Dieses Protokoll beschreibt die Entwicklung einer mikrofluidischen Vorrichtung zur Untersuchung der bakteriellen Chemotaxis in stabilen Konzentrationsgradienten chemoeffectors.
Abstract
Chemotaxis ermöglicht Bakterien zu den Quellen der Lockstoff Chemikalien-Ansatz oder die Quellen der abweisenden Chemikalien zu vermeiden. Bakterien ständig die Konzentration von bestimmten chemoeffectors durch den Vergleich der aktuellen zur Konzentration detektiert ein paar Sekunden früher. Dieser Vergleich bestimmt, die Netto-Richtung der Bewegung. Obwohl mehrere, konkurrierende Verläufe oft in der Natur existieren, sind konventionelle Ansätze zur Untersuchung der bakteriellen Chemotaxis suboptimal für die Quantifizierung der Migration in Reaktion auf Konzentrationsgradienten von Lockstoffen und Repellents. Hier beschreiben wir die Entwicklung einer mikrofluidischen Chemotaxis-Modell für die Präsentation präzise und stabile Konzentrationsgradienten chemoeffectors Bakterien und quantitative Untersuchung ihrer Reaktion auf das angelegte Gefälle. Das Gerät ist vielseitig, dass Konzentrationsgradienten beliebiger absolute Konzentration und Gradientenstärke kann leicht durch diffusive Mischen erzeugt werden. Das Gerät wird demonstriert mit der Reaktion der<em> Escherichia coli</em> RP437 an Steigungen von Aminosäuren und Nickel-Ionen.
Protocol
1. Herstellung von Silizium-Master mithilfe von Standard-SU-8 Photolithographie 1 (nicht in diesem Video gezeigt). Verwenden Sie Standard-SU-8 Photolithographie Methoden, um eine SU-8 "Master" (SU-8 2025 MicroChem, Newton, MA) zur Herstellung der PDMS Form, dass die mikrofluidischen Netzwerk-und Chemotaxis Kammer enthält. Solche Master-Formen können jederzeit Mikrofabrikation Anlage (, z. B. Stanford Mikrofluidik Foundry hergestellt werden <a href="http://thebigone.stanford.edu…
Discussion
Die Chemotaxis Verteilungskoeffizient (CPC) und die Chemotaxis Migration Koeffizient (CMC) kann berechnet als in Mao et al5 beschrieben. Wenn eine Zelle auf die hohe Konzentration Seite erkannt wird, ist es ein Wert von +1 gegeben, während eine Zelle auf die geringe Konzentration Seite hat einen Wert von -1 gegeben ist. Die Werte werden addiert und dividiert durch die Gesamtzahl der Zellen auf die CPC zu generieren. Das Vorzeichen der CPC (positiv oder negativ) gibt die Richtung der Migration (hin…
Acknowledgements
Diese Arbeit wurde zum Teil durch die National Science Foundation (CBET 0846453) unterstützt.
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).