The authors thank EASTBIO (the East of Scotland BioScience Doctoral Training Partnership funded by the BBSRC) (S. V.) and the Medical Research Council (P.J.G) for funding.

Agaroz Kaplı Slaytlar 1. Hazırlık Not: Polimer mikrodizileri imal önce aminoalkylsilane kaplı cam lam spesifik olmayan bağlanma arka en aza indirmek ve bağlanan ya da bakterilerin 6 püskürtmek polimerlerin değerlendirilebilmesi için agaroz IB ile kaplanır. Silan kaplama slaytlara agaroz bağlanmasını kolaylaştırır. <ol><li> Bir% 2 Makyaj 250 ml şişe damıtılmış su içinde agaroz IB&#39;nin çözeltisi (w / v). </li><li> çözülene kadar gevşek şişe kapatma sonra, 30 saniye süre mikrodalga fırında süspansiyon ısıtın. kapak sıkıca olası basınç birikmesini önlemek için kapalı olmadığından emin olun. Düzenli şişeyi çıkarın ve yavaşça girdap. </li><li> Katı çözündüğünden emin olmak ve çözelti açıktır. Bir sıvı solüsyonu muhafaza edilmesi için bir 65 ° C su banyosu içinde, bu agaroz 100 ml&#39;lik bir behere çözeltisi ve yer dökün. </li><li> Agaroz çözeltisi içine silan kaplı slaytlar Dip düzgün bir kaplama sağlanması, ve wiBir kağıt mendil ile slayt arka pe. </li><li> (Bir dolap içinde, örneğin veya çeker ocak) tozsuz bir ortamda, kaplamalı tarafı yukarı gelecek şekilde, slaytlar kurulayın 24 saat en az. </li><li> görsel inceleme ile düzgün bir kaplama teyit edin. yoğunlaşmayı kaplanmamış bölgelerde oluşturacak - Kaplama kolayca slayt üzerine nefes yoluyla değerlendirilebilir. tamamen ve eşit kaplı tek slaytlar mikroarray baskı için kullanılmalıdır. </li></ol> Baskı Polimer Çözümleri 2. Hazırlık <ol><li> Çözelti hazırlayın (% 1 w / v) cam şişelere N-metilpirolidon (NMP) içinde poliakrilatlar, poliakrilamidler ve poliüretanlardan oluşan önceden oluşturulmuş bir polimer seçimi. (Her polimerin 1 ml hazırlanması). polimer kadar Vortex tamamen çözülür. Polimer Sentezi başka 6 anlatılmıştır. </li><li> Bir mikro pipet kullanarak, çapraz conta olup sağlanması, 25 ul bir polimer çözeltisi ile 384 mikro levhanın her bölmesine dolguermesi ve her çukur benzersiz polimer içerir. En az 2 kuyularda bir negatif kontrol olarak NMP kullanın. Bir yuvalı plaka şablonu veya elektronik dosya her bir polimer çözeltisi tanımlanabileceğine. </li></ol> 3. Baskı Polimer Mikroarray&#39;ler bir İletişim Yazıcı Kullanma NOT: mikroarray&#39;ler baskısı bir temas yazıcı kullanılarak gerçekleştirildi. Polimer mikroarray baskı ile ilgili özel talimatlar aşağıda verilmiştir. Yazıcı ve emniyet öneriler kullanarak genel yönergeler için, üreticinin kullanım kılavuzu takip edin. bir iletişim yazıcı kullanmasına rağmen, uygun bir el damgalama cihazı da kullanılabilir. <ol><li> Yazıcı kılavuzdaki tavsiye gibi, (8 satır ve 4 sütun olarak düzenlenmiş) 32-pin microarraying kafasını kullanarak, dörtlü 384 sıvılar (polimer çözeltileri veya NMP) baskı sağlayan bir rutin (adım 3.3) oluşturun. </li><li> 48 satır ve 32 sütun olarak düzenlenmiş 1536 noktalar yazdırın. 12 bölümünde yazdırmak için rutin ProgramBöylece s, yani., bir seferde 32 çözümleri, yazıcı pimleri temizliği sağlamak için her bölüm yazdırdıktan sonra durdurulabilir. </li><li> Bir baskı rutin oluşturmak için: <ol><li> yazılımını açın ve kullanılabilir seçenekler arasından seçim yapın &#39;Yeni bir rutin oluşturun&#39;. Deney giriş ayrıntıları &#39;Açıklama&#39; sekmesini seçin. &#39;Baş&#39; sekmesini seçin ve &#39;32-pin microarraying kafa &#39;seçin. </li><li> &#39;Kaynak&#39; sekmesini seçin ve plaka tutucu (kaynak plaka tutucu (1x5)), plaka tipi (x 6,000 plakalı 384), toplam plakalar seçin (1) ve (sütunlar) tarafından kaynak sırası. </li><li> sekme &#39;Slide tasarım&#39; olarak, &#39;3x1&#39; slayt seçin &#39;tarafından arraying seçin&#39; Alan sayısı &#39;. Ardından &#39;arraying desen&#39; seçeneğini seçin. Girdi &#39;düzeni&#39; ve &#39;Satır sayısı&#39; olarak &#39;Desen boyutları&#39; olarak &#39;Nokta görünümü&#39; (6), &#39;Sütun sayısı&#39; (8), &#39;Satır Saha&#39; (750) ve &#39;Sütun saha&#39; (560). köknar yazdırmak için bir bölüm seçint. </li><li> &#39;Slide düzeni&#39; sekmesi girişi slaytlar sayısı baskı için kullanılan. girişine (mürekkepleme başına pul sayısı: 1, nokta başına pul sayısı: zaman damgası 5: 200 ms zaman mürekkep: 100 milisaniye) baskı parametrelerini &#39;Yazdır&#39; sekmesini seçin. NOT: Bir rutin şimdi (8 satır ve 4 sütun olarak düzenlenmiş) 32-pin microarraying kafasını kullanarak, dörtlü 384 sıvıları (polimer çözeltileri veya NMP) yazdırmak için oluşturulur. Toplam rutin 48 satır ve 750 mikron satır Saha ve 560 um sütun zift ile 32 sütun olarak düzenlenmiş 1536 noktalar yazdırır. </li></ol></li><li> platformda agaroz kaplı slaytlar yerleştirin ve konumda slaytlar tutmak için iyi bir vakum sızdırmazlık sağlamak. </li><li> tüm pimleri aynı yükseklikte böylece baskı kafasını ayarlayın. el bir bardak slayt üzerine kafa düşürücü ve pimleri aynı anda yukarı taşımak olduğunu onaylayarak bu kontrol edin. yüksekliği ile herhangi bir tutarsızlık varsa, kovanı kullanarak ayarlamakpin up veya aşağı e. </li><li> Doğru yönde plaka tutucu, yani., Iyi A1 sahibinin sağ üst etmektir üzerinde plaka koyun ve iyi plaka sıkıca sabitlenir olduğundan emin olun. </li><li> yükseklik ayarlayıcısı kullanarak, plaka sahibinin yüksekliği polimer çözümlerini seçerken, pim kuyuların dibine dokunmayın böyle olduğundan emin olun. NOT: Bu sayede çapraz kontaminasyon neden bitişik kuyuların içine Polimer çözeltilerinin dökülmesini önlemek için de üniforma polimer tespit için önemli ve. </li><li> &#39;Başlat&#39; sekmesini seçin ve &#39;Normal&#39; olarak &#39;Run türü&#39; seçin. &#39;Çalıştır&#39; düğmesine tıklayın ve bu slayt, plaka onaylamak, vb istendiğinde konumda bulunmaktadır. </li><li> bölümler arasında pimleri temizlenmesi için izin, bir süre (12 kesitler bir seferde 32 çözümleri) 1 bölüm yazdırın. pimleri tamamen kuru olduğundan emin olmak için, kuru kağıt mendil ardından iyice kağıt havluyla aseton batırılmış işaretçilerine, temizleyin. </li><li> microarrays baskı tamamlanması üzerine, bir slayt tutucuya yerleştirin ve fırında polimer noktalarının NMP çıkarmak için 45 ° C&#39;ye ayarlanmış vakumlu bir gece boyunca kurutun. 30 dakika boyunca UV ışığı ile Sterilizasyon sonrasında, mikrodiziler bakterilerin aşılanması için hazırdır. </li><li> (5. bölümünde açıklandığı gibi) bakteriler ile slaytlar aşılamak önce, eşiğe bir ölçüm yapın. bakteriyel bağlama hesaplanmasında bu ölçü kullanın. </li></ol> Bakteri ile Polimer Mikroarray&#39;ler 4. Aşılama NOT: İyi aseptik teknik emin olun. kültürlerin her işlem, steril bir ortamda yapılmalıdır: Bunsen beki kullanarak veya akış başlığı içinde ya. Kültürler her bir türün ihtiyaçlarına göre ayarlanabilir oksijen varlığı, büyüme ortamı, ve sıcaklık yetiştirilmelidir. <ol><li> 5 ml Luria-Bertani etsuyu (LB aşılayarak gecelik kültürler hazırlanması: 10 g L-1 bakto-tripton, 5 g L-1 NaCI, 10 g L &lt;sup&gt; -1 bir tabak bir koloni ile maya özütü). 200 rpm&#39;de çalkalanarak, 37 ° C&#39;de gece boyunca inkübe edilir. </li><li> gliserol (% 10 konsantrasyon Genel olarak) eklenerek gece boyunca kültürler dondurucu stokları hazırlayın ve -80 ° C&#39;de stok saklayın. </li><li> çözülmüş bakteriyel stoklar örnekleri hücre sayısını belirlemek için, her bir stok seri dilüsyonları gerçekleştirmek ve katı ortam üzerinde gece boyunca bakteri büyür. Stoklarında hücre sayıları doğru belirlenmesi, her türün 6 uygun aşılama sağlar. </li><li> mikrodizi için inokulum hazırlayın. Tek türlü kültürleri yukarıda büyütüldü ve microarrays doğrudan uygulanır. BacMix-1 Klebsiella pneumoniae (K. pneumoniae), Staphylococcus saprophyticus (S. saprophyticus) ve Staphylococcus aureus (S. aureus) &#39;in bir bakteriyel karışımıdır. BacMix-2 Streptococcus mutans (S. Mutans) aşağıdakilerden oluşan bir bakteriyel karışımı, S. aureus </em&gt;, K. pneumoniae ve Enterococcus faecalis (E. faecalis). </li><li> Ya karışık kültür üretmek için eşit hacimlerde (3 ml her biri) içinde geceleme karıştırın ve taze LB ile (yaklaşık 50 ml son hacim kadar) dört kez sulandırmak. </li><li> Dikdörtgen 4 oyuklu plakalarda, UV ile sterilize edilmiş bir polimer mikrodizileri koyun ve 5 gün süre ile hafif bir çalkalama (30 rpm) ile 37 ° C &#39;de karıştırılır bakteri kültürlerinin 6 ml ile inkübe edin. </li><li> (: 10 mM Na-2 HPO 4, 1,8 mM KH 2 PO 4, 137 mM NaCI, 2.7 mM KCI, PBS) 1 ug ml bir çözelti ile inkübe -1 4 inkübasyonundan sonra, yavaşça fosfat tamponlu salin ile iki kez mikrodiziler yıkayın 30 dakika boyunca PBS içinde &#39;, 6-diamidino-2-fenilindol (DAPI) lekesi. </li><li> bir zamanlar PBS değişen, PBS ile kaplama ve hafifçe dönen bir taze plaka lekeli mikroarray slaytlar yıkayın. hava akımı altında kurutulur. yapıştırıcı ile yerine mikroarray slayt ve mühür bir cam kapak kayma uygulayın. d kezRy,% 70 (h / h) etanol ile dış yüzeyi sterilize edin. </li><li> Güvenli bir şekilde muhafaza düzeyine göre kültürlerin atmayın. </li></ol> 5. Mikrodizin Görüntüleme ve Analiz <ol><li> aydınlık ve DAPI (Ör / Em = 358 nm / 361 nm) kanallarında her polimer nokta için tek görüntüler yakalayın. 20X objektif ile donatılmış bir floresan mikroskop ya da (bir görüntü elde etme yazılımı tarafından kontrol edilen bir XYZ evre) otomatik floresan mikroskop kullanılarak el ile bu gerçekleştirin. NOT: Yazılımı faaliyet ve aydınlık ve DAPI kanallarını kullanarak görüntüleri elde etmek için mikroskop ayarlamak için manuel 18&#39;e bakın. tüm mikroarray&#39;ler için görüntü yakalamak için kazanç ve maruz kalma süresi aynı olduğundan emin olun. </li><li> Spot alanı seçme ve bir görüntü işleme yazılımı ile floresan niceleme DAPI kanalında her yerinde ortalama floresan yoğunluğu edinin. </li><li> Her bir nokta eşiğe için, obtabir suret mikrodizisi üzerinde polimer noktalarının görüntüleri, sadece herhangi bir bakteri ile ortam ile inkübe edilir. bakterilerden floresan elde etmek için nokta yoğunluğu arka floresan düşeriz. </li><li> Çeşitli polimerlerin 6 bağlayıcı bakteriler karşılaştırmak için kullanılan her polimer, temsil, dört noktalardan ortalama normalize değerini hesaplayın. </li><li> &#39;Hit&#39; polimerler 6 olarak en az bakteriyel bağlanma (en düşük floresan) sergileyen polimerler belirleyin. </li></ol> &#39;Hit&#39; Doğrulaması için Kapak Slips 6. Kaplama <ol><li> Polimerler ile kaplayın lameller için: <ol><li> &#39;Hit&#39; polimer çözeltilerini hazırlama (~% 2 a / h) tetrahidrofuran (THF) ya da başka uygun bir çözücü. </li><li> 10 saniye boyunca 2000 rpm&#39;de bir eğirme kaplayıcı kullanılarak polimer çözeltileri ile uygun boyutta sıkma kaplama yuvarlak cam lameller. Not: bir eğirme kaplayıcı yokluğunda, lamelleri ya da diğer maddeler, sıkma, ancak daldırma ile kaplanmış olabilirKaplama daha düzgün bir yüzey oluşturur. </li><li> gece boyunca 40 ° C&#39;de bir konveksiyon fırınında kaplanmış lamelleri kuru ve önceki aşılama bakteri 30 dakika boyunca UV-Işık altındaki sterilize edin. </li></ol></li><li> Negatif Kontroller için Agaroz ile kaplayın lameller için: <ol><li> ya da plazma işlemi ile temiz lamelleri 10 dakika için ya da 4 saat süre ile, 1 M NaOH içinde daldırılması. </li><li> gece boyunca,% 1 (3-aminopropil) trietoksisilan ihtiva eden asetonitril lamelleri bırakın. aseton ile 3 kez lamelleri temizleyin ve 1 saat boyunca bir fırında (100 ° C) konulmuştur. </li><li> Daldırma kaplama, 60 ° C&#39;de bir su banyosu içinde muhafaza% 1 agaroz sulu bir çözelti ile kurutuldu lamelleri. 24 saat boyunca tozsuz ortam koşullarında düz bir yüzey üzerinde agaroz kaplanmış lamelleri ve önceki aşılama bakteri 30 dakika boyunca UV-Işık altındaki sterilize edin. </li></ol></li></ol> 7. Bağlanma ve Taramalı Elektron Mikroskobu kullanılarak Kapak Kayma Analizi (SEM) <ol><li> Sonra30 dakika boyunca UV ışığı ile sterilizasyon, standart 12 oyuklu plaka ya da (lamelleri boyutuna bağlı olarak), 24 oyuklu bir plaka içerisinde kapak slipleri (polimer / agaroz kaplanmış veya kaplanmamış cam) yerleştirmek ve bakteri kuluçkalanması bölümünde tarif edildiği gibi 4. </li><li> bakterilerle inkübasyondan sonra, 0.1 M kakodilat tampon maddesi (pH 7.4) ile iki kez kaplanmış ve kaplanmış lamelleri yıkama ve daha sonra 2 saat süre ile% 2.5, 0.1 M kakodilat tampon içinde glutaraldehid (w / v) (pH 7,4) ile tespit edin. </li><li> % 1, oda sıcaklığında 1 saat süreyle (a / h) ozmiyum tetroksit ve 30 dakika her biri için 50, 70, 90 ve 100% (h / h) en sıralı etanol yıkama ile dihidrat ile sonrası düzeltme örnekleri. </li><li> Standart protokollere 19&#39;a göre CO 2 kuru örnekler. Kuruma süresi, numunenin doğasına bağlı olacaktır. </li><li> Torr 0.75 30 mA akım ve vakumlu püskürtmeli kaplayıcı kullanılarak altın / paladyum alaşımı (60/40%) olarak Coat örnekleri. Standart protokoller 20&#39;deki gibi bir elektron mikroskop altında inceleyin. NOT: Ensson derece zehirli olduğu gibi ure yeterli güvenlik önlemleri, depolama, taşıma ve osmiyum tetroksit elden çıkarılmasından kaynaklanan riskleri yönetmek için. </li><li> Görme kaplanmamış lamelleri görüntüleri karşılaştırmak ve agaroz ya da &#39;hit&#39; polimerler ile kaplanmış olan polimerlerin bakteriyel bağlanma / kovucu yeteneklerini onaylamak için. NOT: ekin Direnç mevcut hücrelerin bir azalma olarak kolaylıkla görünür olmalıdır. </li><li> En umut verici tıbbi cihazlar (örneğin, santral venöz kateterler) 6 ile kaplama çalışmaları için bağlayıcı olmayan polimerler &#39;hit&#39; seçin. </li></ol> Kaplama Kateter için bir çözücü 8. seçimi <ol><li> Kateterin kalıcı kısmı ile uyumluluğu, hem de &#39;hit&#39; polimeri çözmek için kabiliyetleri için çeşitli çözücüler değerlendirir. uzunluğu 5 mm cath-1 ve silindirik parçalar halinde parçalar kesmek ve bir dijital Vernier kumpas ile ölçülür. </li><li> Böyle Acet gibi çeşitli çözücüler değerlendirinIC asit, amonyak, aseton, asetonitril, dietil eter, tetrahidrofuran (THF), dimetilformamid (DMF), N-metil-2-pirolidon (NMP), etanol, metanol, etilen glikol, toluen ve ksilen. 12 saat boyunca solventler kateter parçaları daldırın ve kateter ve çözücünün netlik bütünlüğü için görsel değerlendirir. Not: kateterler akmasına veya parçalanma veya bulanık bir çözücü ile sonuçlanması neden olmayan bir çözgen seçin. Çözücü &#39;hit&#39; polimerler çözülür gerekir. </li></ol> Konfokal Mikroskopi Kateter üzerinde bakteri Ek 9. Analizi <ol><li> % 2.5 hazırlanması (a / h) aseton, veya diğer uygun bir çözücü içinde, polimer çözeltiler, küçük cam şişeler (5 mi) içine bölümünde 8. Talep 5 mm kateter parçaları belirlenmiş ve 2 dakika boyunca, polimer çözeltisi, 1 ml sokmaktan şekilde . Fazla polimer çözeltisi çıkarın ve 40 ° C&#39;de vakumlu bir fırın içerisinde gece boyunca kateter parçaları kurutun. </li><li> Çözülmüş bakteriyel st karıştırılarak inokulum hazırlayınocks 50 ml LB 6 her türün yaklaşık 10 6 hücre elde edildi. </li><li> 30 dakika boyunca UV ışığı ile kaplanmış ve kaplanmamış kateter parçaları sterilize ve yumuşak çalkalama 6, 3 gün boyunca 37 ° C &#39;de, 24 oyuklu bir plaka içerisinde LB aşılandı 1 ml inkübe edin. </li><li> İnkübasyondan sonra, PBS (2x, 2 mi) ile kateter yıkama, 30 dakika boyunca PBS içinde% 10 paraformaldehit ile bakteri düzeltmek ve PBS (1 mi) ile yıkayın. DAPI ile kateter parçaları üzerinde bakteri (1 ug ml - 1) leke, 20 dakika boyunca PBS (1 mi) ile yıkayın. </li><li> - Airy1, görüntü boyutu - 1.024 × 1024 piksel, voksel genişlik - 105.2 nm, 0.5μ m aralığı Z-yığınlar 405nm mavi lazer diyot, dedektör aralığı 414 nm 502, pim deliği: Aşağıdaki ayarları kullanarak kateter parçaları konfokal görüntü elde , büyütme - 40X 1.25. </li><li> kateter 100 mikron uzunluğu boyunca Z-istifleme 50 görüntüleri ile konfokal görüntüleme tamamlayın. </li><li> suitab kullanarak görüntüleri analizle analiz yazılımı: Bir kateter parçasının tek bir görüntü oluşturmak için, alan derinliği genişletmek için işlevini kullanarak, Z düzleminde Z-yığılmış görüntüleri dümdüz. NOT: Bu görüntü daha sonra &#39;arka düzleştirmek&#39; fonksiyonunu kullanarak background-düzeltildikten sonra, bakteriler tarafından kapsanan kateterin alanı elde etmek analiz edilmelidir. </li></ol> SEM ile Kateter üzerinde bakteri Ek 10. Analizi <ol><li> % 10 aseton (hacim / ağırlık) bir polimer çözeltisi hazırlanır. </li><li> Bir pipet basın kateterin kesim parçasının orta kısmına (200 ul mikropipet için) onu tutmak için ve yaklaşık 30 saniye boyunca polimer çözeltisi içinde parça batırın. 30 dakika için çevre koşullarında kaplanmış parça kurutulur. ortam koşullarında polimer çözeltisinin ve kuru gecede içine tekrar daldırarak ikinci tabaka ile kaplayın. </li><li> bakteri, UV tedavisi ve inkübasyondan sonra (n = 3) PBS ile (2x, 1 mi) ve 1 ihtiva eden 48 oyuklu plakalara transfer parçaları yıkama30 dakika boyunca PBS içinde% 0 formaldehid. Bu işlemin ardından, PBS (1 mi), oda sıcaklığında kuru bir gece boyunca parçaları yıkama iletken karbon disklerle koçanları monte ve bir püskürtme kaplayıcı kullanılarak altın kaplama (adım 7.5). </li><li> Bir taramalı elektron mikroskobu 6 kullanarak görüntüleri elde edebilir. </li></ol>

<ol>
	<li>Hansen, A., Mjoseng, H. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High-Density+Polymer+Microarrays:+Identifying+Synthetic+Polymers+that+Control+Human+Embryonic+Stem+Cell+Growth.">High-Density Polymer Microarrays: Identifying Synthetic Polymers that Control Human Embryonic Stem Cell Growth.</a> Adv. Healthc. Mat. 3 (6), 848-853 (2014).</li><li>Tourniaire, G., Collins, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Polymer+microarrays+for+cellular+adhesion.">Polymer microarrays for cellular adhesion.</a> Chem. Commun. (20), 2118-2120 (2006).</li><li>Pernagallo, S., Wu, M., Gallagher, M. P., Bradley, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Colonising+new+frontiers-microarrays+reveal+biofilm+modulating+polymers.">Colonising new frontiers-microarrays reveal biofilm modulating polymers.</a> J. Mat. Chem. 21 (1), 96-101 (2010).</li><li>Hay, D. C., Pernagallo, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Unbiased+screening+of+polymer+libraries+to+define+novel+substrates+for+functionala+hepatocytes+with+inducible+drug+metabolism.">Unbiased screening of polymer libraries to define novel substrates for functionala hepatocytes with inducible drug metabolism.</a> Stem Cell Res. 6 (2), 92-102 (2011).</li><li>Anderson, D. G., Levenberg, S., Langer, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nanoliter-scale+synthesis+of+arrayed+biomaterials+and+application+to+human+embryonic+stem+cells.">Nanoliter-scale synthesis of arrayed biomaterials and application to human embryonic stem cells.</a> Nat. Biotechnol. 22 (7), 863-866 (2004).</li><li>Venkateswaran, S., Wu, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bacteria+repelling+poly(methylmethacrylate-co-dimethylacrylamide)+coatings+for+biomedical+devices.">Bacteria repelling poly(methylmethacrylate-co-dimethylacrylamide) coatings for biomedical devices.</a> J. Mat. Chem. B. 2 (39), 6723-6729 (2014).</li><li>Pickering, H., Wu, M., Bradley, M., Bridle, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Analysis+of+Giardia+lamblia+Interactions+with+Polymer+Surfaces+Using+a+Microarray+Approach.">Analysis of Giardia lamblia Interactions with Polymer Surfaces Using a Microarray Approach.</a> Environ.l Sci. Technol. 46 (4), 2179-2186 (2012).</li><li>Mizomoto, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Synthesis+and+Screening+of+Polymer+Libraries+using+a+High+Throughput+Approach.">The Synthesis and Screening of Polymer Libraries using a High Throughput Approach.</a> , (2004).</li><li>How, S. E., Yingyongnarongkul, B., Fara, M. A., D&#237;az-Moch&#243;n, J. J., Mittoo, S., Bradley, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Polyplexes+and+lipoplexes+for+mammalian+gene+delivery:+from+traditional+to+microarray+screening.">Polyplexes and lipoplexes for mammalian gene delivery: from traditional to microarray screening.</a> Comb. Chem. High Throughput Screen. 7 (5), 423-430 (2004).</li><li>Thaburet, J. -. F., Mizomoto, H., Bradley, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High-Throughput+Evaluation+of+the+Wettability+of+Polymer+Libraries.">High-Throughput Evaluation of the Wettability of Polymer Libraries.</a> Macromol. Rapid Commun. 25 (1), 366-370 (2004).</li><li>Hook, A. L., Chang, C. -. Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Combinatorial+discovery+of+polymers+resistant+to+bacterial+attachment.">Combinatorial discovery of polymers resistant to bacterial attachment.</a> Nat. Biotechnol. 30 (9), 868-875 (2012).</li><li>Hall-Stoodley, L., Stoodley, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evolving+concepts+in+biofilm+infections.">Evolving concepts in biofilm infections.</a> Cell. Microbiol. 11 (7), 1034-1043 (2009).</li><li>Lewis, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Persister+Cells.">Persister Cells.</a> Ann. Rev. Microbiol. 64 (1), 357-372 (2010).</li><li>Sauer, K., Camper, A. K., Ehrlich, G. D., Costerton, J. W., Davies, D. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pseudomonas+aeruginosa+Displays+Multiple+Phenotypes+during+Development+as+a+Biofilm.">Pseudomonas aeruginosa Displays Multiple Phenotypes during Development as a Biofilm.</a> J. Bacteriol. 184 (4), 1140-1154 (2002).</li><li>Reisner, A., Haagensen, J. A. J., Schembri, M. A., Zechner, E. L., Molin, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+and+maturation+of+Escherichia+coli+K-12+biofilms.">Development and maturation of Escherichia coli K-12 biofilms.</a> Mol. Microbiol. 48 (4), 933-946 (2003).</li><li>Watnick, P. I., Kolter, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Steps+in+the+development+of+a+Vibrio+cholerae+El+Tor+biofilm.">Steps in the development of a Vibrio cholerae El Tor biofilm.</a> Mol. Microbiol. 34 (3), 586-595 (1999).</li><li>Campoccia, D., Montanaro, L., Arciola, C. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+review+of+the+biomaterials+technologies+for+infection-resistant+surfaces.">A review of the biomaterials technologies for infection-resistant surfaces.</a> Biomaterials. 34 (34), 8533-8554 (2013).</li><li>Imstar. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Pathfinder Technology for High Content Cellular Screening in Cell Biology and Genetoxicity Software version: 6.04I. , (2012).</li><li>Williams, J. R., Clifford, A. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Supercritical Fluid Methods and Protocols. 13, (2000).</li><li>Kuo, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Electron microscopy methods and protocols. , (2007).</li><li>Leslie, D. C., Waterhouse, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+bioinspired+omniphobic+surface+coating+on+medical+devices+prevents+thrombosis+and+biofouling.">A bioinspired omniphobic surface coating on medical devices prevents thrombosis and biofouling.</a> Nat. Biotechnol. 32 (11), 1134-1140 (2014).</li><li>Bechert, T., Steinr&#252;cke, P., Guggenbichler, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+new+method+for+screening+anti-infective+biomaterials.">A new method for screening anti-infective biomaterials.</a> Nat. Med. 6 (9), 1053-1056 (2000).</li><li>May, R. M., Magin, C. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+engineered+micropattern+to+reduce+bacterial+colonization,+platelet+adhesion+and+fibrin+sheath+formation+for+improved+biocompatibility+of+central+venous+catheters.">An engineered micropattern to reduce bacterial colonization, platelet adhesion and fibrin sheath formation for improved biocompatibility of central venous catheters.</a> Clin. Transl. Med. 4, (2015).</li><li>Chen, R., Willcox, M. D. P., Ho, K. K. K., Smyth, D., Kumar, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Antimicrobial+peptide+melimine+coating+for+titanium+and+its+in+vivo+antibacterial+activity+in+rodent+subcutaneous+infection+models.">Antimicrobial peptide melimine coating for titanium and its in vivo antibacterial activity in rodent subcutaneous infection models.</a> Biomaterials. 85, 142-151 (2016).</li></ol>

The authors have no competing financial interests to declare.

Bir yüzeye bakteri ataşman bakteri türlerinin göre, bir çok faktöre aralığı tarafından belirlenir karmaşık bir süreçtir, yüzey, çevreleyen aracı ve fiziksel çevre özellikleri. Belirli bazı kimyasal gruplarca bakteriyel bağlama etkilediği bilinmektedir, ancak zor spesifik işlevler için polimerlerin rasyonel tasarım, yapım kimyasal yapılara sahip polimerlerin biyolojik etkisini ilişkilendirerek, (poliglikoller, mesela, tipik olarak ek 11 karşı) zordur. Detaylı bağlanma mekanizmalarının yokluğunda, diğer çalışmalar uzun ve kapsamlı optimizasyon 21 süreçleri ile doğal olarak ortaya çıkan itici yüzeyler, taklit çalışmışlardır. Burada sunulan minyatür yüksek verimli yöntemi daha fazla çalışma için yol belirlemek için polimerlerin yüzlerce paralel tarama kolaylaştırarak bu zorlukların üstesinden gelir. mikroarray yönteminin sonuçları esas ide hizmet. olasılıkla talebi adayları ntify Şekil 3, bağlama kapasitesi açık bir azalma gösterirken 2, en az bir türün, düşük bağlanma 22 aday göstermektedir Şekil. Şekil 2&#39;de gösterilen tüm 22 düşük bağlayıcı polimerler (geçirmezlik ve kaplama özellikleri açısından) en iyi PU83, PA13 ve PA515 olarak saptanmıştır sırasında ölçek büyütme deneyleri, içine doğru çekilmiştir (Şekil 4 ve 5). Poliakrilatlar polimerizasyon yöntemleri açısından daha büyük bir esneklik sağlar ve bu düşük bağlayıcı poliakrilat, PA13, kateter kaplama çalışmaları için seçildi (Şekil 6 ve 7). Diğer adaylar üzerinde yapılacak daha detaylı çalışma yürütüldü ve başka bir yerde 6 bildirilmiştir. Deneysel yineleme bir dizi sayesinde küçük adımlar bir dizi başarısı ve tekrarlanabilirlik anahtarı olduğunu gördük. Yanı sıra yapışmasını kolaylaştırmakAgaroz bakteri kolonizasyonu son derece dayanıklı olduğu gibi, temiz bir arka plan sağlar altında kaplama bir agaroz kullanılarak cam slaytlar polimerler. Aynı şekilde polimer içinde tutarlılık, aynı dizi içinde ve diziler arasında, hem kendilerini görür hayati ve bu nedenle dizilerin baskı dikkatle kontrol edilmesi gerekir. Baskı kafasına iğne ve 384 plaka da muntazam dolum dikkatli ayarlanması üniforma lekelenme sağlamak için gereklidir. Biz kullanılan polimerlerin bazı gibi bakteriler ile inkübasyon hayati önce her slayt için arka plan floresan verilerini alarak, otofloresansı bir ölçüde sergiledi. farklılıkları hesaba katmak için ve mikroarrayler sağlam veri çoğaltır tavsiye edilir elde etmek. Burada kullanılan boya (DAPI) DNA&#39;ya spesifik olmayan bağlanma bakteri türlerinin için bir seçiciliğe sahiptir. kirleticiler farkedilmeden gidebilir gibi bakteriyel kültürler tefsiratını kafa karıştırıcı, tanıtıldı Bu nedenle bir kez, iyi aseptik teknik esastırSonuçların lama. Aynı o çubuklar ve koklar ayırt ama cinsine veya tür değil sadece mümkün taramalı elektron mikroskobu kullanarak daha sonraki deneyler için de geçerlidir. mikrotertip tarama sonra gelecek vaat eden polimerler, bundan başka doğrulama için seçilmelidir. Burada verilen örnekte, ilgi yedi polimerleri mikrodizisi üzerinde floresan kendi açık bir azalma ile tespit edilmiş ve bağlanma inhibisyon daha büyük yüzeyler üzerinde kaplanması ile teyit edilmiştir. Şekil 4 ve 5 ve cam lameller, bir ilgili elde edilen bağlanma azalma gösterir pratik araçlar toplu kaplamalar gibi ziyade mikroarray noktalar olarak polimerlerin davranışını test etmek. Daha sonra, bu polimerler, tam bakteri ek azalma ölçmek için tıbbi cihazlarda kaplanmıştır. Solvent (burada, kateter), bu kaplama çalışmaları için istenen alt tabakaya benign (protokol bakınız bölüm 8) muhafaza ederken seçilen önemlidirkaplama sağlamak için, ilgi konusu olan polimer çözümleme yetisine ing. Burada, bu özelliklere hem de düşük bir kaynama noktasına sahiptir ve tek bir kaplama bırakacak şekilde hızlı bir şekilde buharlaşır aseton kullanılır. Belirli bir uygulama bağlı olacaktır seçilen doğrulama araçları çalışılmaktadır. Elektron ve floresan mikroskobu ile hücrelerin gözlem bireysel hücre eki direkt ölçümü sağlar, biz toplu boyama mikroarray tahlil bir tamamlayıcısı olarak bu teknikleri seçti. Sonuçlar ücretsiz doğrulama yöntemleri önemini göstermek, Şekil 6 ve 7&#39;de gösterilmiştir. SEM burada pürüzsüz ve düzgün bir polimerin yüzeyinde bir değerlendirmesini sağlayan yararı vardır iken Şekil 6&#39;da konfokal görüntüleri, bireysel hücrelerin çok net görüntü sağlar. Bu yöntemler, kullanılan Mikroskop görüş alanı ile sınırlıdır ve bu nedenle Importa arent sonuçlarına güven için anlık bir dizi çekmek için. Yukarıda tarif edilen yöntem, sadece küçük bölgelerde bir dizi kapsama sonucuna, tüm yüzey üzerinde bakteri yapışmasını nicelendirmek olamaz. Bu tarif edilen uygulama için yeterli olduğuna inanıyoruz. Bakteriyel bağlanma azalma başka bir yerde 22 açıklandığı gibi yöntemler kullanılarak, tüm kaplanmış ve kaplanmamış kateter parçaları yüzey yapıştırılır bakteri sayımı ile değerlendirilebilir. Ancak bu yöntemler, deneyler, genellikle karmaşık geometriye sahip tıbbi cihazlar ile gerçekleştirildiğinde korumak zor düzgün bir yüzey alanına sahip olması filtrelenmiş biyomalzeme yüzeyleri gerektirir. Açıkçası, klinik kullanım için tasarlanmış herhangi bir cihaz, insanlarda güvenliğini ve etkinliğini sağlamak için önemli daha fazla test geçmesi gerekiyor. Burada sunulan yöntem, in vivo aktivite onayı içermelidir bu süreç ve daha fazla çalışma başlangıcını temsil eder. Bu durumda, venöz okuyanatheters, ilk iş kan bileşenleri ve polimer bütün hücrelerin bağlanmasını araştırmak olabilir. Bakteriyel bağlama kan bileşenlerinin etkisi muhtemelen etkinleştirilmiş serum veya de-fibrinated kan 23 varlığında bağlanma tahlilleri tekrarlayarak, dikkate alınmalıdır. Teknoloji kesin testi gibi deri altından implant enfeksiyon modeli 24 gibi bir in vivo modelde olur. Biz yüzey değiştiren polimerlerin elenmesi için polimer mikroarray yönteminin potansiyelini göstermektedir. Bu gibi polimerler, (her ikisi de mukavemet ve bağlayıcı bakteri üremesini teşvik), bu yöntem, yani araştırma birçok alanda yararlı olabilir, ilaç, gıda sanayi ve biyoteknoloji uygulamalarında çok sayıda vardır. burada çalışma bakterileri kullanmasına rağmen, yöntem, diğer hücre tipleri ve aynı şekilde diğer kimyasal mikrodizileri adapte edilebilir.

<html> Polimer mikrodizileri kadar 7,000 polimerleri 1 prokaryotik veya ökaryotik hücreler, 2 paralel analiz için cam slaytlar üzerine yazdırılma yüksek verimlilik platformlar minyatür edilmiştir. Burada sunulan yöntem, ilk 2010 3&#39;te tarif olanı üzerine kuruludur. Bu tarama sistemi, insan hepatositlerde 4, kök hücrelerin 5, renal tübüler epitel hücreleri 2, bakteriler 3,6 ve protozoon patojenler 7 de dahil olmak üzere çok sayıda hücre tipleri uygulanmıştır. Her iki durumda da, teşvik ya da üzerinde çalışılan hücre bağlanmasını dirençli polimerler, 8 tespit edilmiştir. Sentetik polikatyonik polimerler ile DNA kompleksleri de gene aday 9 yüksek verimli tarama mikrodizi biçiminde kullanılmaktadır. Yanı sıra hücre alt-tabaka etkileşim için tarama, polimerin mikrodizileri da malzeme özellikleri 10 değerlendirmek için kullanılmıştır. &quot;&gt;, Bir yüzeye bakteri bağlanmasını modüle etmek üzere sentetik polimerlerin özelliği de 3,6,11 kurulur. Keşfetmek biyo bakteriyel bağlama. Konvansiyonel yaklaşımlar etkilediği bilinmektedir yük, hidrofobiklik ve polimer yüzeyin yüzey pürüzlülüğü de dahil olmak üzere çok sayıda faktöre bu sırayla yoluyla bakteri bağlanması ya da ampirik olarak tasarlanması ve bir seferde bir malzeme test dirençli emek-yoğun, masraflı ve zaman alıcı işlemlerdir. Polimer mikroarray&#39;ler bu tür sınırlamalar engellemeyi için cazip bir alternatif sunuyoruz. Karmaşık bir nüfus biyofilm olarak adlandırılan yüzey ilişkili bakteriler büyümek - Böyle biyofilm birçok çevresel streslere ve antibiyotiklere oldukça dirençlidir. Bu durum, 12 (proteinler, polisakkaritler, nükleik asitler oluşan) kendi yoğun hücre dışı matris ve kısmen biyofilm 13 sağlam &quot;persistor&quot; hücrelerinin artan varlığına kısmındadır. gerçi16 - ugh yüzey dernek ve sonraki biyofilm oluşumunun kesin mekanizmalar karakterize etmek zordur, genellikle yüzey büyüme 14 üç farklı aşama vardır olduğuna inanılmaktadır. Başlangıç, geri bağlantı hücrelerinin güçlü yapışması izlemektedir, hücre dışı bir protein üretimi ve polisakarit matrisi ve hücre proliferasyonu ile biyofilm kurulması. Son olarak, olgun biyofilm bültenleri yerde yeni enfeksiyonları başlatabilir planktonik hücreler, serbest yaşayan. Bakterilerin ilk eki önlemek ve dolayısıyla biyofilm oluşumunun erken aşamalarında önlemek polimerler bakteri kovucu, potansiyel enfeksiyonları en aza indirmek için mükemmel bir çözüm oluşturmaktadır. Antibiyotik direnci artışı göz önüne alındığında (ve aynı zamanda bir yüzey ile ilişkili bakterilerin 12 içsel daha direnci), enfeksiyonları azaltmak için antibiyotik içermeyen yollarla, özellikle ilgi konusudur. hastane ortamında, polimer bakteri kovucukaplamalar genellikle etrafında implante cihazlar 17 oluşturan hastane enfeksiyonlarının, azaltılması doğrudan tıbbi uygulama olabilir. Burada, isabet doğrulama ve daha sonra kaplama ve santral kateter malzeme deneyi, ardından hastane enfeksiyonları ile ilgili patojenik bakterilerin bir dizi karşı itici bir aktivitesi için 381 polimerlerin taranması için yüksek verimli bir yöntem olup, (Şekil 1) tarif edilmektedir. Kısaca, polimerler, kurutma ve sterilizasyondan sonra, minyatürleştirilmiş diziler klinik olarak önemli bakteri kültürleri ile inkübe edildi, temasla baskı ile agaroz kaplı cam lam üzerine tespit edildi ve. İnkübasyondan sonra, mikrodiziler hafifçe yıkandı ve yapışan bakteri hücreleri, lekeli ve floresan ile görselleştirilmiştir. Daha sonra, bağlanma, bakteriyel inhibe polimerleri cam kapak slipleri üzerine kaplanarak daha geniş bir ölçekte incelendi ve elektron mikroskopi ile görüntülenmiştir. seçilen iterlerödünç polimerler daha sonra ticari bir kateter üzerine kaplanmış ve yaklaşık 100 kat bakteri yapışmasını azalttığı gösterilmiştir.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Agarose</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>05066&#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Silane-prep slides</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>S4651</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Polymers</td>
			<td>Synthesised in-house</td>
			<td>Not applicable</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NMP</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>494496</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>LB Broth</td>
			<td>Oxoid</td>
			<td>CM1018</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DAPI</td>
			<td>Thermo Fisher</td>
			<td>D1306</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tetrahydrofuran</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>401757</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>(3-aminopropyl) triethoxysilane coated glass slides</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>Silane-prep</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cacodylate buffer</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>97068</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Catheter 1</td>
			<td>Arrow International</td>
			<td>CS12123E</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Catheter 2</td>
			<td>Baxter Healthcare</td>
			<td>ECS1320</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Osmium tetroxide</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>201030</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Equipment</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Contact printer</td>
			<td>Genetix</td>
			<td>Qarraymini</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microarray microscope</td>
			<td>IMSTAR</td>
			<td>Pathfinder</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Spin Coater</td>
			<td>Speedline Technologies</td>
			<td>6708D</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Confocal microscope</td>
			<td>Leica</td>
			<td>SP5</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Image analysis software</td>
			<td>Media Cybernetics</td>
			<td>Image-Pro Plus</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scanning electron microscope</td>
			<td>Philips</td>
			<td>XL30CP</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sputter coater</td>
			<td>Bal-Tec</td>
			<td>SCD050</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

high-throughput identification of bacteria repellent polymers for medical devices

Medical devices are often associated with hospital-acquired infections, which place enormous strain on patients and the healthcare system as well as contributing to antimicrobial resistance. One possible avenue for the reduction of device-associated infections is the identification of bacteria-repellent polymer coatings for these devices, which would prevent bacterial binding at the initial attachment step. A method for the identification of such repellent polymers, based on the parallel screening of hundreds of polymers using a microarray, is described here. This high-throughput method resulted in the identification of a range of promising polymers that resisted binding of various clinically relevant bacterial species individually and also as multi-species communities. One polymer, PA13 (poly(methylmethacrylate-co-dimethylacrylamide)), demonstrated significant reduction in attachment of a number of hospital isolates when coated onto two commercially available central venous catheters. The method described could be applied to identify polymers for a wide range of applications in which modification of bacterial attachment is important.

Şekil 2, mikro-dizi analizi ile saptandığı haliyle polimer bir dizi bakteriyel eki (normalize floresan yoğunluk) göstermektedir. Agaroz kuvvetle 6 bağlayıcı bakteri üremesini direnir olarak polimer olmadan basılı noktalar (MHP sadece), negatif kontrol vardır - kaydedilen floresan çok düşüktür. Görüntülenen polimerler tüm düşük bağlayıcı çoğu durumda, bir polimerin itici özellikler test edilen bakteri türleri arasında önemli ölçüde değişiklik gösterir. Bu farklı türler arasında bağlanma mekanizmaları arasındaki geniş farklılıkları yansıtır. Uygun bir polimerin seçimi uygulamaya muhtaçtır, ancak düşük bağlayıcı polimerlerin kolayca agaroz ile karşılaştırılması ile belirlenmiştir. Yüksek bağlayıcı polimerler bir dizi içinde tespit edilmesi olasıdır ve sonraki deneylerde pozitif kontrol olarak da kullanılabilir. DAPI kanal otomatik floresan göstermemektedir polimerler, nitel CO(Şekil 3&#39;de gösterildiği gibi, tek bir temsili yüksek bağlayıcı polimer, üç örnek, düşük bağlayıcı polimerler vurgulayarak) Noktası görüntü mparison görsel yapılabilir. Bu karşılaştırma, istatistiksel analiz daha az bilgi sağlarken, hesaplanan yoğunluk değerlerinin kullanışlı görsel doğrulama olabilir. 22 Uygun polimerler mikrodizisi kullanılarak tespit ile, ölçek büyütme deneyleri büyük yüzeylerin kaplanması için kullanıldığı zaman kendi bakteri tutmayan özelliği onaylamak için yürütülmektedir. (SEM ile analiz (Şekil 4 ve 5)) kat cam kapak fişleri ve kateter dilimleri (konfokal mikroskopi (Şekil 6) ve SEM ile analiz (Şekil 7)) için kullanılan en iyi performans gösteren örnekler gösterilmiştir. Hem mikroskobik yöntemler kesin veri sağlayan, yüzeyde doğrudan hücre sayımı izin yararı var; hücre eki azalma visibl kolayca olduğunue. En iyi yanı büyük ölçekli kaplama teknikleri için uygun olarak, ölçek-up onların itici özelliklerini muhafaza Bu kaplamalar, ayrıca incelenmiştir. Gösterilen sonuçlar her aşamasında en iyi performans gösteren polimerler göstermektedir. <img alt="Şekil 1" src="/files/ftp_upload/54382/54382fig1.jpg" /> Şekil 1:. Biyomedikal uygulamalar için polimer mikroarray&#39;ler yoluyla bakteri tutmayan polimerlerin tanımlanması yer Adımlar SEM = taramalı elektron mikroskobu. <img alt="şekil 2" src="/files/ftp_upload/54382/54382fig2.jpg" /> Şekil 2:. Bakteriyel mikro-dizi analizi ile belirlenen polimerlerin bir dizi bağlayıcı düşük poliakrilatlar / akrilamid (PA) ve poliüretanlar (PU) bir dizi görülmektedir bağlayıcı bakteriyel. Polimer mikrodizileri alınan sonuçlar çeşitli bakteri s ile problanmış<html> PECIES (C. jejuni, C. difficile, C. perfringens, S. mutans ve iki konsorsiyum, BacMix-1 ve BacMix-2) gösterilmektedir. arka plan ortalama DAPI floresan (normalize) düzeltilmiş gibi bakteriyel ifade bağlama. Hata çubukları, standart sapmayı temsil ederler. Referans 6 uyarlanmıştır. <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/54382/54382fig2large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a> <img alt="Şekil 3," src="/files/ftp_upload/54382/54382fig3.jpg" /> Şekil 3:. Temsili polimerler üzerinde bakteri eki gösteren BacMix-2 polimer noktalar Örnek görüntüleri Floresan (DAPI) ve aydınlık mikroskobu görüntüleri. Bir güçlü bağlayıcı polimer birkaç bağlayıcı olmayan polimerler (PU-20, PA-336 ve PU-179) ile karşılaştırma için dahildir. Ölçek çubuğu = 100 mikron. Referans 6 uyarlanmıştır.: //www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/54382/54382fig3large.jpg &quot;Target =&quot; _ blank &quot;&gt; bu rakamın daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayınız. <img alt="Şekil 4," src="/files/ftp_upload/54382/54382fig4.jpg" /> Şekil 4: &#39;hit&#39; polimerler (Tablo 1&#39;den seçilen örnekler) ile kaplanmış kaplanmamış cam ve cam üzerinde bakteri eki gösteren Ölçek-up cam kapak slipleri ile deneyler SEM görüntüleri.. Ölçek çubukları 20 mikron =. <img alt="Şekil 5," src="/files/ftp_upload/54382/54382fig5.jpg" /> Şekil 5:. En iyi &#39;hit&#39; polimerler ile kaplanmış yüzeylerin, birim alan başına, birleşmiş hücrelerin bakteriyel SEM görüntülerinden hücre sayısı ile ölçülmüştür bağlanma karşılaştırması. Agaroz bir kontrol bağlama yüzeyi olarak cam bir kontrol &#39;bağlayıcı&#39; bir yüzey olarak kullanılmıştır. Hata çubukları temsilstandart sapma. <img alt="Şekil 6," src="/files/ftp_upload/54382/54382fig6.jpg" /> Şekil 6: Kaplanmış ve kaplanmamış kateter dilimleri üzerinde bakteri bağlama karşılaştırması BacMix-2 ile inkübasyondan sonra PA13 (B) ile kaplanmış muamele edilmemiş kateter (Katater-1) (A) ve kateter karşılaştırırken Konfokal ve görüntüler.. 40X objektif (Ölçek çubuğu = 20 mm) ile çekilen resimler. Referans 6 uyarlanmıştır. <img alt="Şekil 7," src="/files/ftp_upload/54382/54382fig7.jpg" /> Şekil 7:., Kaplanmış ve kaplanmamış kateter dilimleri üzerinde bakteri bağlama karşılaştırması SEM görüntüleri bakteriyel kokteyli BacMix-2 aşağıdakilerden oluşan ile inkübasyondan sonra PA13 (B) ile kaplanmış muamele edilmemiş kateter (Katater-1) (A) ve kateter karşılaştırmasını göstermektedir ölçek. barlar = 101 m. Referans 6 uyarlanmıştır. <table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody><tr><td> Polimer </td><td> monomer 1 </td><td> Monomer 2 </td><td> Monomer 3 </td><td colspan="3"> Monomerlerin oranı </td></tr><tr><td> PA465 </td><td> MEMA </td><td> DEAEMA </td><td> HEA </td><td> 8 </td><td> 1 </td><td> 1 </td></tr><tr><td> PA475 </td><td> MEMA </td><td> DEAEA </td><td> HEMA </td><td> 6 </td><td> 1 </td><td> 3 </td></tr><tr><td> PA513 </td><td> MEMA </td><td> DEAEMA </td><td> MMA </td><td> 8 </td><td> 1 </td><td> 1 </td></tr><tr><td> PA515 </td><td> MEMA </td><td> DEAEA </td><td> MMA </td><td> 6 </td><td> 1 </td><td> 3 </td></tr><tr><td> PA13 </td><td&gt; MMA </td><td> DMAA </td><td> - </td><td> 9 </td><td> 1 </td><td> - </td></tr><tr><td> PU1 </td><td> PEG2000 </td><td> HDI </td><td> - </td><td> 4.9 </td><td> 5.2 </td><td> - </td></tr><tr><td> PU16 </td><td> PEG2000 </td><td> MDI </td><td> - </td><td> 4.9 </td><td> 5.2 </td><td> - </td></tr><tr><td> PU161 </td><td> PEG2000 </td><td> MDI </td><td> BD </td><td> 2.5 </td><td> 5.2 </td><td> 2.3 </td></tr><tr><td> PU7 </td><td> PEG900 </td><td> BICH </td><td> - </td><td> 4.9 </td><td> 5.2 </td><td> - </td></tr><tr><td> PU83 </td><td> PEG900 </td><td> HMDI </td><td> BD </td><td> 2.5 </td><td> 5.2 </td><td> 2.3 </td></tr><tr><td> PU227 </td><td> PPG-PEG-1900 </td><td> HDI </td><td> - </td><td> 4.9 </td><td> 5.2 </td><td> - </td></tr><tr><td> PU129</td><td> PPG425 </td><td> BICH </td><td> DMAPD </td><td> 2.5 </td><td> 5.2 </td><td> 2.3 </td></tr><tr><td> PU10 </td><td> PTMG2000 </td><td> BICH </td><td> - </td><td> 4.9 </td><td> 5.2 </td><td> - </td></tr><tr><td> PU179 </td><td> PTMG2000 </td><td> HDI </td><td> NMAPD </td><td> 2.5 </td><td> 5.2 </td><td> 2.3 </td></tr><tr><td> PU20 </td><td> PTMG2000 </td><td> MDI </td><td> - </td><td> 4.9 </td><td> 5.2 </td><td> - </td></tr><tr><td> PU5 </td><td> PTMG2000 </td><td> HDI </td><td> - </td><td> 4.9 </td><td> 5.2 </td><td> - </td></tr></tbody></table> Tablo 1: bakterilerin Kompozisyon bağlayıcı olmayan Şekil 2&#39;de polimerler &#39;hit&#39;.

Watch this Scientific Journal Video about High-throughput Identification of Bacteria Repellent Polymers for Medical Devices at JoVE.com

High-throughput Identification of Bacteria Repellent Polymers for Medical Devices

A high-throughput microarray method for the identification of polymers which reduce bacterial surface binding on medical devices is described.

Tıbbi Cihazlar Bakterilerin yüksek verimlilik Kimlik Savar Polimerler

Medical devices are often associated with hospital-acquired infections, which place enormous strain on patients and the healthcare system as well as ...

high-throughput-identification-bacteria-repellent-polymers-for

Nanyang Technological University

Research

JoVE Journal

Bioengineering

9.0K Görüntüleme.  University of Edinburgh. A high-throughput microarray method for the identification of polymers which reduce bacterial surface binding on medical devices is described.

Video: High-throughput Identification of Bacteria Repellent Polymers for Medical Devices

Shape Memory Polymers for Active Cell Culture

Shape memory polymers (SMPs) are a class of "smart" materials that have the ability to change from a fixed, temporary shape to a pre-determined permanent shape upon the application of a stimulus such as heat1-5. In a typical shape memory cycle, the SMP is first deformed at an elevated temperature that is higher than its transition temperature, Ttrans [either the melting temperature (Tm) or the glass transition temperature (Tg)]. The deformation is elastic in nature and mainly leads to a reduction in conformational entropy of the constituent network chains (following the rubber elasticity theory). The deformed SMP is then cooled to a temperature below its Ttrans while maintaining the external strain or stress constant. During cooling, the material transitions to a more rigid state (semi-crystalline or glassy), which kinetically traps or "freezes" the material in this low-entropy state leading to macroscopic shape fixing. Shape recovery is triggered by continuously heating the material through Ttrans under a stress-free (unconstrained) condition. By allowing the network chains (with regained mobility) to relax to their thermodynamically favored, maximal-entropy state, the material changes from the temporary shape to the permanent shape.
Cells are capable of surveying the mechanical properties of their surrounding environment6. The mechanisms through which mechanical interactions between cells and their physical environment control cell behavior are areas of active research. Substrates of defined topography have emerged as powerful tools in the investigation of these mechanisms. Mesoscale, microscale, and nanoscale patterns of substrate topography have been shown to direct cell alignment, cell adhesion, and cell traction forces7-14. These findings have underscored the potential for substrate topography to control and assay the mechanical interactions between cells and their physical environment during cell culture, but the substrates used to date have generally been passive and could not be programmed to change significantly during culture. This physical stasis has limited the potential of topographic substrates to control cells in culture.
Here, active cell culture (ACC) SMP substrates are introduced that employ surface shape memory to provide programmed control of substrate topography and deformation. These substrates demonstrate the ability to transition from a temporary grooved topography to a second, nearly flat memorized topography. This change in topography can be used to control cell behavior under standard cell culture conditions.

A method for developing cell culture substrates with the ability to change topography during culture is described. The method makes use of smart materials known as shape memory polymers that have the ability to memorize a permanent shape. This concept is adaptable to a wide range of materials and applications.

Aktif Hücre Kültürü Şekil Bellek Polimerler

Shape memory polymers (SMPs) are a class of "smart" materials that have the ability to change from a fixed, temporary shape to a pre-determined permanent ...

Biyomühendislik

Polymer Microarrays for High Throughput Discovery of Biomaterials

The discovery of novel biomaterials that are optimized for a specific biological application is readily achieved using polymer microarrays, which allows a combinatorial library of materials to be screened in a parallel, high throughput format1. Herein is described the formation and characterization of a polymer microarray using an on-chip photopolymerization technique 2. This involves mixing monomers at varied ratios to produce a library of monomer solutions, transferring the solution to a glass slide format using a robotic printing device and curing with UV irradiation. This format is readily amenable to many biological assays, including stem cell attachment and proliferation, cell sorting and low bacterial adhesion, allowing the ready identification of 'hit' materials that fulfill a specific biological criterion3-5. Furthermore, the use of high throughput surface characterization (HTSC) allows the biological performance to be correlated with physio-chemical properties, hence elucidating the biological-material interaction6. HTSC makes use of water contact angle (WCA) measurements, atomic force microscopy (AFM), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and time-of-flight secondary ion mass spectrometry (ToF-SIMS). In particular, ToF-SIMS provides a chemically rich analysis of the sample that can be used to correlate the cell response with a molecular moiety. In some cases, the biological performance can be predicted from the ToF-SIMS spectra, demonstrating the chemical dependence of a biological-material interaction, and informing the development of hit materials5,3.

A description of the formation of a polymer microarray using an on-chip photopolymerization technique. The high throughput surface characterization using atomic force microscopy, water contact angle measurements, X-ray photoelectron spectroscopy and time of flight secondary ion mass spectrometry and a cell attachment assay is also described.

Biyomalzemelerin Yüksek Verimli Discovery için Polimer Mikroarray&#39;ler

The discovery of novel biomaterials that are optimized for a specific biological application is readily achieved using polymer microarrays, which allows a ...

Candida albicans Biofilm Chip (CaBChip) for High-throughput Antifungal Drug Screening

Candida albicans remains the main etiological agent of candidiasis, which currently represents the fourth most common nosocomial bloodstream infection in US hospitals1. These opportunistic infections pose a growing threat for an increasing number of compromised individuals, and carry unacceptably high mortality rates. This is in part due to the limited arsenal of antifungal drugs, but also to the emergence of resistance against the most commonly used antifungal agents. Further complicating treatment is the fact that a majority of manifestations of candidiasis are associated with the formation of biofilms, and cells within these biofilms show increased levels of resistance to most clinically-used antifungal agents2. Here we describe the development of a high-density microarray that consists of C. albicans nano-biofilms, which we have named CaBChip3. Briefly, a robotic microarrayer is used to print yeast cells of C. albicans onto a solid substrate. During printing, the yeast cells are enclosed in a three dimensional matrix using a volume as low as 50 nL and immobilized on a glass substrate with a suitable coating. After initial printing, the slides are incubated at 37 &deg;C for 24 hours to allow for biofilm development. During this period the spots grow into fully developed "nano-biofilms" that display typical structural and phenotypic characteristics associated with mature C. albicans biofilms (i.e. morphological complexity, three dimensional architecture and drug resistance)4. Overall, the CaBChip is composed of ~750 equivalent and spatially distinct biofilms; with the additional advantage that multiple chips can be printed and processed simultaneously. Cell viability is estimated by measuring the fluorescent intensity of FUN1 metabolic stain using a microarray scanner. This fungal chip is ideally suited for use in true high-throughput screening for antifungal drug discovery. Compared to current standards (i.e. the 96-well microtiter plate model of biofilm formation5), the main advantages of the fungal biofilm chip are automation, miniaturization, savings in amount and cost of reagents and analyses time, as well as the elimination of labor intensive steps. We believe that such chip will significantly speed up the antifungal drug discovery process.

Candida albicans Biofilm Chip CaBChip for High-throughput Antifungal Drug Screening

We have developed a high-density microarray platform consisting of 3D nano-biofilms of C. albicans called CaBChip. The susceptibility profile of drugs tested on a CaBChip is comparable to the conventional 96-well plate model, suggesting that the fungal chip is ideally suited for true high-throughput screening of antifungal drugs.

Yüksek verim Antifungal İlaç Tarama Candida albicans Biyofilm Chip (Ca BChip)

Candida  albicans remains the main etiological agent of candidiasis, which  currently represents the fourth most common nosocomial bloodstream infection ...

Biosensor for Detection of Antibiotic Resistant Staphylococcus Bacteria

A structurally transformed lytic bacteriophage having a broad host range of Staphylococcus aureus strains and a penicillin-binding protein (PBP 2a) antibody conjugated latex beads have been utilized to create a biosensor designed for discrimination of methicillin resistant (MRSA) and sensitive (MSSA) S. aureus species 1,2. The lytic phages have been converted into phage spheroids by contact with water-chloroform interface. Phage spheroid monolayers have been moved onto a biosensor surface by Langmuir-Blodgett (LB) technique 3. The created biosensors have been examined by a quartz crystal microbalance with dissipation tracking (QCM-D) to evaluate bacteria-phage interactions. Bacteria-spheroid interactions led to reduced resonance frequency and a rise in dissipation energy for both MRSA and MSSA strains. After the bacterial binding, these sensors have been further exposed to the penicillin-binding protein antibody latex beads. Sensors analyzed with MRSA responded to PBP 2a antibody beads; although sensors inspected with MSSA gave no response. This experimental distinction determines an unambiguous discrimination between methicillin resistant and sensitive S. aureus strains. Equally bound and unbound bacteriophages suppress bacterial growth on surfaces and in water suspensions. Once lytic phages are changed into spheroids, they retain their strong lytic activity and show high bacterial capture capability. The phage and phage spheroids can be utilized for testing and sterilization of antibiotic resistant microorganisms. Other applications may include use in bacteriophage therapy and antimicrobial surfaces.

Lytic phage biosensors and antibody beads are able to discriminate between methicillin resistant (MRSA) and sensitive staphylococcus bacteria. The phages were immobilized by a Langmuir-Blodgett method onto a surface of a quartz crystal microbalance sensor and worked as broad range staphylococcus probes. Antibody beads recognize MRSA.

Antibiyotik Dirençli Stafilokok bakteri tespiti için biyosensör

A structurally transformed lytic bacteriophage having a broad host range of Staphylococcus aureus strains and a penicillin-binding protein (PBP 2a) ...

Wideband Optical Detector of Ultrasound for Medical Imaging Applications

Optical sensors of ultrasound are a promising alternative to piezoelectric techniques, as has been recently demonstrated in the field of optoacoustic imaging. In medical applications, one of the major limitations of optical sensing technology is its susceptibility to environmental conditions, e.g. changes in pressure and temperature, which may saturate the detection. Additionally, the clinical environment often imposes stringent limits on the size and robustness of the sensor. In this work, the combination of pulse interferometry and fiber-based optical sensing is demonstrated for ultrasound detection. Pulse interferometry enables robust performance of the readout system in the presence of rapid variations in the environmental conditions, whereas the use of all-fiber technology leads to a mechanically flexible sensing element compatible with highly demanding medical applications such as intravascular imaging. In order to achieve a short sensor length, a pi-phase-shifted fiber Bragg grating is used, which acts as a resonator trapping light over an effective length of 350 &#181;m. To enable high bandwidth, the sensor is used for sideway detection of ultrasound, which is highly beneficial in circumferential imaging geometries such as intravascular imaging. An optoacoustic imaging setup is used to determine the response of the sensor for acoustic point sources at different positions.

Optical detection of ultrasound is impractical in many imaging scenarios because it often requires stable environmental conditions. We demonstrate an optical technique for ultrasound sensing in volatile environments with miniaturization and sensitivity levels appropriate for optoacoustic imaging in restrictive scenarios, e.g. intravascular applications.

Geniş bant Tıbbi Görüntüleme Uygulamaları Ultrason Optik Dedektörü

Optical sensors of ultrasound are a promising alternative to piezoelectric techniques, as has been recently demonstrated in the field of optoacoustic ...

Rapid and Low-cost Prototyping of Medical Devices Using 3D Printed Molds for Liquid Injection Molding

Biologically inert elastomers such as silicone are favorable materials for medical device fabrication, but forming and curing these elastomers using traditional liquid injection molding processes can be an expensive process due to tooling and equipment costs. As a result, it has traditionally been impractical to use liquid injection molding for low-cost, rapid prototyping applications. We have devised a method for rapid and low-cost production of liquid elastomer injection molded devices that utilizes fused deposition modeling 3D printers for mold design and a modified desiccator as an injection system. Low costs and rapid turnaround time in this technique lower the barrier to iteratively designing and prototyping complex elastomer devices. Furthermore, CAD models developed in this process can be later adapted for metal mold tooling design, enabling an easy transition to a traditional injection molding process. We have used this technique to manufacture intravaginal probes involving complex geometries, as well as overmolding over metal parts, using tools commonly available within an academic research laboratory. However, this technique can be easily adapted to create liquid injection molded devices for many other applications.

We have devised a method for low-cost and rapid prototyping of liquid elastomer rubber injection molded devices by using fused deposition modeling 3D printers for mold design and a modified desiccator as a liquid injection system.

Sıvı Enjeksiyon için 3D Baskılı Kalıpları Kullanma Tıbbi Cihazlar hızlı ve düşük maliyetli Prototip

Biologically inert elastomers such as silicone are favorable materials for medical device fabrication, but forming and curing these elastomers using ...

Using Tomoauto: A Protocol for High-throughput Automated Cryo-electron Tomography

Cryo-electron tomography (Cryo-ET) is a powerful three-dimensional (3-D) imaging technique for visualizing macromolecular complexes in their native context at a molecular level. The technique involves initially preserving the sample in its native state by rapidly freezing the specimen in vitreous ice, then collecting a series of micrographs from different angles at high magnification, and finally computationally reconstructing a 3-D density map. The frozen-hydrated specimen is extremely sensitive to the electron beam and so micrographs are collected at very low electron doses to limit the radiation damage. As a result, the raw cryo-tomogram has a very low signal to noise ratio characterized by an intrinsically noisy image. To better visualize subjects of interest, conventional imaging analysis and sub-tomogram averaging in which sub-tomograms of the subject are extracted from the initial tomogram and aligned and averaged are utilized to improve both contrast and resolution. Large datasets of tilt-series are essential to understanding and resolving the complexes at different states, conditions, or mutations as well as obtaining a large enough collection of sub-tomograms for averaging and classification. Collecting and processing this data can be a major obstacle preventing further analysis. Here we describe a high-throughput cryo-ET protocol based on a computer-controlled 300kV cryo-electron microscope, a direct detection device (DDD) camera and a highly effective, semi-automated image-processing pipeline software wrapper library tomoauto developed in-house. This protocol has been effectively utilized to visualize the intact type III secretion system (T3SS) in Shigella flexneri minicells. It can be applicable to any project suitable for cryo-ET.

We present a protocol on how to utilize high-throughput cryo-electron tomography to determine high resolution in situ structures of molecular machines. The protocol permits large amounts of data to be processed, avoids common bottlenecks and reduces resource downtime, allowing the user to focus on important biological questions.

Tomoauto kullanma: Bir Protokol Yüksek verim Otomatik Cryo-elektron Tomografi için

Cryo-electron tomography (Cryo-ET) is a powerful three-dimensional (3-D) imaging technique for visualizing macromolecular complexes in their native ...

A Microfluidic Platform for High-throughput Single-cell Isolation and Culture

Studying the heterogeneity of single cells is crucial for many biological questions, but is technically difficult. Thus, there is a need for a simple, yet high-throughput, method to perform single-cell culture experiments. Here, we report a microfluidic chip-based strategy for high-efficiency single-cell isolation (~77%) and demonstrate its capability of performing long-term single-cell culture (up to 7 d) and cellular heterogeneity analysis using clonogenic assay. These applications were demonstrated with KT98 mouse neural stem cells, and A549 and MDA-MB-435 human cancer cells. High single-cell isolation efficiency and long-term culture capability are achieved by using different sizes of microwells on the top and bottom of the microfluidic channel. The small microwell array is designed for precisely isolating single-cells, and the large microwell array is used for single-cell clonal culture in the microfluidic chip. This microfluidic platform constitutes an attractive approach for single-cell culture applications, due to its flexibility of adjustable cell culture spaces for different culture strategies, without decreasing isolation efficiency.

Here, we present a protocol for isolating and culturing single cells with a microfluidic platform, which utilizes a new microwell design concept to allow for high-efficiency single cell isolation and long-term clonal culture.

Yüksek verim Tek hücreli İzolasyonu ve Kültür mikroakışkan Platformu

Studying the heterogeneity of single cells is crucial for many biological questions, but is technically difficult. Thus, there is a need for a simple, yet ...

Medical-grade Sterilizable Target for Fluid-immersed Fetoscope Optical Distortion Calibration

We have developed a calibration target for use with fluid-immersed endoscopes within the context of the GIFT-Surg (Guided Instrumentation for Fetal Therapy and Surgery) project. One of the aims of this project is to engineer novel, real-time image processing methods for intra-operative use in the treatment of congenital birth defects, such as spina bifida and the twin-to-twin transfusion syndrome. The developed target allows for the sterility-preserving optical distortion calibration of endoscopes within a few minutes. Good optical distortion calibration and compensation are important for mitigating undesirable effects like radial distortions, which not only hamper accurate imaging using existing endoscopic technology during fetal surgery, but also make acquired images less suitable for potentially very useful image computing applications, like real-time mosaicing. In this paper proposes a novel fabrication method to create an affordable, sterilizable calibration target suitable for use in a clinical setup. This method involves etching a calibration pattern by laser cutting a sandblasted stainless steel sheet. This target was validated using the camera calibration module provided by OpenCV, a state-of-the-art software library popular in the computer vision community.

This article describes the design and development of a sterilizable custom camera optical distortion calibration target for the peri-operative, fluid-immersed calibration of endoscopes during endoscopic interventions.

Sıvı-dalmış Fetoscope Optik Distorsiyon Kalibrasyon Tıbbi dereceli Sterilize Hedef

We have developed a calibration target for use with fluid-immersed endoscopes within the context of the GIFT-Surg (Guided Instrumentation for Fetal ...

3D Microtissues for Injectable Regenerative Therapy and High-throughput Drug Screening

To upgrade traditional 2D cell culture to 3D cell culture, we have integrated microfabrication with cryogelation technology to produce macroporous microscale cryogels (microcryogels), which can be loaded with a variety of cell types to form 3D microtissues. Herein, we present the protocol to fabricate versatile 3D microtissues and their applications in regenerative therapy and drug screening. Size and shape-controllable microcryogels can be fabricated on an array chip, which can be harvested off-chip as individual cell-loaded carriers for injectable regenerative therapy or be further assembled on-chip into 3D microtissue arrays for high-throughput drug screening. Due to the high elastic nature of these microscale cryogels, the 3D microtissues exhibit great injectability for minimally invasive cell therapy by protecting cells from mechanical shear force during injection. This ensures enhanced cell survival and therapeutic effect in the mouse limb ischemia model. Meanwhile, assembly of 3D microtissue arrays in a standard 384-multi-well format facilitates the use of common laboratory facilities and equipment, enabling high-throughput drug screening on this versatile 3D cell culture platform.

This protocol describes the fabrication of elastic 3D macroporous microcryogels by integrating microfabrication with cryogelation technology. Upon loading with cells, 3D microtissues are generated, which can be readily injected in vivo to facilitate regenerative therapy or assembled into arrays for in vitro high-throughput drug screening.