Waiting
Login processing...

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

Chemistry

केशिका वैद्युतकणसंचलन रीयल टाइम में chitosan फिल्में पर पेप्टाइड ग्राफ्टिंग नजर रखने के लिए

Published: October 26, 2016 doi: 10.3791/54549

Abstract

नि: शुल्क समाधान केशिका वैद्युतकणसंचलन (सीई) एक बिजली के क्षेत्र के आवेदन के माध्यम से समाधान में analytes, आम तौर पर आरोप लगाया यौगिकों को अलग करती है। ऐसे क्रोमैटोग्राफी के रूप में अन्य विश्लेषणात्मक जुदाई तकनीक, की तुलना में, सीई सस्ते, मजबूत है और प्रभावी ढंग से कोई नमूना तैयार (जटिल प्राकृतिक matrices या बहुलक नमूनों की एक संख्या के लिए) की आवश्यकता है। सीई तेज है और वास्तविक समय (जैसे, रासायनिक प्रतिक्रिया कैनेटीक्स) में मिश्रण के विकास का पालन करने के लिए, के रूप में संकेतों अलग यौगिकों के लिए मनाया सीधे समाधान में उनकी मात्रा के लिए आनुपातिक हैं इस्तेमाल किया जा सकता है।

इधर, सीई की दक्षता बाद में जैव चिकित्सा अनुप्रयोगों के लिए chitosan फिल्मों पर पेप्टाइड्स के सहसंयोजक कलम बांधने का काम की निगरानी के लिए प्रदर्शन किया है। Chitosan के रोगाणुरोधी और biocompatible गुण यह इस तरह के सेल के विकास substrates के रूप में जैव चिकित्सा अनुप्रयोगों के लिए एक आकर्षक सामग्री बनाने। Covalently पेप्टाइड RGDS (arginine ग्राफ्टिंग - ग्लाइसिन -aspartic एसिड - सेरीन) chitosan फिल्मों की सतह पर सेल लगाव में सुधार करना है। ऐतिहासिक, क्रोमैटोग्राफी और एमिनो एसिड विश्लेषण grafted पेप्टाइड की राशि का एक सीधा माप प्रदान करने के लिए इस्तेमाल किया गया है। हालांकि, तेजी से जुदाई और सीई द्वारा प्रदान नमूना तैयार करने की अनुपस्थिति पेप्टाइड ग्राफ्टिंग की प्रक्रिया का भी उतना ही सटीक अभी तक वास्तविक समय की निगरानी में सक्षम बनाता है। सीई अलग और प्रतिक्रिया मिश्रण के विभिन्न घटकों यों करने में सक्षम है: (गैर grafted) पेप्टाइड और रासायनिक युग्मन एजेंट। इस रास्ते में सीई के उपयोग के बहाव के अनुप्रयोगों के लिए बेहतर फिल्मों में यह परिणाम है।

chitosan फिल्मों ठोस राज्य एनएमआर (परमाणु चुंबकीय अनुनाद) स्पेक्ट्रोस्कोपी के माध्यम से विशेषता थे। इस तकनीक को और अधिक समय लेने वाली है और वास्तविक समय में लागू नहीं किया जा सकता है, लेकिन पेप्टाइड का एक सीधा माप पैदावार और इस तरह सीई तकनीक पुष्टि की।

Introduction

मुक्त समाधान केशिका वैद्युतकणसंचलन (सीई) एक तकनीक है कि उनके आरोप को घर्षण अनुपात 1,2 के आधार पर समाधान में यौगिकों को अलग करती है। चार्ज करने के लिए आकार अनुपात अक्सर साहित्य में उल्लेख किया गया है, लेकिन इस सरलीकरण इस काम में polypeptides सहित polyelectrolytes पर लागू नहीं होता, और भी छोटे कार्बनिक अणुओं 3 के लिए उपयुक्त नहीं होना दिखाया गया था। सीई कि यह एक स्थिर चरण, केवल एक बैकग्राउंड इलेक्ट्रोलाइट (आमतौर पर एक बफर) के पास नहीं है अन्य जुदाई तकनीक से अलग है। इस तकनीक को इस तरह के संयंत्र फाइबर 5, किण्वन brews 6 सिंथेटिक पॉलिमर 7, 8 भोजन के नमूने, और शायद ही घुलनशील पेप्टाइड्स 9 थकाऊ नमूना तैयार करने के बिना और पर ग्राफ्टिंग के रूप में जटिल matrices 4 के साथ नमूनों की एक बड़ी रेंज का विश्लेषण करने की क्षमता में मजबूत होने की अनुमति देता शुद्धिकरण। यह जटिल polyelectrolytes (रों विघटन मुद्दों है जिसके लिए विशेष रूप से महत्वपूर्ण हैuch chitosan 10 और Gellan गम 11) और इसलिए के रूप में के रूप में एकत्रित या समाधान में उपजी मौजूद हैं और सफलतापूर्वक नमूना छानने का काम बिना विश्लेषण किया गया है। इसके अलावा, नाश्ता अनाज में शर्करा का विश्लेषण नाश्ता अनाज नमूनों के कणों के साथ नमूने इंजेक्शन लगाने के शामिल पानी 8 में उपजी। यह भी branched polyelectrolytes या copolymers 12,13 का विश्लेषण करने के लिए फैली हुई है। व्यापक काम भी विशेष रूप से प्रोटिओमिक्स 14, प्राकृतिक या सिंथेटिक पेप्टाइड्स 15 और प्रोटीन और पेप्टाइड्स 16 वर्ष की माइक्रोचिप विभाजन की अनुकृति अलग होने के लिए प्रोटीन का विश्लेषण के लिए सीई तकनीकों के विकास में पूरा हो चुका है। चूंकि जुदाई और विश्लेषण एक केशिका में जगह ले, नमूना की ही छोटी मात्रा और सॉल्वैंट्स उपयोग किया जाता है जो क्रोमैटोग्राफी 5,6,17 सहित अन्य जुदाई तकनीक की तुलना में कम लागत चल रहा है करने के लिए सीई सक्षम बनाता है। चूंकि सीई से जुदाई तेज है, यह monito की अनुमति देता हैप्रतिक्रिया कैनेटीक्स की अंगूठी। इस सुधार कोशिका आसंजन 18 के लिए chitosan फिल्मों पर पेप्टाइड्स की कलम बांधने का काम के मामले में प्रदर्शन किया गया।

