Un dispositivo de microfluidos para la cuantificación de la quimiotaxis bacteriana en gradientes de concentración estable
Summary
Este protocolo describe el desarrollo de un dispositivo de microfluidos para la investigación de la quimiotaxis bacteriana en los gradientes de concentración estable de chemoeffectors.
Abstract
Quimiotaxis permite que las bacterias de acercarse a las fuentes de sustancias atrayentes o para evitar las fuentes de productos químicos repelentes. Las bacterias controlan constantemente la concentración de chemoeffectors específicos mediante la comparación de la concentración actual de la concentración detectada unos segundos antes. Esta comparación determina la dirección neta de movimiento. A pesar de múltiples gradientes, que compiten a menudo coexisten en la naturaleza, los enfoques convencionales para la investigación de la quimiotaxis bacteriana son óptimas para la cuantificación de la migración en respuesta a los gradientes de concentración de atrayentes y repelentes. Aquí se describe el desarrollo de un modelo de quimiotaxis de microfluidos para la presentación de los gradientes de concentración precisa y estable de chemoeffectors a las bacterias y cuantitativamente la investigación de su respuesta al gradiente aplicado. El dispositivo es muy versátil en el que los gradientes de concentración de cualquier concentración deseada absoluta y la fuerza del gradiente puede ser fácilmente generados por la mezcla difusiva. El dispositivo se demuestra mediante la respuesta de<em> Escherichia coli</em> RP437 a los gradientes de los aminoácidos y iones de níquel.
Protocol
Discussion
El coeficiente de partición de la quimiotaxis (CPC) y el coeficiente de migración de la quimiotaxis (CMC) se puede calcular como se describe en Mao et al 5. Si una célula se detecta en el lado de alta concentración, se le da un valor de 1, mientras que una célula detecta en la parte baja concentración se da un valor de -1. Los valores se suman y se dividen entre el número total de células para generar el CPC. El signo de la CPC (positivo o negativo) de la dirección de la migración (hacia o…
Acknowledgements
Este trabajo fue apoyado en parte por la National Science Foundation (CBET 0846453).
References
- McDonald, J. C. Prototyping of microfluidic devices in poly(dimethylsiloxane) using solid-object printing. Anal Chem. 74, 1537-1545 (2002).
- Hansen, M. C., Palmer, R. J. J., Udsen, C., White, D. C., Molin, S. Assessment of GFP fluorescence in cells of Streptococcus gordonii under conditions of low pH and low oxygen concentration. Microbiol. 147, 1383-1391 (2001).
- Englert, D. L., Manson, M. D., Jayaraman, A. A Flow-Based Microfluidic Device for Quantifying Bacterial Chemotaxis in Stable, Competing Gradients. Appl Environ Microbiol. 75, 4557-4564 (2009).
- Englert, D. L., Jayaraman, A., Manson, M. D. . Microfluidic techniques for the analysis of bacterial chemotaxis. , (2009).
- Mao, H., Cremer, P. S., &, M. a. n. s. o. n. A sensitive, versatile microfluidic assay for bacterial chemotaxis. PNAS. 100 (9), 5449-5454 (2003).
