Een microfluïdische apparaat voor het kwantificeren van Bacteriële Chemotaxis in stabiele concentratiegradiënten
Summary
Dit protocol beschrijft de ontwikkeling van een microfluïdische apparaat voor het onderzoeken van bacteriële chemotaxis in stabiele concentratiegradiënten van chemoeffectors.
Abstract
Chemotaxis kunnen bacteriën bronnen van lokstof chemicaliën aanpak of de bronnen van afstotende stoffen te voorkomen. Bacteriën voortdurend de concentratie van specifieke chemoeffectors door het vergelijken van de huidige concentratie van de gemeten concentratie een paar seconden eerder. Deze vergelijking bepaalt de netto-richting van de beweging. Hoewel meerdere, concurrerende gradiënten vaak samen in de natuur, conventionele benaderingen voor het onderzoeken van bacteriële chemotaxis zijn suboptimaal voor het kwantificeren van de migratie in reactie op de concentratie gradiënten van lokstoffen en insectenwerende middelen. Hier beschrijven we de ontwikkeling van een microfluïdische chemotaxis model voor het presenteren van een nauwkeurige en stabiele concentratie gradiënten van chemoeffectors om bacteriën en kwantitatief onderzoek naar hun reactie op de toegepaste gradiënt. Het apparaat is veelzijdig in die concentratie gradiënten van elke gewenste absolute concentratie en gradiënt sterkte kan eenvoudig worden gegenereerd door diffusie mengen. Het apparaat is aangetoond met behulp van de reactie van<em> Escherichia coli</em> RP437 tot gradiënten van aminozuren en nikkel ionen.
Protocol
Discussion
De chemotaxis verdelingscoëfficiënt (CPC) en de chemotaxis migratie coëfficiënt (CMC) kan worden berekend zoals beschreven in Mao et al. 5. Als een cel wordt gedetecteerd op de hoge concentratie kant, krijgt een waarde van +1, terwijl een cel aangetroffen op de lage concentratie kant krijgt een waarde van -1. De waarden worden opgeteld en gedeeld door het totale aantal cellen om de CPC te genereren. Het teken van de CPC (positief of negatief) geeft de richting van de migratie (in de richting of …
Acknowledgements
Dit werk werd mede ondersteund door de National Science Foundation (cbet 0.846.453).
Riferimenti
- 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).