Chitosan एक polysaccharide काइटिन के एन -deacetylation से प्राप्त होता है। Chitosan फिल्मों में इस तरह के विभिन्न जैव चिकित्सा अनुप्रयोगों के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है के रूप में 19 bioadhesives और सेल के विकास substrates 18,20, chitosan के biocompatibility 21 की वजह से। ऐसे फ़ाइब्रोनेक्टिन, कोलेजन और laminin के रूप में विशिष्ट बाह्य मैट्रिक्स प्रोटीन, करने के लिए सेल लगाव, सीधे कोशिकाओं 22 के अस्तित्व से जुड़ा हुआ है। विशेष रूप से, विभिन्न प्रकार की कोशिकाओं अक्सर अस्तित्व और समुचित कार्य के लिए विभिन्न बाह्य मैट्रिक्स प्रोटीन के लिए कुर्की की आवश्यकता होती है। Chitosan फिल्मों के लिए सेल लगाव फ़ाइब्रोनेक्टिन 23 की ग्राफ्टिंग के माध्यम से बढ़ाया जा करने के लिए दिखाया गया था; हालांकि, तैयारी, शुद्धि और इस तरह के बड़े प्रोटीन की ग्राफ्टिंग के आर्थिक रूप से व्यवहार्य नहीं है। वैकल्पिक रूप से छोटे पेप्टाइड की एक सीमा के हवलदारई बड़े बाह्य मैट्रिक्स प्रोटीन के गुणों की नकल करने में सक्षम होना दिखाया गया। उदाहरण के लिए, इस तरह के फ़ाइब्रोनेक्टिन mimetics RGD के रूप में पेप्टाइड (arginine - ग्लाइसिन - aspartic एसिड) और RGDS (arginine - ग्लाइसिन - aspartic एसिड - सेरीन) की सुविधा और सेल लगाव 24 बढ़ाने के लिए इस्तेमाल किया गया है। Chitosan फिल्मों पर RGDS के सहसंयोजक ग्राफ्टिंग विवो 18 में फ़ाइब्रोनेक्टिन को संलग्न करने के लिए जाना जाता कोशिकाओं के लिए बेहतर सेल लगाव में हुई। बड़ा प्रोटीन स्थानापन्न छोटे पेप्टाइड्स है कि एक ही कार्यक्षमता एक महत्वपूर्ण लागत में कमी प्रदान करता है के साथ फ़ाइब्रोनेक्टिन पसंद करता है।

इधर, पेप्टाइड chitosan को बांधने का काम के रूप में पहले 18 में प्रकाशित किया गया था। पहले प्रदर्शन के रूप में, इस दृष्टिकोण RGDS की कार्बोक्जिलिक एसिड functionalize पहले होना युग्मन एजेंट ईडीसी एचसीएल (1-इथाइल-3- (3-dimethylaminopropyl) carbodiimide) और एन एच एस (एन -hydroxysuccinimide) का उपयोग करके सरल और कुशल ग्राफ्टिंग प्रदान करता है पर ग्राफ्टchitosan फिल्म। इस ग्राफ्टिंग विधि के दो फायदे है कि यह chitosan के या पेप्टाइड के किसी भी संशोधन की आवश्यकता नहीं होती हैं, और यह भविष्य सेल संस्कृति अनुप्रयोगों 18,20 के साथ अनुकूलता को अधिकतम करने के जलीय माध्यम में किया जाता है। युग्मन एजेंटों और पेप्टाइड का आरोप लगाया जा सकता है, सीई प्रतिक्रिया कैनेटीक्स के विश्लेषण के लिए एक उपयुक्त तरीका है। महत्वपूर्ण बात है, सीई के माध्यम से प्रतिक्रिया कैनेटीक्स के विश्लेषण ग्राफ्टिंग प्रतिक्रिया के वास्तविक समय की निगरानी में सक्षम बनाता है, और इस तरह दोनों के अनुकूलन और ग्राफ्टिंग की डिग्री बढ़ाता सक्षम बनाता है।

हालांकि यह नियमित रूप से आवश्यक नहीं है, सीई विश्लेषण के परिणाम सहसंयोजक कलम बांधने का काम प्रदर्शित करने के लिए पेप्टाइड ठोस राज्य एनएमआर (परमाणु चुंबकीय अनुनाद) स्पेक्ट्रोस्कोपी 25,26 का उपयोग कर chitosan फिल्मों पर ग्राफ्टिंग का प्रत्यक्ष माप द्वारा बंद लाइन मान्य किया जा सकता फिल्म 18 पर पेप्टाइड की। हालांकि, ठोस राज्य एनएमआर स्पेक्ट्रोस्कोपी के साथ तुलना में वास्तविक समय विश्लेषण द्वारा उपलब्ध कराए गएसीई वास्तविक समय में पेप्टाइड की खपत और इस प्रकार की प्रतिक्रिया के कैनेटीक्स आकलन करने की क्षमता की मात्रा का ठहराव सक्षम बनाता है।

ऊपर वर्णित विधि सरल है और ग्राफ्टिंग की हद तक का अप्रत्यक्ष मात्रा का ठहराव के साथ chitosan फिल्मों पर ग्राफ्टिंग पेप्टाइड का वास्तविक समय विश्लेषण की अनुमति देता है। प्रदर्शन विधि अलग रासायनिक प्रतिक्रियाओं के रूप में लंबे समय के रूप अभिकारकों या उत्पादों विश्लेषण किया जा चार्ज किया जा सकता का वास्तविक समय मात्रात्मक आकलन करने के लिए बढ़ाया जा सकता है।

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. Chitosan फिल्में की तैयारी

  1. वजन हिमनदों एसिटिक एसिड के 2 जी, ultrapure पानी के साथ 100 मिलीलीटर के लिए पूरा करें।
  2. chitosan पाउडर से बाहर 1.7 ग्राम वजन, 2% एम / एम एसिटिक एसिड जलीय समाधान के 100 मिलीलीटर जोड़ें। या तो एल्यूमीनियम पन्नी के साथ या अंधेरे में कवर कमरे के तापमान पर सरगर्मी बार और चुंबकीय सरगर्मी थाली के साथ 5 दिनों के लिए हिलाओ।
  3. 1 घंटे के लिए 23 डिग्री सेल्सियस पर 1,076 XG पर chitosan फैलाव अपकेंद्रित्र। एक सिरिंज के साथ सतह पर तैरनेवाला लीजिए और वेग त्यागें।
  4. प्रत्येक फिल्म, विभाज्य कमरे के तापमान पर एक 9 सेमी प्लास्टिक पेट्री डिश में chitosan निलंबन के 10 मिलीलीटर के लिए। फिल्मों में कम से कम 7 दिनों के लिए शुष्क करने के लिए कवर छोड़ दें।
  5. का प्रयोग कैंची 1 एक्स 1 सेमी वर्गों में सूखी फिल्मों में कटौती। नोट: प्रयोग इस स्तर पर रुका हुआ जा सकता है।

2. फास्फेट बफर खारा की तैयारी (पीबीएस)

  1. 8 ग्राम सोडियम क्लोराइड वजन, 0.2 ग्राम पोटेशियम क्लोराइड, 1.44 छ Disodium हाइड्रोजन फॉसफोरसphate और 0.24 ग्राम पोटेशियम dihydrogen फॉस्फेट।
  2. ultrapure पानी की 800 मिलीलीटर में इन रसायनों से तौला भंग और 7.4 पीएच को केंद्रित हाइड्रोक्लोरिक एसिड के साथ समाधान titrate।
    नोट: प्रयोग इस स्तर पर रुका हुआ जा सकता है।

पीएच 9.2 से कम 75 मिमी सोडियम borate बफर के 3. तैयारी

  1. बोरिक एसिड की 3.0915 ग्राम वजन। ultrapure पानी की 75 मिलीलीटर में भंग।
  2. 10 एम या अधिक की एकाग्रता में एक सोडियम हाइड्रॉक्साइड समाधान के साथ 9.2 के पीएच को बोरिक एसिड समाधान titrate।
    सावधानी: केंद्रित सोडियम हाइड्रोक्साइड समाधान संक्षारक कर रहे हैं और दस्ताने के साथ संभाला जाना चाहिए।
  3. समाधान के 100 मिलीलीटर प्राप्त करने के लिए ultrapure पानी के साथ पूर्ण करें। यह पीएच 9.2 पर एक 500 मिमी सोडियम borate बफर अर्जित करता है।
  4. 75 मिमी सोडियम borate बफर करने के लिए ultrapure पानी के साथ 500 मिमी सोडियम borate बफर पतला। नोट: प्रयोग इस स्तर पर रुका हुआ जा सकता है।

