Summary

Un dispositif microfluidique pour quantifier chimiotactisme des bactéries dans des gradients de concentration stable

Published: April 19, 2010
doi:

Summary

Ce protocole décrit le développement d'un dispositif microfluidique pour étudier la chimiotaxie bactérienne dans des gradients de concentration stable de chemoeffectors.

Abstract

Chimiotactisme permet aux bactéries de l'approche des sources de produits chimiques attractives ou pour éviter les sources de produits chimiques répulsifs. Bactéries surveiller en permanence la concentration de chemoeffectors spécifiques en comparant la concentration actuelle à la concentration détectée quelques secondes plus tôt. Cette comparaison permet de déterminer le sens net de mouvement. Bien que plusieurs gradients concurrentes coexistent souvent dans la nature, les approches conventionnelles d'enquêter sur le chimiotactisme des bactéries ne sont pas optimales pour quantifier la migration en réponse aux gradients de concentration d'attractifs et répulsifs. Ici, nous décrivons le développement d'un modèle de chimiotactisme microfluidique pour présenter des gradients de concentration précis et stable des chemoeffectors aux bactéries et quantitativement enquêter sur leur réponse au gradient appliqué. L'appareil est polyvalent dans ce gradients de concentration de toute concentration désirée et la force absolue du gradient peuvent être facilement générés par le mélange diffusif. L'appareil est démontré en utilisant la réponse de<em> Escherichia coli</em> RP437 aux gradients d'acides aminés et des ions de nickel.

Protocol

1. La fabrication des maîtres de silicium en utilisant la norme SU-8 photolithographie 1 (non représenté dans cette vidéo). Utilisez du papier standard SU-8 méthodes photolithographie pour créer un SU-8 "maître" (SU-8 2025, MicroChem, Newton, MA) pour la fabrication du moule de PDMS qui contient le réseau microfluidique et la chambre de chimiotactisme. Ces moules maître peut être fabriqué dans toute installation de microfabrication (par exemple, Stanford Microfluidique…

Discussion

Le coefficient de partage chimiotactisme (PCC) et le coefficient de migration chimiotactisme (CMC) peut être calculé comme décrit dans Mao et al 5. Si une cellule est détectée sur le côté haute concentration, il est donné une valeur de 1, alors qu'une cellule détectée sur le côté faible concentration est donné une valeur de -1. Les valeurs sont additionnées et divisées par le nombre total de cellules pour générer le PCC. Le signe de la CPC (positive ou négative) donne la direct…

Acknowledgements

Ce travail a été soutenu en partie par la National Science Foundation (EFAC 0846453).

Riferimenti

  1. McDonald, J. C. Prototyping of microfluidic devices in poly(dimethylsiloxane) using solid-object printing. Anal Chem. 74, 1537-1545 (2002).
  2. 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).
  3. 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).
  4. Englert, D. L., Jayaraman, A., Manson, M. D. . Microfluidic techniques for the analysis of bacterial chemotaxis. , (2009).
  5. Mao, H., Cremer, P. S., &amp, M. a. n. s. o. n. A sensitive, versatile microfluidic assay for bacterial chemotaxis. PNAS. 100 (9), 5449-5454 (2003).
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Citazione di questo articolo
Englert, D. L., Manson, M. D., Jayaraman, A. A Microfluidic Device for Quantifying Bacterial Chemotaxis in Stable Concentration Gradients. J. Vis. Exp. (38), e1779, doi:10.3791/1779 (2010).

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