufferoplossing tegemoet. Op elke PTFE blok waren er gaten om de PDMS dunne film contact met buffer oplossing te hebben. De andere kant werd afgesloten met een deksel glas voor optische waarneming van BLM. Tenslotte werden de kamer blokken versterkt met bouten en moeren op vloeistoflekkage te voorkomen.4258 / 54258fig1large.jpg "target =" _ blank "> Klik hier om een ​​grotere versie van deze figuur te bekijken.

Figuur 2
Figuur 2. Schematische weergave van Frozen Membrane Voorloper met Versnelde Self-assembly (MPES) formatie. Lipid oplossing op de PDMS dunne-film opening kunnen worden ingevroren voor onbepaalde tijd. Wanneer de bevroren membraan voorloper in kamertemperatuur werd gebracht te ontdooien, is lipide dubbellaagsformatie vergemakkelijkt als gevolg van de winning van hydrofoob oplosmiddel in de PDMS dunne film. Zoals gA monomeren direct werden toegevoegd in de lipide-oplossing, Georgië ionkanalen gevormd direct na de vorming van membraan. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

figuur 3 = "/ Files / ftp_upload / 54258 / 54258fig3.jpg" />
Figuur 3. Microscopische diagram van het uitdunnen proces. Na ontdooien van MPES en daaropvolgende absorptie van hydrofobe oplosmiddelen, werd het uitdunnen gefaciliteerd van het diafragma van de PDMS dunne film, en het membraan werd gevormd binnen twee minuten na ontdooien. klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

figuur 4
Figuur 4. Elektrische metingen bij de oprichting van gramicidine A. Huidige springt bij oprichting en dimerisatie van gA in het membraan wordt getoond. Een amplitude van ~ 28 pS werd waargenomen na dimerisatie van gA monomeren (100 mV potentiaal houden; 100 Hz Bessel laagdoorlaatfilter).rGebruik = "_ blank"> Klik hier om een ​​grotere versie van deze figuur te bekijken.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Potassium Chloride Sigma-Aldrich P9333 For buffer solution
Tris-hydrochloride Sigma-Aldrich 1185-53-1 For buffer solution
Ethylenediaminetetraacetic acid Sigma-Aldrich 60-00-4 For buffer solution
n-decane Sigma-Aldrich 44074-U For lipid solution
Hexadecane Sigma-Aldrich 544-76-3 For lipid solution
Squalene Sigma-Aldrich S3626 For lipid solution
Gramicidin A Sigma-Aldrich 11029-61-1 Membrane protein
1,2-diphytanoyl-sn-glycero-3-phosphocholine Avanti Polar Lipids, Inc. 850356 For membrae formation
Sylgard 184a and 184b elastromer kit Dow Corning Asia To produce PDMS thin film
0.2 μm filter Satorius stedim 16534----------K To filter buffer solution
Rotator FinePCR AG To dissolve lipid homogeneously
Autoclave Biofree BF-60AC To sterilize buffer solution
Spin coater Shinu Mst SP-60P To spread PDMS prepolymer
Vaccum dessiccator Welch 2042-22 To remove air bubble in PDMS prepolymer
500 μm  punch Harris Uni-Core 0.5 To create an aperture on the PDMS thin film
CNC machine SME trading SME 2518 To fabricate membrane formation chamber
Halogen fiber optic illuminator Motic MLC-150C To illuminate the aperture of PDMS thin film for optical observation
Digital microscope Digital blue QX-5 To optically observe lipid bilayer membrane formation
Electrode A-M Systems To electrically observe membrane formation
Microelectrode amplifier (Axopatch amplifier) Axon Instruments Axopatch 200B Amplifier To measure capacitance of the membrane (described as microelectrode amplifier in the manuscript)

