Name: Kurutma Hava-LC Arayüz üzerinde Megamolecular Biyopolimerlerin Kendinden entegrasyonu için Yöntemler (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-04-07T12:30:00.000+00:00
Duration: 7 min 6 s
Description: Öğrenin, hava-sıvı kristal arayüzünde megamoleküler biyopolimerlerin kurutma kaynaklı kendi kendine entegrasyon yöntemini. Bu teknik, biyopolimerlerin davranışlarını milimetre ölçeğinde görselleştirerek biyomedikal ve çevresel uygulamalara katkı sağlar.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Bu çalışma hibe-in-aid Eğitim Bakanlığı, Kültür, Spor, Japonya Bilim ve Teknoloji, Kyoto teknobilime Merkezi ve Araştırma ve Geliştirme Mitani Vakfı Genç Bilim İnsanları (16K17956) için de destek verdi.

1. Araçlar <ol><li> Polarizasyon cihazı <ol><li> Bir polarizasyon aygıtı oluşturmak için, bir halojen lamba, bir ışık kılavuzu, polarize, örnek bir sahne, bir optik tren, çubuk anlamına gelir ve bir dijital tek lens refleks kamera (bir ışık kaynağı temin kutuplaşmayı Şekil 1C ve Malzeme Listesi bkz cihaz parçalar). </li></ol></li></ol> Biyopolimer Çözüm 2. Hazırlık <ol><li> polisakkarit çözümleri <ol><li> Birden fazla 12 saat boyunca ~ 80 ° C&#39;de karıştırma ile saf su (100 mL) içinde sacran 7 (0.5 g) içinde çözülür. çözünme esnasında, buharlaşmayı önlemek için bir plastik film ile bir kap kapağı. aynı şekilde, ksantan sakızının, sulu bir çözelti hazırlayın. </li><li> % 0.5 ağırlık sulu çözeltiler elde etmek için ~ 25 ° C &#39;de çözüm soğutun. </li><li> kirletici maddelerin (48.400 x g, 4 ° C, 1 saat, 3 tim kaldırmak sacran çözeltisi santrifüjes). </li></ol></li><li> MT çözümü <ol><li> Bir Britton-Robinson tamponu içinde% 0.5 ağırlık tübülin solüsyonu (1 mL) ile hazırlanması (80 mM N, N&#39;-bis piperazin (2-etansülfonik asit) (PIPES), 1 mM etilen glikol-bis (β-aminoetil eter) - N, N, N &#39;N&#39; tetraasetik asit (EGTA), buz 8 ve 5 mM MgCl2, pH 6.8). </li><li> % 0.5 ağırlık tübülin çözeltisi (50 uL) ve kullanım guanozin-5&#39; - [(α, β) -methyleno] trifosfat (GpCpp) (5 uL), bir GpCpp içeren tübülin solüsyonu (50 uL) hazırlanır. stabil bir MT çekirdeği elde etmek için 3 saat boyunca 37 ° C&#39;de inkübe edilir. NOT: GpCpp rolü MT oluşumunu desteklemek ve tamamen tübülüne MT depolimerizasyonunu bastırmaktır. </li><li> stabil bir% 0.5 ağırlık MT çözelti elde etmek için 1 gün boyunca ~ 25 ° C &#39;de% 0.5 ağırlık tübülin çözeltisi (950 uL) ve GpCpp içeren tübülin solüsyonu (50 uL) karıştırın. </li></ol></li><li> DNA solüsyonu<ol><li> (1 mM EDTA içeren 10 mM Tris, pH 8.0,) Tris-EDTA tampon maddesi çözeltisi içinde bir% 0.5 ağırlık, DNA çözeltisi (1 ml) hazırlayın. </li></ol></li><li> Kurutma deney için, 25 ° C &#39;de% 0.5 ağırlık biyopolimer örnek eriyiği bulundurun. </li></ol> Çapraz polarize ışık altında 3. Kurutma Deneyleri ve Gözlem <ol><li> Tek taraflı açık hücre içindeki çözeltileri (Şekil 1A) <ol><li> Bir silikon levha kesme 1 mm bir kalınlığa sahip olan, uygun bir şekil (Malzeme listesi) (5-15 mm, 1 mm bir iç boyutu ve yaklaşık 20 mm, Şekil 1A). <ol><li> ~ 20 mm ve iki modifiye edilmemiş bir cam slaytlar (76 mm x 1 mm ile 26 x) 5-15 mm arasında, 1 mm bir iç boyutu olan bir silikon ayırıcı oluşan tek taraflı açık hücre monte ve. dışarı sızmasını örnek çözümü tutmak için önceden çift klipleriyle hücrenin her iki tarafını sabitleyin. </li></ol></li><li> Yavaş yavaş ~ 1 mm gözenek boyutlu bir pipet kullanılarak 0.5 ağırlık% biyopolimer çözeltisi (100-300 ul) her bir ekleme~ 25 ° C &#39;de, her bir hücreye te ucu. bir şırınga iğnesi kullanarak hücrelerin içindeki hava kabarcıklarını çıkarın. </li><li> buharlaştırma için atmosfer basıncı altında 60 ° C&#39;de bir hava sirkülatör bir fırında hücreleri yerleştirin; Buharlaşma yönü yerçekimi edilene tersidir. </li></ol></li><li> Çapraz polarize ışık altında Gözlemler (Şekil 1B-1C) <ol><li> Geniş bir alanı (80 mm x 80 mm) üzerinde düz bir yüzey ışık kaynağı ile 100 W halojen lamba aracılığıyla düz bir görülebilir ışık sağlar. Tutucuları (Şekil 1C) kullanılarak 45 ° ve 135 ° &#39;ye polarizörleri ayarlayın. </li><li> Bir optik tren ve çubuk standları (Şekil 1C) kullanılarak ışık kaynağı, polarizörler, numune aşamasında ve kameranın konumlarını saptamak. İki polarizörler Numune katı yerleştirin (polarizörler arasındaki mesafe ~ 5 cm olmalıdır). odaklama sağlamak için numune aşamasından ~ 20 cm kamerayı yerleştirin. </li><li> Verilen zamanlarda, pola arasındaki aşama 3.1.3 örnekler yerleştirmekXZ-düzleminde sahne paralel rizers ve siyah bir perde cihazı kapsamaktadır; Gerçek cihaz Şekil 1C &#39;de gösterilmiştir. </li><li> Standart zoom lensle dijital tek lensli refleks kamerasını kullanarak doğrusal çapraz polarize yoluyla örnekleri fotoğraflamak (Malzeme Listesi bakınız). Bilgisayar yazılımı (Malzeme Listesi bakınız) kullanılarak, bu tür odak mesafesi gibi kamera ayarlarını kontrol edin. </li></ol></li><li> Iletilen ışık yoğunluğunun uzay-zaman analizi (Şekil 1C) <ol><li> Kurutma işleminde yönelim düzeni parametre değişikliğini değerlendirmek için, 24 saat boyunca saat başı fotoğraf toplar. </li><li> (Örneğin, ImageJ) bir görüntü işleme programı kullanılarak bir gri değer olarak, Z-doğrultusunda merkez hattı boyunca geçen ışık yoğunluğu ölçülür. </li><li> üst açık tarafı olan uzaklığın bir fonksiyonu olarak, gri değer grafiğe geçirilir. </li></ol></li><li> Çapraz-polarize aydınlatabiliriz altında mikroskopik gözlemlert (Şekil 1D) <ol><li> Yöntemleri kontrol bir CCD kamera 9 ile donatılmış bir polarizasyon mikroskobu ile mikroskobik gözlemler yapmak. ışık yolu bir ilk dereceden geriliği plakasını tutun. PC yazılımı kullanılarak fotoğraflar için koşulları kontrol edin. </li></ol></li></ol>

