Методическая статья

Реометрия сил зажим для характеризующие гидрогели на основе белков

DOI:

10.3791/58280

⸱

21 августа 2018 г.

 ,  ,  ,  ,  , 
1Department of Physics, University of Wisconsin-Milwaukee

В этой статье

Краткое содержание

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Новая техника Реометрия сил зажим используется для изучения механических свойств образцов низким объемом гидрогеля на основе белков, привязал между двигателем катушка и датчик силы. Аналоговая система пропорционального интеграл производная (PID) позволяет «зажимной» силы опытных желаемого протокола.

Аннотация

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Здесь мы описываем метод Реометрия силы зажим для характеризовать биомеханические свойства гидрогели на основе белков. Этот метод использует систему (PID) аналоговый пропорциональный интеграл производная применять контролируемых силу протоколы на цилиндрических гидрогеля на основе белков образцы, которые привязаны между линейной-катушка мотор и преобразователь силы. Во время операции PID система регулирует расширение образца гидрогеля следовать предопределенных силу Протокола путем сведения к минимуму разницу между силами измеренных и заданное значение. Этот уникальный подход к гидрогели на основе белка позволяет привязывать образцов (< 5 мкл) чрезвычайно низким объемом гидрогеля с концентрациями различных белков. Под силу рампа протоколы, где приложенного напряжения увеличивается и уменьшается линейно со временем, эта система позволяет исследования эластичности и гистерезиса поведений, связанных с складные (ООН) белков и измерение стандартного эластичное и Вязкоупругие параметры. Под постоянной силы, где сила импульса имеет шаг образную форму, эластичные ответ, из-за изменений в силу, является отделенных от вязкоупругих ответ, который приходит из домена протеина разворачивается и складывая. Благодаря низким объемом выборки и универсальность в применении различных механические возмущения сил зажим Реометрия оптимизирована для исследования механических реакции белков под силу, с помощью массового подхода.

Введение

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Наряду с уникальными физическими свойствами, гидрогели на основе белков обещают революционные силы спектроскопии, позволяя измерения нескольких миллиардов молекул в одной «тянуть», таким образом позволяя исследование белков в переполненном средах, аналогичны тем, с которыми кожи и других тканей. Доменов протеина остаются сложенном внутри гидрогели, позволяя изучение их биомеханических ответ, чтобы заставить привязки партнеров и химических условий. Кроме того биомеханические ответ доменов протеина внутри гидрогели напоминает ответ, видели с методами спектроскопии одной молекулы силой. Например химическое denaturants и окисляющих агентов уменьшить стабильность сложенном....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Протокол

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. реагенты приготовления раствора

  1. Приготовляют раствор начиная белка путем растворения и разбавления протеина интереса к желаемой концентрации, используя буфер Tris [трис (гидроксиметил) aminomethane 20 мм и 150 мм NaCl, рН 7,4].
    Примечание: Маленький концентрацию белка для которых сшивки приводит к гидрогели зависит от используемых белка и обычно > 1 мм.
  2. Подготовьте запасы Персульфат аммония (APS) (1 М) и хлорид tris(bipyridine)ruthenium(II) ([Ru(bpy)3]2 +) (6.67 мм) решения путем растворения APS и [Ru(bpy)3]2 + порошков в трис-буфере.

2. белка на основе гидрогеля синт....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Результаты

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

На рисунке 1A показана схема фотоактивного реакции, используется для синтеза гидрогеля8 Л/Л-EGP. Рисунок 1B показывает смесь Гидрогель в штуцер до и после photoactivation. Рисунок 1 c представляет экструдированные гидрогеля8 L-eGFP-L внутри трис решения. Гидрогель образец имеет не структурных дефектов, таких как вырезами. Гидрогели с ясно видимые повреждения должны быть отброшен.......

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Обсуждение

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Здесь мы описываем силы зажим Реометрия техника расследовать биомеханических ответ гидрогели на основе белков низким объемом. Кроме того протокол предоставляется синтезировать образец гидрогеля форма цилиндрическая низким объемом протеина. Протокол также представил, который описывает, как связать различные типы гидрогели на основе белков с различными эластичности без причинения каких-либо механической деформации или повреждение гидрогеля на основе белков образцы или проскальзывания геля на крючки. Аналоговые системы PID,.......

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Раскрытие информации

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Авторы не имеют ничего сообщать.

Благодарности

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Мы признаем финансовую поддержку от исследования роста инициативы (награда № 101 X 340), Национальный научный фонд, приборостроение программы крупных исследований (Грант № PHY-1626450), более Милуоки фонд (Shaw Award) и Университет штата Висконсин системы (прикладные исследования гранта).

....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
SI-KG4A Преобразователь силыWorld Precision Instruments (WPI)SI-KG4A
Линейная звуковая катушка МоторОборудование РешенияLFA2010
Бычий сывороточный альбуминRocky Mountain Biologicals (RMBIO)BSA-AAF-1XG / 100 G
Тризма Sigma-AldrichT1503-1KG
Хлорид натрияSigma-AldrichS7653-1KG
Персульфат аммонияSigma-Aldrich248614-100G
Трис(бипиридин)рутение(II) хлоридSigma-Aldrich544981-1G
EXPRESS MEDICAL SUPPLIES  6-0 NYLON ШОВНЫЙ МАТЕРИАЛ 12/PKFisher ScientificNC0395626
Только шприц объемом 1 мл, наконечник Luer-LokBD309628
силана, трубка изSigma-AldrichSL2-25ML
, 0,022 "ID x 0,042 "OD, 100 футов / рулонCole-ParmerEW-06417-21
игла для подкожных инъекций, 23 калибрМедицинские принадлежности Pros305194
Jensen Global JG24-1.5X Красные ИТ-наконечники для дозирования - 24 калибрKIMCOJG24-1.5X
USH-103D USHIO 100W Короткая дуговая ртутная лампаALBUSH-103D USHIO
медицинский пинцет
Медицинские ножницы
Olympus
Компьютерный код и CAD-дизайн нестандартных деталей могут быть предоставлены по запросу автору, ответственному за переписку.
микроотверстия из ПТФЭ Sigmacote

Ссылки

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Cao, Y., Li, H. How do chemical denaturants affect the mechanical folding and unfolding of proteins? Journal of Molecular Biology. 375 (1), 316-324 (2008).
  2. Carrion-Vazquez, M., et al.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Перепечатки и разрешения

Запросить разрешение на повторное использование текста или иллюстраций этой статьи JoVE

Запросить разрешение

Теги

Force Clamp RheometryProtein Based HydrogelsPID Control SystemVoice Coil MotorForce TransducerForce Ramp ProtocolConstant Force ProtocolHydrogel Sample PreparationElasticity MeasurementViscoelastic Analysis

Похожие статьи