4. Chitosan फाई की तैयारीग्राफ्टिंग रिएक्शन के लिए एलएमएस

  1. कमरे के तापमान पर एक पेट्री डिश में 2 घंटे के लिए पीबीएस के 5 मिलीलीटर में 10 वर्ग chitosan फिल्मों (1 एक्स 1 सेमी) कुल्ला।
  2. इस समय के दौरान, तैयार करने और केशिका वैद्युतकणसंचलन साधन (5 कदम) को मान्य।

5. तैयारी और केशिका वैद्युतकणसंचलन साधन के मान्यकरण

  1. 50 माइक्रोन की एक आंतरिक व्यास के साथ एक 43.5 सेमी नंगे जुड़े सिलिका केशिका तैयार एक साथ सेट लंबाई में केशिका के बहुलक बाहरी परत कमजोर द्वारा (43.5 सेमी कुल लंबाई, पता लगाने खिड़की करने के लिए प्रभावी लंबाई आमतौर पर 35 सेमी है) कुंद बर्तन तो केशिका तड़क।
    1. प्रवेश से 8.5 सेमी में बहुलक कोटिंग को जलाने के लिए एक लाइटर का उपयोग करके केशिका के लिए विंडो बनाने और इसे ठंडा होने के बाद यह इथेनॉल के साथ साफ साफ। एक लाइटर के साथ कुछ मिलीमीटर के लिए प्रत्येक के अंत में केशिका की कोटिंग जला, और यह ठंडा होने के बाद यह इथेनॉल के साथ साफ साफ।
    2. प्लेस केशिका insiडी पता लगाने खिड़की और इनलेट और आउटलेट में बराबर लंबाई में रखकर और कैसेट के स्पिंडल के आसपास यह घुमावदार द्वारा केशिका कैसेट में इसे स्थापित करें। फिर केशिका वैद्युतकणसंचलन साधन में कैसेट स्थापित करें।
  2. प्रत्येक अलग होने के लिए विधि के मापदंडों को निर्धारित करें। सॉफ्टवेयर मेनू में "विधि" का चयन करें तो "पूरे विधि संपादित करें"। सेट तापमान, समय, वोल्टेज, और जुदाई (उदाहरण के लिए 25 डिग्री सेल्सियस, 10 मिनट, 30 केवी) के लिए इस्तेमाल शीशियों।
    1. 1 एम सोडियम हाइड्रोक्साइड (पानी में), 0.1 एम सोडियम हाइड्रोक्साइड (पानी में), ultrapure पानी के साथ 5 मिनट और 75 मिमी सोडियम borate बफर के साथ 5 मिनट के साथ 5 मिनट के साथ 10 मिनट: पूर्व कंडीशनिंग अनुभाग में, लगातार flushes सेट विश्लेषण की एक श्रृंखला की पहली विधि के लिए 9.2 पीएच पर।
    2. 1 एम सोडियम हाइड्रोक्साइड (पानी में), 9 पीएच में 75 मिमी सोडियम borate बफर के साथ 5 मिनट के साथ 1 मिनट: बाद के तरीकों के लिए, सेट पूर्व कंडीशनिंग खंड में लगातार flushes निर्धारित किया है।2।
    3. इंजेक्शन अनुभाग में, सभी तरीकों के लिए 10 सेकंड के लिए 30 मिलीबार दबाव के साथ एक hydrodynamic इंजेक्शन के लिए मानकों की स्थापना की। जुदाई अनुभाग में, सभी तरीकों के लिए 9 मिनट के लिए 25 डिग्री सेल्सियस पर 30 केवी जुदाई की स्थिति निर्धारित किया है।
      नोट: सीई उपकरण निर्माताओं के बीच भिन्न हो सकते हैं संचालन के लिए प्रक्रिया के रूप में विशिष्ट सीई साधन के उपयोगकर्ता पुस्तिका से परामर्श करें। दिन पर 1 एम सोडियम हाइड्रोक्साइड समाधान तैयार है।
  3. इंजेक्षन और एक तटस्थ आंतरिक मानक अलग (10% वी / वी dimethylsulfoxide के 10 μl (DMSO) 75 मिमी सोडियम borate बफर के 450 μl में पतला पानी में)। फिर इंजेक्षन और एक oligoacrylate मानक एक ही तरह से अलग (10 ग्राम ∙ एल -1 पर ultrapure पानी में भंग, देखो सामग्री की सूची) केशिका की वैधता की जांच करने के लिए। यहाँ अनुक्रम रोकें जब तक कलम बांधने का काम रिएक्शन शुरू करने के लिए तैयार है।

6. Chitosan फिल्म पर RGDS की ग्राफ्टिंग

  1. पेप्टाइड वजन (1 मिलीग्राम RGDS)और युग्मन एजेंट (3 मिलीग्राम EDC-एचसीएल और 2 मिलीग्राम एनएचएस)।
  2. पीबीएस में chitosan फिल्म भिगोने की शुरुआत के बाद 2 घंटा, पेप्टाइड और पीबीएस के 5 मिलीलीटर में युग्मन एजेंट भंग।
    1. इस समाधान के एक 50 μl विभाज्य ले लो। विभाज्य के लिए एक आंतरिक तटस्थ मानक के रूप में पानी में 10% v / v DMSO के 2 μl जोड़ें। सीई साथ विभाज्य विश्लेषण (चरण 7 देखें)।
  3. हटाये पीबीएस के 5 मिलीलीटर पेट्री डिश से chitosan फिल्मों कुल्ला करने के लिए इस्तेमाल किया। पेप्टाइड और युग्मन एजेंट के 5 मिलीलीटर समाधान chitosan फिल्मों से युक्त पेट्री डिश में जोड़े।
  4. आयल फिल्म के साथ पेट्री डिश कवर और कमरे के तापमान पर एक कक्षीय प्रकार के बरतन पर जगह है। निर्धारित समय पर प्रतिक्रिया मीडिया के 50 μl aliquots ले लो।
    नोट: सीई के साथ कुल विश्लेषण समय 15 मिनट है, इस प्रकार एक विभाज्य हर 15 मिनट (या हर 30 मिनट में अगर दो प्रतिक्रियाओं समानांतर में निगरानी कर रहे हैं, आदि) ले जाया जा सकता है।
    1. प्रत्येक अल करने के लिए एक आंतरिक तटस्थ मानक के रूप में पानी में 10% v / v DMSO के 2 μl जोड़ेiquot।
      नोट: aliquots के रूप में जल्द ही के रूप में वे ले रहे हैं सीई के साथ विश्लेषण किया जाना चाहिए (चरण 7 देखें)।
  5. मिलाते और विभाज्य हटाने के 4 घंटे के बाद, एक प्रकार के बरतन से पेट्री डिश को हटा दें। पेट्री डिश से प्रतिक्रिया के माध्यम से निकालें। पीबीएस के 5 मिलीलीटर chitosan फिल्मों कुल्ला करने के लिए जोड़ें।
  6. पेट्री डिश से पीबीएस निकालें, ultrapure पानी के साथ chitosan फिल्म कुल्ला और उन्हें रातोंरात सूखे की अनुमति देते हैं। ultrapure पानी निकालें और एक प्लास्टिक पेट्री डिश में -20 डिग्री सेल्सियस पर फिल्मों की दुकान।

