Ett mikroflödessystem enhet för att kvantifiera Bakteriella chemotaxis i stabila koncentrationsgradienter
Summary
Detta protokoll beskriver utvecklingen av en mikroflödessystem anordning för att undersöka bakterie chemotaxis i stabila koncentrationsgradienter av chemoeffectors.
Abstract
Chemotaxis gör att bakterier att närma källor lockbete kemikalier eller för att undvika källor till motbjudande kemikalier. Bakterier övervakar ständigt koncentrationen av specifika chemoeffectors genom att jämföra den nuvarande koncentrationen till koncentrationen upptäckt några sekunder tidigare. Denna jämförelse bestämmer netto färdriktning. Trots att flera konkurrerande gradienter ofta samexistera i naturen, konventionella metoder för undersökning av bakteriell chemotaxis är suboptimala för att kvantifiera migration som svar på koncentrationsgradienter av tilldragande och repellerande medel. Här beskriver vi utvecklingen av en mikroflödessystem chemotaxis modell för att presentera exakt och stabil koncentrationsgradienter av chemoeffectors för bakterier och kvantitativt undersöka deras svar på den tillämpade övertoningen. Enheten är mångsidig i att koncentrationsgradienter av önskad absolut koncentration och gradient styrka kan lätt genereras av diffus blandning. Enheten visas med hjälp av respons<em> Escherichia coli</em> RP437 till gradienter av aminosyror och joner nickel.
Protocol
Discussion
Den chemotaxis fördelningskoefficient (CPC) och kemotaxi migration koefficienten (CMC) kan beräknas enligt beskrivningen i Mao et al 5. Om en cell upptäcks på den höga koncentrationen sidan ges det ett värde på 1, medan en cell upptäcks på den låga koncentrationen sidan ges ett värde på -1. Värdena summeras och delas med det totala antalet celler att generera CPC. Tecknet för CPC (positiv eller negativ) ger riktning migration (mot eller bort från en signal). Även om CPC visar om cell…
Acknowledgements
Detta arbete stöddes delvis av 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).
