공기 액정 성 인터페이스 megamolecular 생체 고분자의 건조 - 유도 된자가 통합을위한 방법이 여기에 제공된다. 이 방법은 생체 고분자의 거시적 인 잠재력을 이해뿐만 아니라, 생물 의학, 환경 분야의 부드러운 소재에 대한 평가 방법으로뿐만 아니라 도움이 될 것입니다.
이 콘텐츠를 보려면 JoVE 구독이 필요합니다. 로그인하거나 오늘 무료 평가판을 시작하세요.
이 논문에서
요약
초록
물을 사용 살아있는 유기체는 항상 환경에서 건조하는 경향이 있습니다. 관다발 물을 이동 및 피부 층에 물 보습의 경우에서 볼 수 있듯이 이들의 활동은 생체 고분자 기반의 마이크로 및 매크로 구조에 의해 구동된다. 본 연구에서는 건조 생체 고분자로 이루어지는 수계 결정 (LC) 용액의 효과를 평가하기위한 방법을 개발 하였다. LC의 바이오 폴리머가 megamolecular 무게를 가지고, 우리는 다당류, 세포 골격 단백질과 DNA를 연구하기로 결정했습니다. 편광하에 건조시 생체 고분자 용액의 관찰 불안정한 공기 LC 인터페이스부터 milliscale자가 통합을 보여준다. 수성 LC 생체 고분자 용액의 역학은 일측 개방 셀로부터 물을 증발에 의해 모니터링 될 수있다. 교차 편광을 이용하여 촬영 된 영상을 분석함으로써, 배 양성 위해 파라미터의 시공간적 변화를 인식 할 수있다. 이방법은 인공 다양한 분야에서 물질뿐만 아니라 자연의 살아있는 조직뿐만 아니라의 특성 유용 할 수 있습니다. 우리는 생물 의학 및 환경 분야에서의 부드러운 소재에 대한 평가 방법을 제공 할 것입니다 믿습니다.
서론
생체 고분자의 강성, 막대 형상의 구조체에 초점을 동적 부드러운 물질은 다당류 생물막 행렬 1, 세포 골격 단백질이 이루어지는 "활성 겔"을 원하는 형상 (3)의 "DNA 접기」등, 다양한 용도로 사용되고있다. 구조적 특성을 명확히하기 위해, 많은 전략들이 이러한 투과형 전자 현미경, 주사 전자 현미경, 원자력 현미경, 및 공 초점 형광 현미경으로, 탐구되었다. 이러한 방법은 대부분 건조 또는 정적 상태에서 수행되기 때문에 그러나, 실제 생활 시스템에서 볼 수 있듯이, 거시적 규모의 동적 행동을 설명하기 어렵다. 최근에는 성공적으로 편광 된 광 (4)를 통해 수성 공기 LC 인터페이스 생체 고분자의 동적 거동을 관찰 하였다. 배향 구조의 시각화 동안 고분자 물질을 건조하는 동안용액의 시간적 변화는 불안정한 공기 LC 인터페이스 생체 고분자의자가 통합을 나타냈다.
여기서는 편광 수단을 이용하여, 공기 계면에서 LC LC 생체 고분자 용액의 건조를위한 프로토콜을 기술한다. 5,6 ....
액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.
프로토콜
1. 악기
- 편광 장치
- 편광 소자를 구성하는, 할로겐 램프, 도광판, 편광판, 시료 스테이지, 광학 레일로드 스탠드, 디지털 일안 리플렉스 카메라 (갖는 광원을 제공하는 편광에 대한도 1C와 자재 목록 참조 장치 부).
생체 고분자의 용액의 제조 (2)
- 다당류 솔루션
- 이상 ~ 12 시간 동안 80 ℃에서 교반하여 순수한 물 (100 mL) 중 sacran 7 (0.5 g)을 녹인다. 용해 중에, 증발을 방지하기 위해 플라스틱 포장으로 용기 커버. 동일하게 크 산탄 검의 수용액을 준비한다.
- 0.5 중량 % 수용액을 얻었다 ~ 25 ℃에서 용액을 냉각.
- 불순물 (48,400 XG, 4 ℃, 1 시간, 3 팀을 제거하는 용액을 원심 sacranES).
- MT 솔루션
- 브리튼 - 로빈슨 완충액에서 0.5 중량 %의 튜 불린 용액 (1 ml)에 준비 (80 mm의 N, ....
액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.
결과
도 1에 도시 된 바와 같은 장치를 사용하여 미소 영역에서 자기 통합 에어 LC 인터페이스 평가 건조 (도 2A)에 macrodomain한다. 건조 실험의 처음 입증 된 바와 같이, megamolecular 다당류 sacran (M w = 1.9 × 10 7g 몰 -1) 및 크 산탄 검 (4.7 × 106 그램 몰 -1) 두 종류, 비교 하였다. 도 2b는 교차 편광하에 셀 내의 용액의 사진을 보여준다. 건조 전에 두 솔루션의 산란 상태에서의 투과광 여러 밝은 영역을 관찰 할 수 있었다. 6 시간 동안 60 ℃에서 건조시킨 후, 용액 sacran 공기 LC 인터페이스 아래의 영역은 상당히 높은되었다. 이것은 도메인 겔 수축 과정에서 스킨 층의 형성과 동일한.......
액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.
토론
이 때문에 투과광 강도가 너무 낮있는 카메라 샘플에 초점을 때로는 어려웠다. 이러한 경우, 무대에서 확장 된 투명 플라스틱 필름을 배치하는 것은 초점을 준비하는 데 도움이. 관측 가능한 해상도의 한계는 ~,이 경우에는 10 μm의 카메라 렌즈에 의존했다. 샘플의 두께, ΔY, 상기 관찰 ~ 제한이 경우 10mm 램프의 최대 광 강도에 의존했다.