<ol><li>Flemming, H. -C., Wingender, J. <a target="_blank" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20676145">The biofilm matrix.</a> Nat. Rev. Microbiology. 8 (9), 623-633 (2010).</li>
<li>Osada, Y., Kawamura, R., Sano, K. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aOsada%2C+Y+%22Hydrogels+of+cytoskeletal+proteins%22">Hydrogels of cytoskeletal proteins</a>. , Springer. (2016).</li>
<li>Rothemund, P. W. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Folding+DNA+to+create+nanoscale+shapes+and+patterns%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Folding DNA to create nanoscale shapes and patterns.</a> Nature. 440, 297-302 (2006).</li>
<li>Okeyoshi, K., Okajima, M. K., Kaneko, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Milliscale+self-integration+of+megamolecule+biopolymers+on+a+drying+gas-aqueous+liquid+crystalline+interface%5BTitle%5D)+AND+%22Biomacromolecules%22%5BJournal%5D)">Milliscale self-integration of megamolecule biopolymers on a drying gas-aqueous liquid crystalline interface.</a> Biomacromolecules. 17 (6), 2096-2103 (2016).</li>
<li>De Gennes, P. G., Prost, J. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aDe+Gennes%2C+PG+%22The+physics+of+liquid+crystals%22">The physics of liquid crystals</a>. , Oxford University Press. Oxford, UK. (1993).</li>
<li>De Gennes, P. G., Brochard-Wyart, F., Quere, D. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aDe+Gennes%2C+PG+%22Capillarity+and+wetting+phenomena%3A+drops%2C+bubbles%2C+pearls%2C+waves%22">Capillarity and wetting phenomena: drops, bubbles, pearls, waves</a>. , Springer. (2003).</li>
<li>Okajima, M. K., Kaneko, D., Mitsumata, T., Kaneko, T., Watanabe, J. <a target="_blank" href="http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ma802829x">Cyanobacteria that produce megamolecules with efficient self-orientations.</a> Macromolecules. 42 (8), 3058-3062 (2009).</li>
<li>Okeyoshi, K., Kawamura, R., Yoshida, R., Osada, Y. <a target="_blank" href="http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2014/%E2%80%8Btb/c3tb21242d">Thermo- and photo-enhanced microtubule formation from Ru(bpy)32+-conjugated tubulin.</a> J. Mater. Chem. B. 2, 41-45 (2014).</li>
<li>Olympus. Support BX51P. , Available from:
 <a target="_blank" href="http://www.olympus-ims.com/microscope/bx51p/">http://www.olympus-ims.com/microscope/bx51p/</a> (2016).</li>
<li>Matsuo, E. S., Tanaka, T. <a target="_blank" href="http://aip.scitation.org/doi/abs/10.1063/1.455115">Kinetics of discontinuous volume-phase transition of gels.</a> J. Chem. Phys. 89, 1695-1703 (1988).</li>
<li>Okajima, K., Mishima, R., Amornwachirabodee, K., Mitsumata, T., Okeyoshi, K., Kaneko, T. <a target="_blank" href="http://pubs.rsc.org/en/Content/ArticleLanding/2015/RA/C5RA18585H">Anisotropic swelling in hydrogels formed by cooperatively aligned megamolecules.</a> RSC Adv. 5, 86723-86729 (2015).</li>
<li>Joshi, G., Okeyoshi, K., Okajima, M. K., Kaneko, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Directional+control+of+diffusion+and+swelling+in+megamolecular+polysaccharide+hydrogels%5BTitle%5D)+AND+%22Soft+Matter%22%5BJournal%5D)">Directional control of diffusion and swelling in megamolecular polysaccharide hydrogels.</a> Soft Matter. 12, 5515-5518 (2016).</li>
</ol>

