نافذة على المجهري : نظم ميكروفلويديك بسيطة لدراسة النقل في وسائل الإعلام الميكروبية المسامية
Summary
ويمكن استخدام أجهزة ميكروفلويديك لتصور العمليات الطبيعية المعقدة في الوقت الحقيقي ، وعلى المستويات المادية المناسبة. قمنا بتطوير جهاز بسيط ميكروفلويديك الذي يحاكي السمات الرئيسية من وسائل الإعلام التي يسهل اختراقها لدراسة النمو الطبيعي ونقل البكتيريا الموجودة في باطن الأرض.
Abstract
نمو الجراثيم والنقل في وسائل الإعلام التي يسهل اختراقها لها انعكاسات هامة على جودة المياه الجوفية والسطحية ، وإعادة تدوير المواد الغذائية في البيئة ، وكذلك مباشرة لنقل مسببات الأمراض إلى إمدادات المياه الصالحة للشرب. وتتكون وسائل الإعلام التي يسهل اختراقها من طوبولوجيا الطبيعية و الجسدية معقدة ، كيمياء السطح متنوعة ، التدرجات دينامية من المواد المغذية ويقبلون الإلكترون ، والتوزيع غير مكتمل من الميكروبات. هذه الميزات تختلف إلى حد كبير على مقياس طول ميكرون ، مما يجعل النتائج الكلي على نطاق التحقيقات في نقل الجراثيم من الصعب تفسير ، وتطعن في التحقق من النماذج الميكانيكية. هنا علينا أن نظهر كيف يمكن استخدام أجهزة ميكروفلويديك بسيطة لتصور التفاعلات الميكروبية الدقيقة مع منظم الموائل ، وتحديد العمليات الأساسية التي تؤثر في الظواهر المرئية ، وبشكل منتظم للتحقق من صحة النماذج التنبؤية. شيدت بسيطة ، وخلايا تدفق سهلة الاستخدام من الشفافية ، وبولي المواد حيويا والأكسجين نفاذية – (ثنائي ميثيل siloxane). واستخدمت الطرق المعيارية لجعل ضوئيه متناهية الصغر المهيكلة الماجستير ، وكانت تستخدم قوالب متماثلة للادلاء تدفق الخلايا الصغيرة منظم من سادة. التصميم المادي للغرفة تدفق خلية قابلة للتكيف مع متطلبات التجريبية : microchannels يمكن أن تختلف من اتصالات خطية بسيطة إلى المعقدة والغامضة مع أحجام صغيرة مثل ميزة 2 ميكرون. لدينا مجموعة وحدات تدفق EcoChip الخلية ميزات متطابقة عشرات الغرف والتحكم في التدفق من قبل وحدة تدفق الجاذبية يحركها. علينا أن نظهر ذلك من خلال استخدام أجهزة EcoChip ، ويمكن عقد رؤساء الهياكل المادية والضغط المستمر أو تباينت بشكل منهجي بينما يتم التحقيق في تأثير الكيمياء السطحية ، خواص السوائل ، أو خصائص السكان الميكروبية. من خلال التجارب باستخدام النقل غير المسببة للمرض ، والأخضر ، معربا عن بروتين فلوري<em> الضمة</em> السلالة البكتيرية ، ونحن لتوضيح أهمية هيكل الموائل ، وظروف التدفق ، واللقاح على حجم الظواهر النقل الأساسية ، مع ملاحظات والجسيمات النطاق في الوقت الحقيقي ، على microfluidics تثبت أن نقدم وجهة نظر مقنعة للعالم خفي.
Protocol
Discussion
EcoChip النظام قابل للتكيف مع احتياجات تجربة فردية. يمكن إنشاء الأسياد الجدد بسهولة نسبيا ، وبمجرد ملفقة الماجستير ، ويمكن تكرارها يلقي إضافية الأجهزة بالضبط حسب الحاجة. وحدة تدفق سهلة الاستعمال ، لا تحتاج الى معدات خاصة أو اتصالات معقدة ، ويمكن أن تكون على غرار كرئيس ب?…
Acknowledgements
وأيد هذه الدراسة من قبل # 0649883 منحة من مؤسسة العلوم الوطنية ، من قبل معهد بحوث النظم البيولوجية لفاندربيلت التكاملية والتعليم (VIIBRE) ، ونظم من قبل الأحياء سيرل الهندسة الحيوية والخبرة للبحوث الجامعية (سيرل SyBBURE).
Materials
| Material Name | Tipo | Company | Catalogue Number | Comment |
|---|---|---|---|---|
| PDMS | Dow Corning | |||
| SU8-2025 | MicroChem Corp. | |||
| Fluorescent Beads | Polysciences, Inc. |
Referências
- Whitesides, G., Ostuni, E., Takayama, S., Jiang, X., Ingber, D. Soft lithography in biology and biochemistry. Annual Review of Biomedical Engineering. 3, 335-373 (2001).
- Wang, W., Shor, L. M., LeBoeuf, E. J., Wikswo, J. P., Kosson, D. S. Mobility of protozoa through narrow channels. Applied and Environmental Microbiology. 71, 4628-4637 (2005).