도 1b에 도시 된 장치의 장점은 샘플의 사이드 뷰 사진 건조 공정 중에 수행 할 수 있다는 것이다. 관찰은 일반적인 현미경에 사용되는 수평면에 의존하지 않고 행할 수있다. 건조 실험 중 한쪽 개방 셀 서서, 증착 방향 조절 및 중력의 반대 방향이다. 측면도 모니터링 또한 건조 쥐의 계산을 가능하게전자 4.
미래에, 상기 장치의 시료 대에 온도 및 습도 조절기를 배치함으로써, 자동으로 배 양성 위해 파라미터 시간.......
액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.
공개 사항
저자가 공개하는 게 없다.
감사의 글
이 작품은 보조금의 원조 교육부, 문화, 스포츠, 일본의 과학 기술, 교토 Technoscience 센터 및 연구 개발에 대한 미타니 재단 젊은 과학자 (16K17956)에 의해 지원되었다.
....액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.
재료
| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| sacran | Green Science Materials Inc., 일본 | Aphanothece sacrum. Mw = 1.9 × 107 g mol-1 | |
| xanthan gum | Taiyo Kagaku Co., Japan | Neosoft XC | From Xanthomonas campestris. Mw = 4.7 × 106 g mol-1 |
| tubulin | Cytoskeleton, Inc., USA | T240 | 돼지 뇌에서. |
| GpCpp | Jena Bioscience, 독일 | NU405L | |
| piperazine-N,N′ -bis (2-ethanesulfonic 산) | Sigma-Aldrichi, Co. LLC. | P6757-500G | 파이프 |
| 에틸렌 글리콜 - 비스 (&베타, - 아미노 에틸 에테르) -< >N, N, N', < / >- 테트라 아세트산 | Dojindo Molecular Technologies, Inc. | 342-01314 | EGTA |
| MgCl2-6H2O | Wako Pure Chemical Industries, Ltd. | 135-15055 | |
| KOH | Wako 순수 화학 공업, 주식 회사 | 162-21813 | 펠릿 |
| DNA | 시그마 - Aldrich, Co. LLC. | D1626 | 연어 고환에서 . Mw = 1.3 × 106 Da (~2,000 bp) |
| Tris-EDTA 완충 용액 | Sigma-Aldrich, Co. LLC. | T9285-100ML | 10mM 트리스, pH 8.0, 1mM EDTA |
| 슬라이드 유리 | Matsunami Glass Ind., Ltd., 일본 | S1111 | |
| 실리콘 고무 시트 | Asone Co. | 6-611-32 | 두께: 1 mm |
| 원심분리기 | Beckman-Coulter, Inc., 미국 | Avanti J-25 | JA-20 로터 광원이 장착되어 |
| Sumita Optical Glass, Inc., 일본 | LS-LHA | ||
| 빛 가이드 | Sumita Optical Glass, Inc., 일본 | GF7.2-1-L1500R-M80 (AAAR-015M) | 80 mm × 80 mm |
| 할로겐 램프 | Ushio Inc., 일본 | JCR 15V150WBN | |
| 홀더 | Sigmakoki, Co., Ltd. | KMH-80 | |
| 샘플 스테이지 | Sigmakoki, Co.,Ltd. | TARW-25503L | |
| 시료 홀더 | Sigmakoki, Co.,Ltd. | SHA-25RO | |
| 로드 | 시그마코키 주식회사 | ROU-12-40 | |
| 포스트 홀더 | Sigmakoki, Co., Ltd. | RS-6-40 | |
| 포스트 홀더 | Sigmakoki, Co., Ltd. | RS-12-60 | |
| 포스트 홀더 | Sigmakoki, Co., Ltd. | RS-12-80 | |
| 포스트 홀더 | Sigmakoki, Co., Ltd. | RS-12-130 | |
| 캐리어 | Sigmakoki, Co., Ltd. | CAA-25 LS | |
| 카메라 홀더 | 주식회사 시그마코키 | CMH-2 | |
| 중형 광학 레일 | Sigmakoki, Co.,Ltd. | OBA-500SH | |
| 렌즈튜브 | Tomytech, BORG | 렌즈튜브 BK | 80φ, L25mm |
| lenstube | Tomytech, BORG | lenstube BK | 80φ, L50 mm |
| 다대역 | Tomytech, BORG | 80φ | |
| V 플레이트 | Tomytech, BORG | V 플레이트 60S | |
| 플레이트 홀더 | Viexen, Co., Ltd. | 플레이트 홀더 SX | |
| EOS Kiss X7i | Canon Inc., Japan | 8594B001 | 표준 줌 렌즈 포함, EFP 18-55 mm |
| 사진 소프트웨어 | Canon Inc., 일본 | EOS 유틸리티 | |
| PC | Microsoft | 표면 | |
| 편광 현미경 | Olympus | BX51 | |
| 1차 지연 플레이트 | Olympus | U-TP530 | λ = 530 nm |
| CCD 카메라 | Olympus | DP80 | |
| 사진 소프트웨어 | 미국 | ||
| Java 기반 이미지 처리 프로그램 |
참고문헌
- Flemming, H. -C., Wingender, J. The biofilm matrix. Nat. Rev. Microbiology. 8 (9), 623-633 (2010).
- Osada, Y., Kawamura, R., Sano, K. Hydrogels of cytoskeletal proteins. , Springer. (2016).
- Rothemund, P. W. K. Folding DNA to create nanoscale shapes and pattern....
액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.
재인쇄 및 허가
