Mikroakışkan jeti kullanarak çift katlı lipid Vesikül Üretimi

Christopher W. Coyne; Karan Patel; Johanna Heureaux; Jeanne Stachowiak; Daniel A. Fletcher; Allen P. Liu

doi:10.3791/51510

Method Article

Mikroakışkan jeti kullanarak çift katlı lipid Vesikül Üretimi

DOI:

10.3791/51510

⸱

February 21st, 2014

Christopher W. Coyne¹ , Karan Patel¹ , Johanna Heureaux¹ , Jeanne Stachowiak³ , Daniel A. Fletcher⁴^,⁵ , Allen P. Liu¹^,²

¹Department of Mechanical Engineering, University of Michigan, ²Department of Biomedical Engineering, University of Michigan, ³Department of Biomedical Engineering, Institute for Cellular and Molecular Biology, The University of Texas at Austin, ⁴Department of Bioengineering, University of California, Berkeley, ⁵Physical Biosciences Division, Lawrence Berkeley National Laboratory

Summary

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

Bir damlacık arayüz lipid ikili tabakasına karşı mikroakışkan jeti zar asimetri, zar proteinlerinin dahil edilmesi, ve malzeme kapsülleme üzerinde kontrol ve veziküllerin üretilmesi için güvenilir bir yöntem sağlar. Bu teknik, bölümlere biyomoleküllerin istenen biyolojik sistemlerin çeşitli çalışma uygulanabilir.

Abstract

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

Aşağıdan yukarıya sentetik biyoloji potansiyel biyokimyasal sistemleri ve, minimal organizmalar soruşturma ve yeniden yapılandırmak için yeni bir yaklaşım sunuyor. Bu gelişmekte olan bir alan aşağıdan yukarıya karmaşık, işleyen sistemlere temel biyolojik bileşenlerini tasarlamak ve oluşturmak için mühendisleri, kimyagerler, biyologlar, ve fizikçileri yürütmektedir. Bu gibi alt-up sistemleri temel biyolojik öğrenmek ve yeni tedavilerin ^1,2 yapay hücre gelişimine neden olabilir. Dev tek tabakalı veziküller (GUVs) nedeniyle hücre benzeri zar yapısı ve boyutu sentetik biyoloji için bir model platform olarak hizmet edebilir. Mikroakışkan jeti veya microjetting, kontrollü boyutu, zar kompozisyonu, transmembran protein dahil edilmesi, ve kapsülleme ³ GUVs üretimi sağlayan bir tekniktir. Bu yöntemin temel ilkesi, bir süspansiyon haline l deforme edilmesi için bir piezo-mürekkep püskürtme çalıştırılan cihazı tarafından oluşturulan birden çok, yüksek frekanslı darbe sıvı kullanılmasıdırBir GUV içine IPID iki tabakalı. Süreç bir sabun filmden sabun baloncukları üfleme benzer. Jeti çözeltisi kapsayan çözeltisinin kompozisyon ve / veya bileşenlerin bileşimi değiştirilerek ikili katmanın dahil, araştırmacılar özelleştirilmiş vezikülleri oluşturmak için bu tekniği uygulayabilir. Bu kağıt microjetting bir damlacık arayüzü bilayeri basit veziküller oluşturmak için prosedürü açıklar.

Introduction

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

Bu hücre biyolojisi moleküllerin hücrelere anlayışımızı entegre içeren çok-ölçekli bir sorun olduğunu giderek daha açık hale gelmiştir. Sonuç olarak, moleküller tek tek çalışmak nasıl tam bilmeden kompleks hücresel davranışları anlamak için yeterli değildir. Bu ⁵ özü Xenopus lipid iki katmanlı kesecikler ^4, mitotik iğ takımı ile aktin ağ etkileşim yeniden oluşturulması ile örneklendiği gibi, kısmen çok bileşenli sistemlerin ortaya çıkan davranış varlığına ve bakteriyel hücre bölünmesi makine ⁶ mekânsal dinamiği. Canlı sistemlerin moleküler süreçleri diseksiyon indirgemeci yaklaşımını tamamlamak için tek yolu, biyolojik ....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

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

1.. Infinity Odası Fabrikasyon

Bir bilgisayar destekli tasarım (CAD) yazılımı kullanılarak (şekli adını) sonsuzluk odasını tasarlayın ve bir lazer kesici ile uyumlu şekilde dosyayı kaydedin. Lazer kesici ile açık olarak akrilik 1/8- 3/16 arasındaki bölmeyi kesme kriteri: 0.15 'lik bir merkez-merkez mesafe ile de bu şekil, çapı 0,183 ayrı iki daire oluşturmak. Sonsuzluk şekli damlacık arayüzü iki tabakalı oluşumunu ve istikrar kolaylaştırır.
Sonsuzluk şeklindeki oyuğa akrilik odasının kenarı boyunca bir 1/16 bir delik delin. Karşı tarafta tekrarlayın. Makas ile bir 0.2 mm akrilik levha ya da bir alt oyuklara olarak hizmet etmek üzere bir lazer....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

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

Bu makine parçaları ve manuel mikrometreden monte özel bir kademe (Şekil 1) ile, geleneksel bir ters flüoresan mikroskop üzerinde bir mikro-akışkan püskürtme kurulum toplandı. Inkjet karakterizasyonu kese oluşturma işlemi içgörü sağlar. Mürekkep püskürtmeli meme ve lipid çift katlı arasındaki mesafeyi değiştirilmesi kuvvet, zarı deformasyonuna neden olmak için uygulanan etkiler. Çift-katlı yakınlık jet akışı odaklanır ve uzak vezikül kuşağın alanına enerji dağıtıcı gelen membran engeller. Girdap seyahat.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

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

Birçok teknik electroformation, emülsiyon ve damlacık oluşturma ^14-16 dahil olmak üzere, kabarcık üretimi için geliştirilmiştir. Ancak, yeni deneysel teknikler canlı sistemler için artan benzerliği olan biyolojik sistemlerin tasarımı için izin vermek için gereklidir. Özellikle mikroakışkan yöntemler yakın biyoloji kesecik modelleri getirerek, membran unilamellarity, büyüklüğü monodispersiteye ve iç içeriği ^17,18 yöneten kontrol artan bir düzeyde teklif var. Ayrıca, mikroakışkan jeti kullanarak tanı.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

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

Çıkar çatışması ilan etti.

Acknowledgements

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

Biz microjetting parametreleri üzerinde tavsiye California, Berkeley Üniversitesi'nde Fletcher Lab Mike Vahey teşekkür ederim. Bu çalışma NIH hibe DP2 HL117748-01 tarafından sponsor oldu.

....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
Name	Company	Catalog Number	Comments
Piezoelektrik Mürekkep Püskürtmeli	MicroFab Technologies	MJ-AL-01-xxx	xxx, mikron cinsinden delik çapını belirtir
Jet Drive III Denetleyici	MicroFab Technologies	CT-M3-02
Yüksek hızlı kamera	Vizyon Araştırması	MiroEX2
DPhPC lipid kloroform	Avanti	850356C	içinde 33 mm PVDF şişelerde küçük alikotlar halinde sipariş edilir
filtreler, 0.2 ve mikro; m	Fisher Scientific	SLGV033RS
1 ml Şırınga	Fisher Scientific	14823434
n-Decane	Acros Organics	111871000
Glukoz	Acros Organics	410950010
Sükroz	Sigma-Aldrich	S7903-1KG
Metilselüloz	Fisher Scientific	NC9084958
1/8 inç Akrilik	McMaster Carr	8560K239	Sonsuzluk şeklindeki oda için CAD tasarımları istek üzerine temin edilebilir
0,2 mm Akrilik Astra	Ürünleri	Clarex clear 001
Akrilik Çimento	TAP Plastikler	10693
Loctite 495 Süper Yapıştırıcı	Fisher Scientific	NC9011323
Loctite 3494 UV Güçlendirici Yapıştırıcı	Strobeller Tedarik	30765
Doğal kauçuk	McMaster Carr	85995K14
Özel sahne	ev yapımı	N/A	CAD tasarımları istek üzerine temin edilebilir

References

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

Liu, A. P., Fletcher, D. A. Biology under construction: in vitro reconstitution of cellular function. Nature reviews. Mol. Cell Biol. 10, 644-650 (2009).
Yeh, B. J., Lim, W. A. Synthetic biology: lessons from the history of synthetic organic chem....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Mikroakışkan jeti kullanarak çift katlı lipid Vesikül Üretimi

In This Article

Summary

Abstract

Introduction

Protocol

Results

Discussion

Disclosures

Acknowledgements

Materials

References

Reprints and Permissions

Tags

Related Articles