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
1. Fabricage van silicium meesters met behulp van standaard SU-8 fotolithografie een (niet getoond in deze video). Gebruik standaard SU-8 fotolithografie methoden om een SU-8 "master" (SU-8 2025, Microchem, Newton, MA) te creëren voor het vervaardigen van de PDMS schimmel die de microfluïdische netwerk en chemotaxis kamer bevat. Deze master-mallen kunnen worden vervaardigd op een microfabricage faciliteit (bijv. Stanford Microfluidics Foundry; <a href="http://thebigone.st…
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).
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).