7. ग्राफ्टिंग रिएक्शन की निगरानी सीई का प्रयोग

  1. इंजेक्षन और तुरंत धारा 5.2 में के रूप में विश्लेषण शर्तों का उपयोग पेट्री डिश से हटाने के बाद प्रतिक्रिया मीडिया के अलग aliquots।
  2. विभाजन के पूरा होने पर 10 मिनट के लिए ultrapure पानी के साथ केशिका कुल्ला। 10 मिनट के लिए एक खाली शीशी (एआईआर) के साथ एक फ्लश के माध्यम से यह सूखा।
    नोट: प्रयोग इस स्तर पर रुका हुआ जा सकता है।

8. डेटा Trea सीई के लिए tment

  1. , प्रत्येक अलगाव की वैधता की जांच की जाँच है कि दोनों जुदाई के दौरान वर्तमान और electroosmotic गतिशीलता मार्कर (इस मामले में DMSO) के प्रवास के समय oligoacrylate मानक अलग होने के लिए मनाया लोगों के लिए समान हैं के द्वारा।
    नोट: 10-15% तक बदलाव के बारे में 50 μA और 1.3 मिनट के प्रवास के समय मूल्य की उम्मीद की वर्तमान मूल्य से स्वीकार्य है (electrophoretic गतिशीलता मूल्यों के बजाय पलायन समय का इस्तेमाल किया जाना चाहिए अगर एक उच्च repeatability आवश्यक है)।
  2. प्रत्येक सफल जुदाई के लिए, एक विशिष्ट डेटा सेट का चयन, सही निर्यात पर क्लिक करके और एक उचित संकेत का चयन करके केशिका वैद्युतकणसंचलन सॉफ्टवेयर से कच्चे डेटा निर्यात।
  3. सीई द्वारा दर्ज कच्चे डेटा कन्वर्ट (माइग्रेशन समय के एक समारोह के रूप में यूवी absorbance के रूप में प्रस्तुत किया)। निम्न समीकरण 1 एक electrophoretic गतिशीलता μ में एक्स अक्ष (माइग्रेशन समय टी एम) कन्वर्ट:
    n 1 "src =" / files / ftp_upload / 54549 / 54549eq1.jpg "/> (1)
    जहां एल डी डिटेक्टर को लंबाई है, एल टी केशिका की कुल लंबाई, वी वोल्टेज है, और टी ईओ एक तटस्थ नकदी (इस मामले में DMSO आंतरिक मानक), 27 के प्रवास के लिए समय है।
    28: 2 समीकरण निम्नलिखित electrophoretic mobilities डब्ल्यू (μ) का वितरण करने के लिए कच्चे डेटा (एयू में absorbance) के वाई अक्ष कन्वर्ट
    2 समीकरण (2)

9. पेप्टाइड grafted फिल्में 18 वर्ष की अतिरिक्त विशेषता

  1. पेप्टाइड grafted chitosan फिल्मों, खुद को चारों ओर लुढ़का हुआ है, एक 4 मिमी ठोस राज्य एनएमआर रोटर में डालें। फॉस्फेट बफर खारा के साथ रोटर भरें फिल्मों प्रफुल्लित, और रोटर बंद हुआ। कुछ घंटों के लिए प्रतीक्षा करें।
  2. 13 के साथ फिल्म का विश्लेषण करें </ sup> सी एनएमआर स्पेक्ट्रोस्कोपी 18।

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

सीई अच्छी तरह chitosan फिल्मों पर पेप्टाइड्स (जैसे, RGDS) की ग्राफ्टिंग की निगरानी के लिए अनुकूल है। उपयुक्त युग्मन एजेंट ईडीसी एचसीएल और एनएचएस जो पेप्टाइड (चित्रा 1) को सक्रिय chitosan पर ग्राफ्ट जा करने के लिए शामिल हैं। सीई प्रतिक्रिया माध्यम से ब्याज की अलग अणुओं को अलग करने में सक्षम है। electropherogram पर चोटियों आवंटित करने के लिए, शुद्ध RGDS, ईडीसी एचसीएल और एनएचएस, भंग इंजेक्शन और अलग अलग हो गए थे। चोटी के काम के बाद, प्रतिक्रिया मध्यम इंजेक्ट किया गया था और विभिन्न अभिकारकों (चित्रा 2) की पहचान की गई। (- (((Ethylamino) (हाइड्रोक्सी) methylene) अमीनो) - एन, एन -dimethylpropan-1-एमाइन 3) ईडीसी एचसीएल एक पक्ष उत्पाद EDH एचसीएल में प्रतिक्रिया व्यक्त की। डाइमिथाइल sulfoxide (DMSO) सीई विभाजन के लिए एक आंतरिक मानक के रूप में प्रयोग किया जाता है। Chitosan अघुलनशील फिल्मों के रूप में ग्राफ्टिंग के प्रयोग में मौजूद है और इस तरह इंजेक्शन या सीई में नहीं मनाया जाता है। ध्यान दें कि सभी कच्चे डेटा के लिए, टीवह दर्ज माइग्रेशन समय अक्ष electrophoretic mobilities डब्ल्यू (μ) (2 समीकरण) के एक वितरण में एक electrophoretic गतिशीलता अक्ष (1 समीकरण) और यूवी absorbance अक्ष में बदल जाती है।

जैसा कि aliquots प्रतिक्रिया माध्यम से ले रहे हैं वे सीई साधन में रखा गया है और इंजेक्शन हैं। प्रतिक्रिया की हद RGDS (चित्रा 3) के साथ जुड़े चोटी की कमी के माध्यम से नजर रखी है। यह भी देखा जा सकता है कि ईडीसी एचसीएल पीक समय के साथ, जबकि EDH एचसीएल शिखर बढ़ जाती है घट जाती है। यह ध्यान रखें कि कोई संकेत पेप्टाइड का एक पक्ष की प्रतिक्रिया से एक उत्पाद को सौंपा जा सकता है कि वहाँ महत्वपूर्ण है, इस प्रकार यह माना जाता है कि RGDS प्रतिक्रिया माध्यम से हटाया जा रहा chitosan फिल्म पर ग्राफ्ट किया जा रहा है। मढ़ा electropherograms (चित्रा 3 ए) प्रतिक्रिया का अंत करने के लिए शुरू से ही पेप्टाइड की खपत की मात्रा का ठहराव अनुमति देते हैं। ऐसा नहीं है कि ध्यान दिया जाना हैहालांकि कैनेटीक्स शुरू में 18 घंटा (चित्रा 3 बी) के लिए मापा गया था, 4 घंटा पर्याप्त प्रतिक्रिया इसकी अधिकतम सीमा तक आगे बढ़ने के लिए समझा गया। मात्रा का ठहराव के लिए अनुमति देने के लिए एक इष्टतम इंजेक्शन की मात्रा संकेत करने वाली शोर अनुपात काफी अधिक है, जबकि अधिक लदान रोकने चित्रा (4 ए) सुनिश्चित करने के लिए आवश्यक है और RGDS के मामले में, इंजेक्शन polycondensation (चित्रा 4 बी को रोकने के लिए वास्तविक समय में पूरा किया जाना आवश्यक थे )।

सीई आधारित तकनीक यहाँ वर्णित chitosan फिल्मों को बांधने का काम तेज और सरल है पेप्टाइड का विश्लेषण करने के लिए; हालांकि, यह कलम बांधने का काम प्रक्रिया सीधे यों नहीं है। एनएमआर स्पेक्ट्रोस्कोपी कलम बांधने का काम प्रदर्शित करने के लिए प्रयोग किया जाता है; इस माप वास्तविक समय में नहीं किया जा सकता है (यह आम तौर पर कई घंटे लगते हैं) और बाद प्रतिक्रिया पूरा हो जाने की जरूरत है। पहले और ग्राफ्टिंग के बाद chitosan फिल्मों के गुणात्मक तुलना से पता चलता अपरोक्ष पेप्टाइड्स के सफल ग्राफ्टिंगऊ chitosan और पेप्टाइड (चित्रा 5) के बीच एमाइड बांड के लिए इसी grafted फिल्मों में 70 पीपीएम पर एक संकेत की उपस्थिति।

आकृति 1
चित्रा 1. ग्राफ्टिंग प्रतिक्रिया की योजना। रासायनिक प्रतिक्रिया ईडीसी एचसीएल और chitosan की फिल्म सतह पर अपनी कलम बांधने का काम के द्वारा पीछा RGDS की कार्बोक्जिलिक एसिड कार्यात्मक समूह की एनएचएस द्वारा सक्रियण दिखा योजना है। यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।

चित्र 2
चित्रा 2. पीक प्रतिक्रिया माध्यम में उपस्थित प्रजातियों की असाइनमेंट। ए सेपरेशन और आंशिक रूप से hydrolyzed ईडीसी के समाधान के लिए चोटी के काम -HCl (गुलाबी), RGDS (लाल), एन एच एस (नीला), साथ ही पीबीएस (बैंगनी) के लिए और प्रतिक्रिया मध्यम (काला)। प्रतिक्रिया मीडिया (काला) माइग्रेशन समय के एक समारोह के रूप में प्रस्तुत की बी Electropherograms (electrophoretic गतिशीलता प्रवास के समय में गरीब repeatability) पर काबू पाने के लिए इस्तेमाल किया जाना चाहिए। यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

चित्र तीन
चित्रा RGDS खपत की निगरानी 3. सीई। (ए) प्रतिक्रिया समय 30 मिनट (बैंगनी ठोस लाइन), 60 मिनट (मैजेंटा डैश लाइन), 90 मिनट (नीले ठोस लाइन), 120 मिनट (हरी डैश लाइन) पर पेप्टाइड चोटियों मढ़ा 150 मिनट (लाल ठोस लाइन) और (बी) ग्राफ्टिंग के कैनेटीक्स प्रतिकृति (वर्ग और वृत्त) में 18 घंटा से अधिक पूरा किया।पलोड करें / 54549 / 54549fig3large.jpg "लक्ष्य =" _blank "> यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

चित्रा 4
चित्रा प्रतिक्रिया मीडिया में 4. मढ़ा पेप्टाइड चोटियों सबऑप्टिमल परिणाम दिखा (ए) परिवर्तनीय (hydrodynamic) इंजेक्शन बार:। 5 सेकंड (ब्लू लाइन), 10 सेकंड (काला लाइन), 20 सेकंड (लाल रेखा) और 30 सेकंड (मैजेंटा लाइन) । (बी) के रिएक्शन मीडिया इंजेक्शन से पहले समय की एक विस्तारित अवधि के लिए एक सीई शीशी में छोड़ दिया: 30 मि। (लाल रेखा) और 90 मिनट (नीली रेखा) यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

चित्रा 5
चित्रा 5. 13Chitosan फिल्मों के सी सूजन राज्य एनएमआर स्पेक्ट्रा। फिल्मों से पहले (काला लाइन) की तुलना और बाद (नीली रेखा) पेप्टाइड कलम बांधने का काम। केवल स्पेक्ट्रम ग्राफ्टिंग तारों से संकेत कर रहे हैं के बाद दर्ज की उपस्थित में संकेत है। यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

यहां वर्णित प्रोटोकॉल की सादगी यह आदर्श बड़े पैमाने पर आवेदन करने के लिए अनुकूल बनाता है। हालांकि, विशेष रूप से ध्यान निम्नलिखित महत्वपूर्ण कदम के लिए भुगतान किया जाना चाहिए।

समुचित साधन सीई तैयारी

यह केशिका और दिन पर साधन की वैधता की जांच करने के लिए एक ज्ञात मानक तुरंत अज्ञात नमूनों की जुदाई से पहले (के रूप में अच्छी तरह से विभाजन की एक श्रृंखला के अंत) को अलग करने के लिए महत्वपूर्ण है। यह मानक एक oligoacrylate 27 या किसी भी प्रवास के समय की एक विस्तृत श्रृंखला पर कई चोटियों देने के लिए जाना जाता है नमूना हो सकता है। सभी विभाजन के दौरान निगरानी वर्तमान और प्रत्येक जुदाई में एक तटस्थ मार्कर के पलायन का विश्लेषण करने के मुद्दों की पहचान करने के लिए महत्वपूर्ण कदम उठाए हैं। वर्तमान के पठार मूल्य में एक अस्थिर वर्तमान या बड़े बदलाव (अधिक से अधिक 10-15%) बफर (पीएच या एकाग्रता) में विसंगति की वजह से हो सकता है। यह एक देरी migratio द्वारा पीछा किया जाता है तोn तटस्थ निर्माता के समय यह भी केशिका पर्याप्त साफ नहीं किया जा रहा करने के लिए कारण हो सकता है। बफर का पीएच और 1 एम सोडियम हाइड्रोक्साइड (हौसले से तैयार) के साथ 10 मिनट के लिए केशिका के एक अतिरिक्त फ्लश की नियमित जाँच रोकने / इस समस्या संशोधन करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है। प्रयोग के दौरान, अतिरिक्त सफाई कदम आम तौर पर शामिल है या केंद्रित जलीय सोडियम हाइड्रोक्साइड के साथ एक फ्लश लंबी फ्यूज सिलिका केशिका सतह को पुनर्जीवित करने के लिए एक इष्टतम जुदाई सुनिश्चित करने के लिए नियोजित किया जा सकता है।

उचित डेटा उपचार

प्रयोग के समापन पर, कच्चे डेटा का उचित उपचार आवश्यक है जब परिणामों की तुलना है। यह एक्स और वाई अक्ष सीई साधन (कदम 8.3) से प्राप्त की रूपांतरण शामिल है। पलायन सीई में निर्धारित समय के एक अपेक्षाकृत गरीब repeatability है और हम electrophoretic mobilities का उपयोग करना चाहिये बजाय, एक बेहतर repeatability के लिए अग्रणी। सही ढंग के महत्व टी reating डेटा जुदाई और chitosan 10, पाली (एक्रिलिक एसिड), 29, 13 copolymers ब्लॉक के लक्षण वर्णन और नाश्ता अनाज में शर्करा का पता लगाने के 8 छोटे मानक विचलन (आरएसडी) प्रवास के समय के लिए की तुलना में mobilities के लिए प्रयोगों के बीच मनाया के माध्यम से पहले से दिखाया गया है । इसके अलावा, सीई जटिल matrices 5 में monosaccharides की जुदाई में एचपीएलसी की तुलना में अधिक मजबूत होना दिखाया गया है। अनुकूलन के अन्य चरणों के इंजेक्शन की मात्रा (इंजेक्शन के समय) से अधिक भार जो मात्रा का ठहराव को रोका जा सके कारण के बिना अच्छा संवेदनशीलता के साथ अलगाव की अनुमति के समायोजन शामिल हो सकते हैं। जबकि अब इंजेक्शन बार एक शिखर आकार विरूपण केशिका ओवरलोडिंग का संकेत करने के लिए नेतृत्व एक छोटी इंजेक्शन समय एक कम संवेदनशीलता की ओर जाता है: 10 सेकंड का एक इंजेक्शन समय 30 मिलीबार (चित्रा 4 बी) में इष्टतम माना जाता है।

वास्तविक समय की निगरानी का महत्व

ove_content "> इस सीई आधारित पद्धति का एक महत्वपूर्ण ताकत वास्तविक समय में प्रतिक्रियाओं पर नजर रखने की क्षमता है। यह पता लगाने और प्रासंगिक अभिकारक (एस) की जुदाई और / या उत्पाद (एस)। इसके अलावा, के लिए के लिए इष्टतम सीई की स्थिति की आवश्यकता है रासायनिक प्रतिक्रियाओं उचित समय शून्य प्रतिक्रिया का एक बेंचमार्क के रूप में लिया जाना चाहिए का विश्लेषण;। यह आमतौर पर अभिकारकों बाहर मापा सिर्फ प्रतिक्रिया करने से पहले शुरू करने की जुदाई यह उदाहरण के लिए किया जा सकता से पहले एक विशेष अभिकारक शुरू की है, पहले में होते हैं तापमान में वृद्धि हुई है, या पराबैंगनी विकिरण से पहले प्रतिक्रिया ट्रिगर करने के लिए शुरू कर दिया है।

पेप्टाइड RGDS (chitosan पर या पर एक और सब्सट्रेट) की ग्राफ्टिंग के मामले में, पेप्टाइड के साथ ही प्रतिक्रिया करने के लिए polycondensation 18 के माध्यम से रेखीय oligomers या शाखायुक्त का उत्पादन करने में सक्षम है। इसका कारण यह है RGDS दोनों अमाइन और एसिड कार्य समूहों में शामिल है। ये पेप्टाइड oligomers ही ई की जरूरत नहीं हैप्रारंभिक पेप्टाइड RGDS रूप lectrophoretic गतिशीलता और इसलिए अन्य प्रजातियों के साथ उदाहरण के सह-प्रवास के लिए के माध्यम से एक गलत मात्रा का ठहराव का कारण बन सकता है। यह सुनिश्चित करने के लिए कि प्रतिक्रिया माध्यम की aliquots इंजेक्शन और प्रतिक्रिया मध्यम (चित्रा 4 बी) से लिया जा रहा है के कुछ ही मिनटों के भीतर अलग हो रहे हैं इसलिए यह महत्वपूर्ण है।

Chitosan फिल्मों की समुचित तैयारी

विशेष रूप से chitosan फिल्मों के साथ काम कर जब पालन करने के लिए कदम के एक नंबर रहे हैं। chitosan फिल्मों के निर्माण के दौरान फिल्मों में कम से कम 7 दिन (अधिमानतः अधिक) के लिए शुष्क करने के लिए छोड़ दिया जाना चाहिए। इस पूरी नहीं की है, तो कुल्ला करने के लिए वे बजाय भंग एक सूजन फिल्म है जो फिर अगले कदम को रोकता है बनेगी जब फिल्मों पीबीएस बफर में रखा जाता है। इसके अतिरिक्त, यह ग्राफ्टिंग प्रतिक्रिया करने से पहले इस फिल्म को बेअसर करने के लिए किसी भी शेष एसिटिक एसिड जो फिल्म से बाहर नमकीन पानी और के साथ प्रतिस्पर्धा कर सकते हैं दूर करने के लिए महत्वपूर्ण हैग्राफ्टिंग प्रतिक्रिया के लिए 18 पेप्टाइड। यह पतला जलीय सोडियम हाइड्रोक्साइड में या पीबीएस में भिगोने के माध्यम से किया जा सकता है। ग्राफ्टिंग प्रतिक्रिया के लिए विलायक के रूप में इस्तेमाल किया बफर का पीएच भी महत्वपूर्ण है: अगर यह बहुत अम्लीय फिल्मों आंशिक रूप से या पूरी तरह से भंग होगा। ग्राफ्टिंग प्रतिक्रिया के दौरान यह महत्वपूर्ण है कि फिल्म प्रतिक्रिया समाधान के साथ अधिकतम संपर्क करने में सक्षम है। इसलिए, फिल्मों और प्रतिक्रिया मिश्रण युक्त पेट्री डिश एक प्रकार के बरतन पर रखा जाता है। यह भी प्रतिक्रिया मिश्रण गलत quantifications में जिसके परिणामस्वरूप अनियंत्रित एकाग्रता रूपों को रोकने के लिए के वाष्पीकरण को रोकने के लिए आवश्यक है; आयल फिल्म का उपयोग पेट्री डिश कवर करने के लिए इसे रोकने के लिए प्रभावी था।

सीई तकनीक का मुख्य सीमा यह है कि व्यक्तिगत रूप से यह कलम बांधने का काम प्रक्रिया की पुष्टि करने में सक्षम नहीं है। रासायनिक प्रक्रिया ग्राफ्टिंग के ऊपर उल्लेख के संदर्भ में, पेप्टाइड ग्राफ्टिंग की मात्रा का ठहराव अप्रत्यक्ष है। इसजैसा कि पहले उल्लेख के रूप में ऐसी ठोस राज्य एनएमआर स्पेक्ट्रोस्कोपी के रूप में एक पूरक तकनीक के उपयोग के साथ दूर किया जा सकता है। सीई तकनीक के अन्य सीमाओं शामिल यह जरूरी है कि ब्याज के परिसर का आरोप लगाया जा सकता है। इसलिए तटस्थ प्रजाति एक ही समय में पलायन होगा। कुछ मामलों में यह borate के साथ ब्याज परिसरों का यौगिक है, तो दूर की जा सकती। अंत में अगर ब्याज की यौगिक chromophores पता लगाने यूवी के अलावा अन्य शामिल नहीं है चालकता के रूप में इस्तेमाल करने की आवश्यकता हो सकती है। यह एक चालकता डिटेक्टर जो अनुकूलन की आवश्यकता की अतिरिक्त खरीद की आवश्यकता है।

सीई अन्य विश्लेषणात्मक तरीकों के माध्यम से विश्लेषण करने बनाम पेप्टाइड ग्राफ्टिंग के लाभ

सीई विधि उच्च प्रदर्शन तरल क्रोमैटोग्राफी (एचपीएलसी), अमीनो एसिड विश्लेषण (एएए) और एनएमआर स्पेक्ट्रोस्कोपी का प्रत्यक्ष विधि सहित वैकल्पिक अप्रत्यक्ष तरीकों पर कई फायदे हैं। एएए की तुलना में यह एक उच्च throughput, मजबूत विधि है जोएच इसे थकाऊ नमूना तैयारी के बिना कुशलता से जटिल नमूनों का विश्लेषण करने के लिए अनुमति देता है। यह विशेष रूप से वास्तविक समय में रासायनिक प्रतिक्रियाओं के विश्लेषण में फायदेमंद है। एचपीएलसी पेप्टाइड ग्राफ्टिंग विश्लेषण 30 के लिए पहले से इस्तेमाल किया गया है, लेकिन यह केवल अर्द्ध मात्रात्मक समझा था। सीई एचपीएलसी की तुलना में कम लागत चल रहा है और नमूना निस्पंदन की आवश्यकता नहीं है विश्लेषण करने से पहले, नमूना नुकसान 5 के जोखिम को कम से कम। हालांकि 13 सी एनएमआर स्पेक्ट्रोस्कोपी सीधे हित के उत्पाद को मापने के लिए सक्षम है, यह एक महंगा तकनीक है और वास्तविक समय में यह उपाय करने में असमर्थ है।

प्रोटोकॉल यहाँ descripted chitosan फिल्म को बांधने का काम पेप्टाइड के अनुकूलन के लिए एक तेजी से, कुशल, सस्ती और विश्वसनीय तरीका प्रदान करता है। इस नए दृष्टिकोण इस प्रकार इस तरह क्रोमैटोग्राफी और एएए के रूप में पारंपरिक रूप से इस्तेमाल तरीकों की तुलना में chitosan फिल्मों की सेल लगाव गुण सिलाई के लिए महत्वपूर्ण लाभ प्रदान करता है। इस सीई विधि एक संख्या पर नजर रखने के लिए इस्तेमाल किया जा सकतावास्तविक समय में अन्य रासायनिक प्रतिक्रियाओं का, आम तौर पर प्रतिक्रियाओं कई मानव संसाधन, जिसके लिए अभिकारकों / हित के उत्पादों का आरोप लगाया जा सकता है की समय सीमा पर होने वाली। इस मामले में, यह है कि सीई विधि एक सफल विश्लेषण की अनुमति के लिए एक अलग रासायनिक प्रतिक्रिया का विश्लेषण करने से पहले अनुकूलित किया जाना चाहिए नोट करने के लिए हालांकि महत्वपूर्ण है। यह उन्हें पहचान की है और यह सुनिश्चित करें कि वे पता चला है और अलग किया जा सकता होने की अनुमति देने के साथ ही यह सुनिश्चित करें कि कोई contaminants मात्रा का ठहराव रोक सकता है के लिए शुद्ध अभिकारकों और उत्पादों प्रतिक्रिया करने से पहले का विश्लेषण भी शामिल है। जुदाई में सुधार किया जा सकता है और कुल विश्लेषण समय केशिका लंबाई, बफर संरचना और वोल्टेज अलग, और संभवतः लेपित दीवारों के साथ एक केशिका का उपयोग करके बदल दिया है। पता लगाने की स्थिति में जो नमूना आरोप लगाया अभिकारकों के पक्ष में इंजेक्ट किया जाता है संशोधित करके या केशिका में नमूना की एक बड़ी राशि इंजेक्शन लगाने से सुधार किया जा सकता है। इसके अलावा, यूवी का पता लगाने के अलावा अन्य डिटेक्टरों कर सकते हैं खई प्रतिदीप्ति, संपर्क चालकता डिटेक्टरों या सीई सहित कार्यरत एक मास स्पेक्ट्रोमीटर के लिए मिलकर किया जा सकता है। वास्तविक समय में प्रतिक्रियाओं की निगरानी करने की क्षमता ग्राफ्टिंग प्रतिक्रिया एक सीई शीशी में सीधे प्रदर्शन किया जा रहा है, तो सब्सट्रेट समाधान में है और सीई द्वारा विश्लेषण किया जा करने में सक्षम है सक्षम बनाता है। इस सीई साधन सीधे अंदर जगह ले सकते हैं, जैसा कि हमने हाल ही में पाली (एक्रिलिक एसिड) पर aminoantipyrine की ग्राफ्टिंग के लिए यह प्रदर्शन 7 इसके अतिरिक्त, दृष्टिकोण ग्राफ्टिंग प्रतिक्रियाओं तक ही सीमित नहीं है, बल्कि विभिन्न अन्य रासायनिक प्रतिक्रियाओं पर नजर रखने के लिए बढ़ाया जा सकता है। इसके अलावा, प्रतिक्रियाओं की निगरानी प्रतिक्रिया के अनुकूलन की अनुमति देता है और यह भी प्रतिक्रिया के उत्पाद को मान्य करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है। जब तक ब्याज की यौगिक भंग कर दिया और आरोप लगाया जा सकता है, सीई विधि, तेजी से सस्ता और मजबूत जुदाई, का पता लगाने और मात्रा का ठहराव की अनुमति देता है।

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

लेखकों घोषणा की कि वे कोई प्रतिस्पर्धा वित्तीय हितों की है कि।

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Water Millipore All water used in the experiment has to be of Milli-Q quality
Chitosan powder (medium molecular weight) Sigma-Aldrich 448877 lot MKBH1108V was used. Significant batch-to-batch variations occur with natural products such as polysaccharides
Acetic acid - Unilab Ajax Finechem 2-2.5L GL laboratory reagent
Dimethylsulfoxide Sigma-Aldrich D4540 laboratory reagent, slightly hazardous to skin, hazardous if ingested
Sodium hydroxide  Sigma-Aldrich 221465  laboratory reagent, corrosive 
1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)carbodiimide  Sigma-Aldrich D80002 Irritant to skin 
N-hydroxysuccinimide  Sigma-Aldrich 130672 Irritant to skin
Sodium chloride  Ajax Finechem 466-500G laboratory reagent
Potassium chloride - Univar Ajax Finechem 384-500G analytical reagent, slight skin irritant
Disodium hydrogen phosphate - Unilab Ajax Finechem 1234-500G laboratory reagent, slight skin irritant
Potassium dihydrogen phosphate - Univar Ajax Finechem 4745-500G analytical reagent, slight skin irritant
Oligoacrylate standard custom made See reference for synthetic protocol: Castignolles, P.; Gaborieau, M.; Hilder, E. F.; Sprong, E.; Ferguson, C. J.; Gilbert, R. G. Macromol. Rapid Commun. 2006, 27, 42-46
Boric acid  BDH AnalR, Merck Pty Ltd 10058 Corrosive
Hydrochloric acid - Unilab Ajax Finechem A1367-2.5L laboratory reagent, corrosivie
Fused silica tubing Polymicro (Molex) TSP050375 Flexible fused silica capillary tubing with standard polyimide coating, 50 µm internal diameter, 363 µm outer diameter 
Agilent 7100 CE Agilent Technologies G7100CE Capillary electrophoresis instrument
Orbital shaker  IKA KS260
Electronic balance Mettler Toledo MS204S
Milli-Q Synthesis  Millipore ZMQS5VF01 Ultrapure water filtration system
Parafilm  Labtek PM966 Parrafin wax