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Hanke, W., Schulue, W. Planar lipid bilayers: methods and applications. , Academic Press. (2012).
  2. Mirzabekov, T. A., Silberstein, A. Y., Kagan, B. L. Use of planar lipid bilayer membranes for rapid screening of membrane active compounds. Methods Enzymol. 294, 661-674 (1999).
  3. Bayley, H., Cremer, P. S. Stochastic sensors inspired by biology. Nature. 413 (6852), 226-230 (2001).
  4. Fang, Y., Lahiri, J., Picard, L. G protein-coupled receptor microarrays for drug discovery. Drug. Discov. Today. 8 (16), 755-761 (2003).
  5. Majd, S., et al. Applications of biological pores in nanomedicine, sensing, and nanoelectronics. Curr. Opin. Biotechnol. 21 (4), 439-476 (2010).
  6. Kim, Y. R., et al. Synthetic Biomimetic Membranes and Their Sensor Applications. Sensors (Basel). 12 (7), 9530-9550 (2012).
  7. Ryu, H., et al. Investigation of Ion Channel Activities of Gramicidin A in the Presence of Ionic Liquids Using Model Cell Membranes. Sci Rep. 5, (2015).
  8. Wood, C., Williams, C., Waldron, G. J. Patch clamping by numbers. Drug. Discov. Today. 9 (10), 434-441 (2004).
  9. Mueller, P., Rudin, D. O., Tien, H. T., Wescott, W. C. Reconstitution of cell membrane structure in vitro and its transformation into an excitable system. Nature. 194, 979-980 (1962).
  10. Montal, M., Mueller, P. Formation of bimolecular membranes from lipid monolayers and a study of their electrical properties. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 69, 3561-3566 (1972).
  11. Baaken, G., Sondermann, M., Schlemmer, C., Ruhe, J., Behrends, J. C. Planar microelectrode-cavity array for high-resolution and parallel electrical recording of membrane ionic currents. Lab Chip. 8 (6), 938-944 (2008).
  12. Costello, R., Peterson, I., Heptinstall, J., Byrne, N., Miller, L. A robust gel-bilayer channel biosensor. Adv. Mater. Opt. Electron. 8 (2), 47-52 (1998).
  13. Ide, T., Yanagida, T. An artificial lipid bilayer formed on an agarose-coated glass for simultaneous electrical and optical measurement of single ion channels. Biochem. Biophys. Res. Commun. 265 (2), 595-599 (1999).
  14. Jeon, T. J., Malmstadt, N., Schmidt, J. J. Hydrogel-encapsulated lipid membranes. J Am Chem Soc. 128 (1), 42-43 (2006).
  15. Malmstadt, N., Jeon, T. J., Schmidt, J. J. Long-Lived Planar Lipid Bilayer Membranes Anchored to an In Situ Polymerized Hydrogel. Adv. Mater. 20 (1), 84-89 (2008).
  16. Jeon, T. J., Poulos, J. L., Schmidt, J. J. Long-term storable and shippable lipid bilayer membrane platform. Lab. Chip. 8 (10), 1742-1744 (2008).
  17. Ryu, H., et al. Automated Lipid Membrane Formation Using a Polydimethylsiloxane Film for Ion Channel Measurements. Anal. Chem. 86 (18), 8910-8915 (2014).
  18. Yaws, C. Chemical Properties Handbooks: Physical, Thermodynamic, Environmental, Transport, Safety, and Health Related Properties for Organic and Inorganic Chemicals. , MC GRAW HILL HANDBOOKS. (1999).
  19. Windholz, M., Budavari, S., Stroumtsos, L. Y., Fertig, M. N. The Merck index. An encyclopedia of chemicals and drugs. , Merck & Co. (1976).
  20. Miller, C. Ion Channel Reconstitution. , Springer Science & Business Media. (1986).
  21. Miller, C. Open-state substructure of single chloride channels from Torpedo electroplax. Philos. Trans. R. Soc. Lond. B. Biol. Sci. 299 (1097), 401-411 (1982).
  22. Benz, R., Frohlich, O., Lauger, P., Montal, M. Electrical capacity of black lipid films and of lipid bilayers made from monolayers. Biochim. Biophys. Acta. 394 (3), 323-334 (1975).
  23. Priel, A., Gil, Z., Moy, V. T., Magleby, K. L., Silberberg, S. D. Ionic requirements for membrane-glass adhesion and giga seal formation in patch-clamp recording. Biophys. J. 92 (11), 3893-3900 (2007).

Tags

Bioengineering lipide bilaag Biomimetic Membrane Black Lipid Membrane Ion Channel drugscontrole Electrofysiologie Gramicidine A
Geautomatiseerde lipidebilaagmembraan Vorming Met behulp van een Polydimethylsiloxane Thin Film
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Choi, S., Yoon, S., Ryu, H., Kim, S. More

Choi, S., Yoon, S., Ryu, H., Kim, S. M., Jeon, T. J. Automated Lipid Bilayer Membrane Formation Using a Polydimethylsiloxane Thin Film. J. Vis. Exp. (113), e54258, doi:10.3791/54258 (2016).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter