عالية الإنتاجية مولد بروتين تعبير باستخدام منصة ميكروفلويديك
Summary
نقدم نهج ميكروفلويديك للتعبير عن المصفوفات البروتين. الجهاز يتكون من آلاف من الدوائر التي تسيطر عليها رد فعل الصغيرة الميكانيكية الصمامات. تزاوج الجهاز ميكروفلويديك إلى مكتبة الجينات ميكروأري المطبوعة. وكتب بعد ذلك هذه الجينات وترجمتها على الرقاقة، مما أدى إلى مجموعة البروتين جاهزة للاستخدام التجريبي.
Abstract
الحقول يتزايد بسرعة، مثل علم الأحياء النظم، تتطلب وضع وتنفيذ تكنولوجيات جديدة، وتمكين قياسات عالية الإنتاجية وارتفاع الإخلاص، نظم كبيرة. على microfluidics وعود لتحقيق العديد من هذه المتطلبات، مثل إجراء التجارب الفرز الفائق الإنتاجية على الرقاقة، والتي تشمل فحوصات الكيمياء الحيوية، والفيزياء الحيوية، ومقرها الخلية-1. منذ الأيام الأولى من أجهزة على microfluidics، وقد تطورت بشكل كبير هذا المجال، مما يؤدي إلى تطوير التكامل على نطاق واسع ميكروفلويديك 2،3. هذه التكنولوجيا تسمح لإدماج الآلاف من الصمامات الميكرو ميكانيكية على جهاز واحد مع بصمة البريد الحجم (الشكل 1). قمنا بتطوير منصة عالية الإنتاجية لتوليد ميكروفلويديك في المختبر من صفائف التعبير البروتين (الشكل 2) اسمه PING (مولد الشبكة بروتين التفاعل). يمكن لهذه المصفوفات تخدم كنموذج لتجارب العديد منمثل البروتين البروتين 4، البروتين RNA 5 أو 6 DNA البروتين التفاعلات.
الجهاز يتكون من آلاف من غرف رد فعل، والتي مبرمجة بشكل فردي باستخدام microarrayer. التوفيق بين هذه المطبوعة إلى ميكروأرس برامج الأجهزة على microfluidics كل غرفة مع بقعة واحدة القضاء على التلوث المحتملة أو عبر التفاعل-علاوة على ذلك، باستخدام تقنيات توليد ميكروأرس ميكروأري القياسية اكتشاف هو أيضا وحدات للغاية، مما يسمح للarraying من البروتينات 7، DNA 8، جزيئات صغيرة، والمعلقات حتى الغروية. الأثر المحتمل للعلوم البيولوجية على microfluidics على أمر مهم. وقد قدم عدد من فحوصات على microfluidics القائمة بالفعل رؤى جديدة في هيكل ووظيفة النظم البيولوجية، وميدان على microfluidics سوف تظل تؤثر البيولوجيا.
Protocol
Discussion
في هذه الورقة نقدم طريقة لتوليد البروتين صفائف في الإنتاجية العالية باستخدام منصة ميكروفلويديك. ويستند الجيل مجموعة على الطباعة من القوالب ميكروأري DNA والبروتين في التعبير عن DNA داخل جهاز ميكروفلويديك.
برنامجنا ميكروفلويد?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
وأيد هذا العمل من قبل منحة ماري كوري لإعادة الإدماج.
Materials
| Reagent/Equipment | Company | Catalogue number |
| PDMS- SYLGARD 184 | Dow Corning USA | ESSEX-DC |
| Chlorotrimethylsilane (TMCS | Sigma-Aldrich | C72854 |
| Epoxy coated glass substrates | CEL Associates USA | VEPO-25C |
| Poly ethylene glycole (PEG) | Sigma-Aldrich | 81260 |
| D-trehalose dihydrate | Sigma-Aldrich | T9531 |
| Biotinylated-BSA | Pierce | PIR-29130 |
| Neutravidin | Pierce | 31050 |
| penta-His-biotin | Qiagen | 34440 |
| Hepes | Biological Industries | 03-025-1B |
| TNT-T7 | Promega | L5540 |
| C-myc Cy3 antibody | Sigma -Aldrich | |
| Control box | Stanford Microfluidics Foundry | |
| Mold | Stanford Microfluidics Foundry | |
| Pin | New England Small Tubes Corporation | |
| Tygon microbore tubing | Tygon | S-54-HL |
| Microarrayer | Bio Robotics | MicroGrid 610 |
| Silicone pins | Parallel Synthesis | SMT-S75 |
References
- Maerkl, S. J. Integration column: Microfluidic high-throughput screening. Integrative biology quantitative biosciences from nano to macro. 1, 19-29 (2009).
- Hong, J. W., Quake, S. R. Integrated nanoliter systems. Nature. 21, 1179-1183 (2003).
- Unger, M. A Monolithic Microfabricated Valves and Pumps by Multilayer Soft Lithography. Science. 288, 113-116 (2000).
- Gerber, D., Maerkl, S. J., Quake, S. R. An in vitro microfluidic approach to generating protein-interaction networks. Nature. 6, 71-74 (2009).
- Einav, S. Discovery of a hepatitis C target and its pharmacological inhibitors by microfluidic affinity analysis. Nature. 26, 1019-1027 (2008).
- Fordyce, P. M. De novo identification and biophysical characterization of transcription-factor binding sites with microfluidic affinity analysis. Nature Biotechnology. 28, 962-967 (2010).
- Zhu, H. Global analysis of protein activities using proteome chips. Science (New York, N.Y.). 293, 2101-2105 (2001).
- Ramachandran, N. Self-assembling protein microarrays. Science (New York, N.Y.). 305, 86-90 (2004).
- Zhong, J. F. A microfluidic processor for gene expression profiling of single human embryonic stem cells. Lab on a chip. 8, 68-74 (2008).
- Kusnezow, W., Hoheisel, J. D. Solid supports for microarray immunoassays. Journal of molecular recognition JMR. 16, 165-176 (2003).
- Lundin, M., Monne, M., Widell, A., Von Heijne, G., Persson, M. A. A. Topology of the membrane-associated hepatitis C virus protein NS4B. Journal of virology. 77, 5428 (2003).