Yazarlar ifşa hiçbir şey yok.

Dolayı iletilen ışık yoğunluğu çok düşük olmasının kamera numunesi odaklanmak için bazen zor oldu. Bu gibi durumlarda, sahnede uzun bir saydam plastik film yerleştirerek odak düzenlemek için yardımcı oldu. gözlemlenebilir çözünürlük sınırlaması ~, bu durumda 10 mikron kamera lensi bağımlıydı. örnek kalınlığı, Dy, gözlemlenebilir sınırlama ~, bu durumda 10 mm lambanın maksimum ışık şiddetine bağlı olmuştur. Şekil 1 B &#39;de gösterilen cihazın avantajı, numune yan resimlerini...

Biyopolimerlerin katı, çubuk şeklinde yapılar üzerinde yoğunlaşarak, dinamik yumuşak malzemeler polisakarit biyofilm matrisler 1, sitoskeletal proteinler 2 oluşan &quot;aktif jeller&quot; ve istenen şekil 3 &quot;DNA origami&quot; da dahil olmak üzere, çeşitli uygulamalarda kullanılmaktadır. yapısal özelliklerini açıklamak için, bir çok stratejileri, transmisyon elektron mikroskopisi, tarama elektron mikroskopisi, atomik kuvvet mikroskopisi ve konfokal floresan mikroskobu olarak, araştırılmıştır. Bu yöntemler çoğunlukla kurutulmuş veya statik halde üstlenilen çünkü Ancak, gerçek yaşam sistemlerinde görüldüğü gibi, makroskopik ölçeklerde dinamik davranışları açıklamak zordur. Son zamanlarda, başarılı bir şekilde polarize ışığın 4 boyunca, sulu hava LC arayüzünde biyopolimerlerin dinamik davranışı görülmektedir. yönlendirilmiş bir yapı kazandırmak görselleştirilmesi sırasında biyopolimer kurutulurkenÇözelti, geçici değişiklikler kararsız hava LC arayüzünde biyopolimerlerin kendini entegrasyonunu göstermektedir. Burada, polarize enstrümanları kullanarak hava-LC arayüzü LC biyopolimer çözeltiler kurutulması için bir protokol açıklar. 5, 6 kurutma değerlendirmediğiniz LC fazının diğer analizler aksine, kurutma işlemi sırasında LC dinamikleri tek taraflı açık hücre sıvı fazın yan görünümde yönelim düzeni parametresinin değerlendirilmesinden burada incelenmiştir . Hücre buharlaştırma kombinasyonu ve kontrollü bir buharlaşma yönü ile makroskopik izlenmesi için izin polarize araçların kullanımı. Buna ek olarak, bu yöntem etkinliğini göstermek için, moleküler ağırlık, konsantrasyon vs etkilenen adsorbe mikro bölgeleri, kristalin yapılar üzerinde yoğunlaşarak kurutma kayıtları doğrulamak mümkün olduğunu, kurutma proörneğin polisakaritler, mikrotübüllerin (MTS), ve DNA olarak rijit çubuk şekilleri ile bazik biyopolimerler ve proseslerine araştırılmıştır. bunlar megamolecular ağırlıklara sahip hiyerarşik makromoleküllerin tipik örnekleridir ve bunların moleküller arası etkileşimler LC durumları meydana sağlayacak dolayı bu biyopolimerlerin seçtik.

<table><tbody><tr><td>sacran</td><td>Green Science Materials Inc., Japonya</td><td></td><td>Aphanothece'den sacrum. Mw = 1.9 & kez; 107 g mol-1</td></tr><tr><td>ksantan sakızı</td><td>Taiyo Kagaku Co., Japonya</td><td>Neosoft XC</td><td>isimli ev sahibinden Xanthomonas campestris. Mw = 4.7 &kat; 106 g mol-1</td></tr><tr><td>tubulin</td><td>Cytoskeleton, Inc., ABD</td><td>T240</td><td>Domuz beyninden.</td></tr><tr><td>GpCpp</td><td>Jena Bioscience, Almanya</td><td>NU405L</td><td></td></tr><tr><td>piperazin-N, N & prime; -bis (2-etansülfonik asit)</td> <td>Sigma-Aldrichi, Co., LLC.</td><td>P6757-500G</td><td>BORULAR</td></tr><tr><td>etilen glikol-bis (&beta; -aminoetil eter) -< > N, N, N', N' -tetraasetik asit</td><td>Dojindo Moleküler Teknolojiler A.Ş.</td><td>342-01314</td><td>EGTA</td></tr><tr><td>MgCl2-6H2O</td><td>Wako Saf Kimya Endüstrileri, Ltd.</td><td>135-15055</td><td></td></tr><tr><td>KOH</td><td>Wako Saf Kimya Sanayi, Ltd</td><td>162-21813</td><td>pelet</td></tr><tr><td>DNA</td><td>Sigma-Aldrich, Co., LLC.</td><td>D1626</td><td>Somon testislerinden Mw = 1.3 &kez; 106 Da (~ 2.000 bp)</td></tr> <tr><td>Tris-EDTA tampon çözeltisi</td><td>Sigma-Aldrich, Co. LLC.</td><td>T9285-100ML</td><td>10 mM Tris, pH 8.0, 1 mM EDTA</td></tr><tr><td>sürgülü cam</td><td>ile Matsunami Glass Ind., Ltd., Japonya</td><td>S1111</td><td></td></tr><tr><td>silikon kauçuk levha</td><td>Asone Co.</td><td>6-611-32</td><td>Kalınlık: 1 mm</td></tr><tr><td>santrifüj</td><td>Beckman-Coulter, Inc., ABD</td><td>JA-20 rotor ışık kaynağı ile donatılmış</td><td>Avanti J-25</td></tr><tr><td></td><td>Sumita Optical Glass, Inc., Japonya</td><td>LS-LHA</td><td></td></tr><tr><td>ışık kılavuzu</td><td>Sumita Optical Glass, Inc., Japonya</td><td>GF7.2-1-L1500R-M80 (AAAR-015M)</td><td>80 mm ve süre; 80 mm</td></tr><tr><td>halojen lamba</td><td>Ushio Inc., Japonya</td><td>JCR 15V150WBN</td><td></td></tr><tr><td>sahibi</td><td>Sigmakoki, Co., Ltd.</td><td>KMH-80</td><td></td></tr><tr><td>numune aşaması</td><td>Sigmakoki, Co.,Ltd.</td><td>TARW-25503L</td><td></td></tr><tr><td>numune tutucu</td><td>Sigmakoki, Co.,Ltd.</td><td>SHA-25RO</td><td></td></tr><tr><td>çubuk</td><td>Sigmakoki, Co., Ltd.</td><td>ROU-12-40</td><td></td></tr><tr><td>direk sahibi</td><td>Sigmakoki, Co.,Ltd.</td><td>RS-6-40</td><td></td></tr><tr><td>direk tutucu</td><td>Sigmakoki, Co., Ltd.</td><td>RS-12-60</td><td></td></tr><tr><td>direk tutucu</td><td>Sigmakoki, Co.,Ltd.</td><td>RS-12-80</td><td></td></tr><tr><td>direk tutucu</td><td>Sigmakoki, Co., Ltd.</td><td>RS-12-130</td><td></td></tr><tr><td>taşıyıcı</td><td>Sigmakoki, Co.,Ltd.</td><td>CAA-25LS</td><td></td></tr><tr><td>kamera tutucu</td><td>Sigmakoki, Co.,Ltd.</td><td>CMH-2</td><td></td></tr><tr><td>orta optik ray</td><td>Sigmakoki, Co.,Ltd.</td><td>OBA-500SH</td><td></td></tr><tr><td>lens tüpü</td><td>Tomytech, BORG</td><td>lens tüpü BK</td><td>80&phi;, L25 mm&nbsp;</td></tr><tr><td>lens tüpü</td><td>Tomytech, BORG</td><td>lens tüpü BK</td><td>80&phi;, L50 mm&nbsp;</td></tr><tr><td>çok bantlı</td><td>Tomytech, BORG</td><td></td><td>80&phi; &nbsp;</td></tr><tr><td>V plaka</td><td>Tomytech, BORG</td><td>V plaka 60S</td><td></td></tr><tr><td>plaka tutucu</td><td>Viexen, Co., Ltd.</td><td>plaka tutucu SX</td><td></td></tr><tr><td>EOS Kiss X7i&nbsp;</td><td>Canon Inc., Japonya</td><td>8594B001</td><td>standart zoom lens ile,&nbsp; EFP 18-55 mm</td></tr><tr><td>fotoğraf yazılımı</td><td>Canon Inc., Japonya</td><td>EOS Yardımcı</td><td></td></tr><tr><td>PC</td><td>Microsoft</td><td>Yüzey</td><td></td></tr><tr><td>polarizasyon mikroskobu</td><td>Olympus</td><td>BX51</td><td></td></tr><tr><td>birinci dereceden geciktirme plakası</td><td>Olympus</td><td>U-TP530</td> <td>ve lambda; = 530 nm</td></tr><tr><td>CCD kamera</td><td>Olympus</td><td>DP80</td><td></td></tr><tr><td>fotoğraf yazılımı</td><td>Olympus</td><td>cellSens Standard</td><td></td></tr><tr><td>Java tabanlı görüntü işleme programı</td><td>National Institutes of Health</td><td>ImageJ</td><td></td></tr></tbody></table>

kurutma hava-lc arayüz üzerinde megamolecular biyopolimerlerin kendinden entegrasyonu için yöntemler

Methods for the Self-integration of Megamolecular Biopolymers on the Drying Air-LC Interface

su kullanımı Yaşayan organizmalar daima ortamda kurutma yatkındır. damar demetleri olarak suyun hareket ettirilmesi ve cilt katmanlarında suyun nemlendirici vakalarında görüldüğü gibi Bunların faaliyetleri, biyopolimer bazlı mikro ve makro yapılar yönlendirmektedir. Bu çalışmada, kurutma üzerine biyopolimerlerin oluşan bir sulu sıvı kristalin (LC) çözeltiler etkisini değerlendirmek için bir yöntem geliştirdi. LC biyopolimerler megamolecular ağırlığa sahip olarak, polisakkaritler, sitoskeletal proteinler ve DNA çalışması seçtik. polarize ışık altında kurutma sırasında biyopolimer çözeltilerinin gözlem kararsız hava LC arayüzü başlayarak milliscale kendini entegrasyonu ortaya koymaktadır. Sulu LC biyopolimer çözeltiler dinamiklerinin bir tek taraflı açık hücreden suyun buharlaştırılması ile kontrol edilebilir. Çapraz-polarize ışık kullanılarak çekilen görüntüleri analiz ederek, yönelim düzeni parametresinde uzay-zamansal değişikliklerin tanımak mümkündür. Buyöntem yapay çeşitli alanlarda malzemeler, aynı zamanda doğal yaşam dokuların sadece karakterizasyonu için yararlı olabilir. Biz biyomedikal ve çevre alanlarında yumuşak malzemeler için bir değerlendirme yöntemi sağlayacağına inanıyoruz.

<html> Şekil 1 &#39;de gösterildiği gibi, aygıt kullanılarak, mikro bölgesi kendi kendine entegrasyon hava LC arayüzü değerlendirilmiştir bir kurutma (Şekil 2A) ile macrodomain için. Kurutma Deneyin ilk gösterimi olarak, megamolecular polisakaritler, sacran (Mw = 1.9 x 10 7 g mol-1) ve ksantan sakızı (4.7 x 10 6 g mol-1) iki türlü karşılaştırıldı. Şekil 2B, çapraz polarize ış...

hava-sıvı kristal arayüzünde megamolecular biyopolimerlerin kurutma kaynaklı kendini entegrasyon için bir yöntem olup burada sağlanır. Bu metodoloji Biyopolimerlerin makroskopik potansiyellerini anlamak için değil, aynı zamanda biyomedikal ve çevre alanlarında yumuşak malzemeler için bir değerlendirme yöntemi olarak sadece yararlı olacaktır.

Kurutma Hava-LC Arayüz üzerinde Megamolecular Biyopolimerlerin Kendinden entegrasyonu için Yöntemler

Living organisms that use water are always prone to drying in the environment. Their activities are driven by biopolymer-based micro- and ...

Bu deneyin genel amacı, polisakkaritler, mikrotübüller ve DNA gibi megamoleküler biyopolimerlerin oryantasyonu üzerindeki kuruyan hava sıvı kristal veya hava-LC ara yüzeyinin etkisini, milimetre ölçeğinde görselleştirilmiş dinamik davranışlar aracılığıyla değerlendirmektir. Bu çalışma, canlı organizmaların yaklaşık 500 milyon yıl önce karaya çıktığı kuruyan bir ortamda biyopolimerlerin kendi kendine organize olması gibi dispersif yapı alanlarındaki temel soruların yanıtlanmasına yardımcı olabilir. Bu tekniğin temel avantajı, numunenin yatay düzlemde kurutulmasına gerek kalmadan, kuruma işlemi sırasında yan görünümlerinin alınmasına olanak tanımasıdır.Bu prosedüre başlamak için 100 mililitre suya 0.5 gram sacran ekleyin. Kabın ağzını streç filmle kapatın ve çözeltiyi yaklaşık 80 °C'de 12 saatten fazla karıştırın. Sacran ve ksantan sakız çözeltilerinin soğumasını bekledikten sonra, safsızlıkları gidermek için sacran çözeltisini santrifüjleyin.Şimdi, buz üzerinde Britton-Robinson tamponunda ağırlıkça %0,5'lik bir tübülin çözeltisi hazırlayın. 50 µL tübülin çözeltisini 5 µL GpCpp ile karıştırın. Ardından, stabil bir mikrotübül veya MT çekirdeği elde etmek için çözeltiyi 37 °C'de üç saat boyunca inkübe edin.Bunu takiben, 950 mikrolitre tubulin çözeltisi ile 50 mikrolitre GpCpp içeren tubulin çözeltisini karıştırın. Ardından, stabil bir ağırlıkça %0,5 MT çözeltisi elde etmek için çözeltiyi yaklaşık 25 °C'de bir gün boyunca bekletin. Sonrasında, ağırlıkça %0,5 DNA çözeltisi ve Tris-EDTA tampon çözeltisi hazırlayın.Kurutma deneyi için ağırlıkça %0,5'lik biyopolimer örnek çözeltilerini 25 °C'de tutun. 1 mm kalınlığındaki bir silikon levhayı uygun bir şekilde kesin. Silikon ara parçadan ve iki adet modifiye edilmemiş cam lamdan oluşan, bir tarafı açık bir hücre düzeneği kurun.Numune çözeltilerinin dışarı sızmasını önlemek için hücrenin her iki tarafını çift klipsle sabitleyin. Bir milimetre gözenek boyutuna sahip bir pipet ucu kullanarak, yaklaşık 25 °C sıcaklıkta, her bir hücreye her bir %0,5 ağırlıkça biyopolimer çözeltisinden 100 ila 300 µL yavaşça ekleyin. Bir şırınga iğnesi kullanarak hücredeki hava kabarcıklarını giderin.Ardından, hücreleri buharlaşma için atmosferik basınç altında 60 °C'de, hava sirkülatörlü bir fırında 18 saat boyunca bekletin. İşlem yönü, yerçekiminin tersi yönündedir. Bu yerleştirme yöntemi, sonraki incelemeler için yapılacak izleme işlemleri için de uygulanır.Geniş bir alana düz görünür ışık sağlamak için düz yüzeyli bir ışık kaynağına sahip 100 watt'lık bir halojen lamba kullanın. Tutucuları kullanarak polarizörleri 45 derece ve 135 dereceye ayarlayın. Işık kaynağının, polarizörlerin, numune tablasının ve kameranın konumlarını bir optik ray ve çubuk düzeneği kullanarak sabitleyin.Numune tablasını iki polarizörün arasına yerleştirin. Ardından, odaklamaya izin vermek için kamerayı numune tablasından yaklaşık 20 santimetre uzağa konumlandırın. Metin protokolünde belirtilen zamanlarda, biyopolimer numunelerini tabla üzerindeki polarizörlerin arasına XZ düzlemine paralel olacak şekilde yerleştirin ve cihazın üzerini siyah bir perde ile örtün.Son olarak, standart bir zoom lensli dijital tek objektifli refleks kamera kullanarak, doğrusal çapraz polarizörler aracılığıyla örneklerin fotoğraflarını çekin. Kuruyan bir hava-LC arayüzünde mikro alanlardan makro alanlara doğru gerçekleşen kendiliğinden entegrasyon değerlendirilmiştir. Kuruma öncesinde, saçılmış durumda iletilen ışıkla birlikte parlak bölgeler gözlemlenmiştir.Kurutmanın ardından, hava-LC arayüzünün altındaki bölge ve sakran çözeltisi yükselirken, ksantin çözeltisinin yoğunluğu küçük makrodomainlerle birlikte azalmıştır. Spatiotemporal analiz, hava-sıvı arayüzü civarındaki pik yoğunluğun ve kalınlığın arttığını göstermiş; bu durum, mikrodomainlerin hava-LC arayüzünden itibaren yönlenmeye başladığını ve arayüze paralel, mili ölçekli bir domaine dönüştüğünü işaret etmiştir. Sakran sıvı fazının polarizasyon mikroskobu görüntüleri tek bir mavi bölge göstermiş, bu da tek bir makrodomain oluştuğu anlamına gelmektedir.Ksantan gamı sıvı fazı mavi, sarı ve pembe bölgeler göstermiştir; bu durum, rastgele yönelimlere sahip çoklu makrodomainlerin oluştuğu anlamına gelmektedir. Kurutma öncesinde, sakran ve MT çözeltileri dağılmış domainlerle benzer LC durumları göstermiştir. Kurutma sırasında, MT çözeltisi kendi kendine entegrasyona uğramış ve dağılmış domainler tek bir makrodomain içinde birleşmiştir.DNA çözeltisi, sıvı fazda herhangi bir spesifik yönelim göstermemiştir. Sakran kurutma kaydı belirgin çift kırılma sergilemiş ve MT kurutma kaydında dalgalı demetler gözlemlenmiştir. DNA kurutma kaydı, rastgele yönlerde tane şeklinde makrodomainler göstermiştir.Bu teknik geliştirildikten sonra, biyopolimerler kullanan biyomedikal mühendisliği alanındaki araştırmacıların, geometrik yaklaşımlarda hem kuruma hem de ıslanma süreçlerinde hava akımı dinamiklerinin görselleştirilmesini keşfetmelerine yol açmıştır.

methods-for-self-integration-megamolecular-biopolymers-on-drying-air

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Biyomühendislik

Bu videoda, gecikmeli patlama salınımını sağlayan bir polimer kabarcık veya polikabarcık tabanlı yeni bir platform oluşturma yöntemi gösterilmektedir. Polyester bazlı polimerler, çekirdek-kabuk yapısına sahip polikabarcıkları oluşturmak için kullanılır ve küçük moleküller ve antijenler kargo olarak kullanılabilir.

Moleküllerin gecikmeli bir patlama salınımı için yeni bir dağıtım platformu oluşturma tekniği

Bir plazma kaynaklı polimerizasyon prosedürü polimer zarlar üzerinde yüzey başlatılan polimerizasyonu için açıklanmıştır. Fotokromık maddeler ile aşılanmış polimerin daha ileri postmodification ışığa duyarlı membran geçirgenliği ölçümleri iletken bir protokol ile sunulmuştur.

Bir Kombine Yüzey Tırnak ve Postmodification Süreci Işık duyarlı Membranların Hazırlanması

Tamamen aynı temel malzeme olan poli(N-izopropilakrilamid) (PNIPAAm)'den oluşan Janus mikrohidrojellerini, aşırı doymuş bir NIPAAm monomer çözeltisinin faz ayrımı üzerinde açıkça bölümlere ayrılmış bir yapı tabanı ile sentezlemek için bir protokol sunuyoruz. Sentezlenen Janus mikrohidrojelleri, anizotropik termo-duyarlılık ve organofilik/hidrofilik yükleme kabiliyeti gibi benzersiz özellikler gösterir.

Poli Sentezi (<em&gt; K</em&gt; -isopropylacrylamide) Yönbağımlı Termo yanıt ve organofilik / Hidrofilik Yükleme Kapasitesi için Janus Microhydrogels

İki ve üç boyutlu süperhidrofobik polimerik malzemeler, benzer bileşime sahip daha düşük yüzey enerjili bir polimer ile harmanlanmış, biyolojik olarak parçalanabilen polimerlerin elektrospinning veya elektro püskürtme ile hazırlanır.

Biyomedikal Uygulamalar için Süperhidrofobik Polimer Malzemeler imalatı

Bu yazıda, konjuge mikro gözenekli polimerlerin (CMP) kurban substratlar üzerindeki arayüzey sentezini ve bağımsız CMP nanomembranlarının hazırlanması için substratın çözünmesini açıklıyoruz. Ek olarak, kırılgan nanomembranların diğer substratlara nasıl aktarılabileceğini açıklayacağız.

Katman-katman Sentezi ve Müstakil Konjuge mikro gözenekli polimer Nanomembranlar Devri

Bir depolanabilir, taşınabilir lipit iki katmanlı oluşum sistemi göstermektedir. Dondurulmuş bir membran ön-madde çevre sıcaklığına getirildiğinde bir lipid iki-tabakalı zar üzerinden% 80 başarı oranı ile 1 saat içinde oluşturulabilmektedir. Bu sistem iyon kanalları ile ilişkili zahmetli süreçler ve uzmanlık azaltacaktır.

Bir polidimetilsiloksan İnce Film Kullanarak Otomatik çift katlı lipid Membran Oluşumu

Kovalent çapraz nano tanecikleri doğrusal polyester kolye işlevleri içeren üzerinden boyutu ve crosslinking yoğunluğunu ayarlama için bir süreç bu makalede. Sentez parametreleri (polimer molekül ağırlığı, kolye işlevselliği birleşme ve crosslinker eşdeğerleri) uyarlayarak, istenen nanopartikül boyutu ve crosslinking yoğunluğu ilaç teslim uygulamalar için elde edilebilir.

Nanosponge ayar boyutu ve Crosslinking yoğunluğu

Biz bir protokol vitro için zihin ve benim kendi kendine organizasyon deneyleri desteklenen lipid bilayer açık bir odasında üzerinde sağlar. Ayrıca, biz tepki doğumdan tarafından vivo koşulları taklit için PDMS microcompartments lipid kaplı tahlil içine alın anlatan.

Vitro Sulandırma Protein kalıpları üzerinde desteklenen Lipid Bilayers kendi kendini düzenleme

Kapsamlı olarak kullanılan, toplam frekans üretimi (SFG) titreşimsi polimer ve biyomakromolekül arayüzlerinde meydana gelen zincir konformasyonel düzen ve ikincil yapısal değişim ortaya çıkarmak için yardımcı olabilir.

Toplam Frekans Üretimi TitreşimSpektroskopisi Ile Ortaya Çıkan Polimerlerin ve Biyomakromoleküllerin İnterasfer Moleküler Düzey Yapıları

Kristalizasyon odaklı Self-montaj (CDSA), dar uzunlukta dağılımların silindirik nanoyapılarını üretebilmek için benzersiz bir yetenek gösterir. Ε-kapolakton ve Metil metakrilat ve n, n-dimetil akrilamid sonraki zincir uzantılarının organokatalyzed halka açma polimerizasyonu gösterilmiştir. 500 Nm uzunluğa kadar Monodisperse silindirleri üreten bir canlı CDSA Protokolü özetlenmiştir.

Biodegradable blok kopolimerlerin kristalizasyon Driven kendinden montajı ile Monodisperse silindirik Nanopartiküllerin sentezini

Polimer aşılı, metal-organik çerçeve (MOF) kristalleri kullanılarak kendinden montajlı metal-organik çerçeve tek katmanlarının sentezi ve karakterizasyonu için bir protokol sağlanır. Prosedür, polimer aşılı MOF parçacıklarının, taramalı elektron mikroskobu görüntüleme ile kanıtlandığı gibi, iyi şekillendirilmiş, serbest duran, tek katmanlı yapılarla sonuçlanan bir hava-su arayüzünde kendi kendine monte edilebileceğini göstermektedir.

Polimer kaplı parçacıklar kullanılarak kendinden montajlı metal-organik çerçeve tek tabakalarının sentezi ve karakterizasyonu

Öğrenin, hava-sıvı kristal arayüzünde megamoleküler biyopolimerlerin kurutma kaynaklı kendi kendine entegrasyon yöntemini. Bu teknik, biyopolimerlerin davranışlarını milimetre ölçeğinde görselleştirerek biyomedikal ve çevresel uygulamalara katkı sağlar.

Kurutma Hava-LC Arayüz üzerinde Megamolecular Biyopolimerlerin Kendinden entegrasyonu için Yöntemler

Daha fazla video keşfet