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Muthukumar, M. Theory of electrophoretic mobility of a polyelectrolyte in semidilute solutions of neutral polymers. Electrophoresis. 17, 1167-1172 (1996).
  2. Barrat, J. L., Joanny, J. F. in Advances in Chemical Physics, Vol Xciv Vol. 94 Advances in Chemical Physics. , John Wiley & Sons Inc. 1-66 (1996).
  3. Fu, S. L., Lucy, C. A. Prediction of electrophoretic mobilities. 1. Monoamines. Anal. Chem. 70, 173-181 (1998).
  4. Harvey, D. Modern Analytical Chemistry. , McGraw Hill. (2000).
  5. Oliver, J. D., Gaborieau, M., Hilder, E. F., Castignolles, P. Simple and robust determination of monosaccharides in plant fibers in complex mixtures by capillary electrophoresis and high performance liquid chromatography. J. Chromatogr. A. 1291, 179-186 (2013).
  6. Oliver, J. D., Sutton, A. T., Karu, N., Phillips, M., Markham, J., Peiris, P., Hilder, E. F., Castignolles, P. Simple and robust monitoring of ethanol fermentations by capillary electrophoresis. Biotechnology and Applied Biochemistry. 62, 329-342 (2015).
  7. Thevarajah, J. J., Sutton, A. T., Maniego, A. R., Whitty, E. G., Harrisson, S., Cottet, H., Castignolles, P., Gaborieau, M. Quantifying the Heterogeneity of Chemical Structures in Complex Charged Polymers through the Dispersity of Their Distributions of Electrophoretic Mobilities or of Compositions. Anal. Chem. 88, 1674-1681 (2016).
  8. Toutounji, M. R., Van Leeuwen, M. P., Oliver, J. D., Shrestha, A. K., Castignolles, P., Gaborieau, M. Quantification of sugars in breakfast cereals using capillary electrophoresis. Carbohydr. Res. 408, 134-141 (2015).
  9. Miramon, H., Cavelier, F., Martinez, J., Cottet, H. Highly Resolutive Separations of Hardly Soluble Synthetic Polypeptides by Capillary Electrophoresis. Anal. Chem. 82, 394-399 (2010).
  10. Mnatsakanyan, M., Thevarajah, J. J., Roi, R. S., Lauto, A., Gaborieau, M., Castignolles, P. Separation of chitosan by degree of acetylation using simple free solution capillary electrophoresis. Anal. Bioanal. Chem. 405, 6873-6877 (2013).
  11. Taylor, D. L., Ferris, C. J., Maniego, A. R., Castignolles, P., in het Panhuis, M., Gaborieau, M. Characterization of Gellan Gum by Capillary Electrophoresis. Australian Journal of Chemistry. 65, 1156-1164 (2012).
  12. Thevarajah, J. J., Gaborieau, M., Castignolles, P. Separation and characterization of synthetic polyelectrolytes and polysaccharides with capillary electrophoresis. Adv. Chem. 2014, 798503 (2014).
  13. Sutton, A. T., Read, E., Maniego, A. R., Thevarajah, J., Marty, J. -D., Destarac, M., Gaborieau, M., Castignolles, P. Purity of double hydrophilic block copolymers revealed by capillary electrophoresis in the critical conditions. J. Chromatogr. A. 1372, 187-195 (2014).
  14. Righetti, P. G., Sebastiano, R., Citterio, A. Capillary electrophoresis and isoelectric focusing in peptide and protein analysis. Proteomics. 13, 325-340 (2013).
  15. Ali, I., Al-Othman, Z. A., Al-Warthan, A., Asnin, L., Chudinov, A. Advances in chiral separations of small peptides by capillary electrophoresis and chromatography. J. Sep. Sci. 37, 2447-2466 (2014).
  16. Kasicka, V. Recent developments in capillary and microchip electroseparations of peptides (2011-2013). Electrophoresis. 35, 69-95 (2014).
  17. JoVE Science Education Database. Capillary Electrophoresis (CE). Essentials of Analytical Chemistry. , JoVE. Cambridge, MA. Available from: http://www.jove.com/science-education/10226/capillary-electrophoresis-ce (2016).
  18. Taylor, D. L., Thevarajah, J. J., Narayan, D. K., Murphy, P., Mangala, M. M., Lim, S., Wuhrer, R., Lefay, C., O'Connor, M. D., Gaborieau, M., Castignolles, P. Real-time monitoring of peptide grafting onto chitosan films using capillary electrophoresis. Anal. Bioanal. Chem. 407, 2543-2555 (2015).
  19. Rinaudo, M. Chitin and chitosan: Properties and applications. Prog. Polym. Sci. 31, 603-632 (2006).
  20. Li, Z., Leung, M., Hopper, R., Ellenbogen, R., Zhang, M. Feeder-free self-renewal of human embryonic stem cells in 3D porous natural polymer scaffolds. Biomaterials. 31, 404-412 (2010).
  21. Domard, A. A perspective on 30 years research on chitin and chitosan. Carbohydr. Polym. 84, 696-703 (2011).
  22. Shekaran, A., Garcia, A. J. Nanoscale engineering of extracellular matrix-mimetic bioadhesive surfaces and implants for tissue engineering. Biochim. Biophys. Acta Gen. Subj. 1810, 350-360 (2011).
  23. Custodio, C. A., Alves, C. M., Reis, R. L., Mano, J. F. Immobilization of fibronectin in chitosan substrates improves cell adhesion and proliferation. J. Tissue Eng. Regen. Med. 4, 316-323 (2010).
  24. Boateng, S. Y., Lateef, S. S., Mosley, W., Hartman, T. J., Hanley, L., Russell, B. RGD and YIGSR synthetic peptides facilitate cellular adhesion identical to that of laminin and fibronectin but alter the physiology of neonatal cardiac myocytes. Am. J. Physiol. Cell Physiol. 288, C30-C38 (2005).
  25. Lefay, C., Guillaneuf, Y., Moreira, G., Thevarajah, J. J., Castignolles, P., Ziarelli, F., Bloch, E., Major, M., Charles, L., Gaborieau, M., Bertin, D., Gigmes, D. Heterogeneous modification of chitosan via nitroxide-mediated polymerization. Polym. Chem. 4, 322-328 (2013).
  26. Gartner, C., Lopez, B. L., Sierra, L., Graf, R., Spiess, H. W., Gaborieau, M. Interplay between Structure and Dynamics in Chitosan Films Investigated with Solid-State NMR, Dynamic Mechanical Analysis, and X-ray Diffraction. Biomacromolecules. 12, 1380-1386 (2011).
  27. Castignolles, P., Gaborieau, M., Hilder, E. F., Sprong, E., Ferguson, C. J., Gilbert, R. G. High resolution separation of oligo(acrylic acid) by capillary zone electrophoresis. Macromol. Rapid Commun. 27, 42-46 (2006).
  28. Chamieh, J., Martin, M., Cottet, H. Quantitative Analysis in Capillary Electrophoresis: Transformation of Raw Electropherograms into Continuous Distributions. Anal. Chem. 87, 1050-1057 (2015).
  29. Maniego, A. R., Ang, D., Guillaneuf, Y., Lefay, C., Gigmes, D., Aldrich-Wright, J. R., Gaborieau, M., Castignolles, P. Separation of poly(acrylic acid) salts according to topology using capillary electrophoresis in the critical conditions. Anal. Bioanal. Chem. 405, 9009-9020 (2013).
  30. Chung, T. W., Lu, Y. F., Wang, S. S., Lin, Y. S., Chu, S. H. Growth of human endothelial cells on photochemically grafted Gly-Arg-Gly-Asp (GRGD) chitosans. Biomaterials. 23, 4803-4809 (2002).

Tags

रसायन विज्ञान अंक 116 केशिका वैद्युतकणसंचलन प्रतिक्रिया निगरानी ​​वास्तविक समय कलम बांधने का काम पेप्टाइड chitosan फिल्मों उपकला कोशिकाओं ठोस राज्य परमाणु चुंबकीय अनुनाद (एनएमआर) स्पेक्ट्रोस्कोपी
केशिका वैद्युतकणसंचलन रीयल टाइम में chitosan फिल्में पर पेप्टाइड ग्राफ्टिंग नजर रखने के लिए
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Thevarajah, J. J., O'Connor, M. D.,More

Thevarajah, J. J., O'Connor, M. D., Castignolles, P., Gaborieau, M. Capillary Electrophoresis to Monitor Peptide Grafting onto Chitosan Films in Real Time. J. Vis. Exp. (116), e54549, doi:10.3791/54549 (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