Immobilization חיידקית עבור הדמיה על ידי מיקרוסקופית כוח אטומי
Summary
חיים חיידקים גראם שליליים גראם חיוביים יכולים להיות משותקת על מיקה ג'לטין מצופה הדמיה בנוזל באמצעות מיקרוסקופ כוח אטומי (AFM).
Abstract
AFM הינה ברזולוציה גבוהה (בסולם ננומטר) כלי הדמיה כי מכנית בדיקות משטח. יש לו את היכולת תאים התמונה ביומולקולות, בסביבה נוזלית, ללא צורך כימית לטפל המדגם. כדי להשיג מטרה זו, המדגם חייב דיו לדבוק פני השטח גובר על מנת למנוע הסרה של כוחות המופעלים על ידי קצה שלוחה סריקה AFM. במקרים רבים, הדמיה מוצלח תלוי immobilization של המדגם על פני השטח גובר. באופן אופטימלי, צריך להיות immobilization פולשנית כדי לדגום את כזה תהליכים מטבוליים ותכונות פונקציונליות אינם בסכנה. עד ביקע טרי ציפוי משטחים מיקה עם חזירי (חזיר) ג'לטין, חיידקים בעלי מטען שלילי יכול להיות משותקת על פני השטח הדמיה בנוזל על ידי AFM. Immobilization של תאים חיידקיים על מיקה ג'לטין מצופה קרוב לוודאי בשל אינטראקציה אלקטרוסטטית בין חיידקים בעלי מטען שלילי ואת הג'לטין מטען חשמלי חיובי. מספר גורמים יכולים להפריע immobilization חיידקים, כולל מרכיבים כימיים של הנוזל שבו חיידקים מושעים, זמן הדגירה של החיידק על ג'לטין מצופה, נציץ תכונות פני השטח של זן חיידקים המדיום שבו הם צילמו את החיידקים. באופן כללי, השימוש מיקה ג'לטין מצופה יימצא החלים בדרך כלל תאים מיקרוביאליים הדמיה.
Protocol
Discussion
גורמים שונים יכולים להשפיע על התא של חיידקים הרכבה הדמיה באמצעות AFM. ג'לטין המשמש לציפוי מיקה חשוב. מסחרי ג'לטין מבודד ממספר חוליות כולל דגים, פרות וחזירים. שניהם מקורם ואת שיטת עיבוד לקבוע התאמתו של ג'לטין עבור immobilization חיידקי. מקורות רבים וסוגי ג'לטין הוערכו ע…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
מחקר זה ממומן על ידי משרד המחקר הביולוגיים הסביבה, משרד האנרגיה של ארה"ב ועל ידי מענק למימון ממועצת העמים של וירג'יניה לחקר בריאות. Oak Ridge National Laboratory מנוהלת על ידי UT-באטל, LLC, עבור משרד האנרגיה של ארה"ב תחת חוזה מס 'DE-AC05-00OR22725.
Materials
| Name | Company | Catalogue number |
| Gelatin | Sigma, St. Louis, MO | G6144, G2625 or G2500 |
| PicoPlus Atomic Force Microscope | Agilent Technologies, Tempe, AZ | |
| AFM cantilevers | Veeco, Santa Barbara, CA | MLCT-AUHW |
Referências
- Bernal, R., Pullarkat, P. A. Mechanical properties of axons. Phys Rev Lett. 99, 018301-018301 (2007).
- Bray, D. Axonal growth in response to experimentally applied mechanical tension. Dev Biol. 102, 379-389 (1984).
- Chetta, J., Kye, C. Cytoskeletal dynamics in response to tensile loading of mammalian axons. Cytoskeleton (Hoboken). 67, 650-665 (2010).
- Dennerll, T. J., Lamoureux, P. The cytomechanics of axonal elongation and retraction. J Cell Biol. 109, 3073-3083 (1989).
- Fu, S. Y., Gordon, T. The cellular and molecular basis of peripheral nerve regeneration. Mol Neurobiol. 14, 1-2 (1997).
- Gray, C., Hukkanen, M. Rapid neural growth: calcitonin gene-related peptide and substance P- containing nerves attain exceptional growth rates in regenerating deer antler. Neurociência. 50, 953-963 (1992).
- Heidemann, S. R., Buxbaum, R. E. Tension as a regulator and integrator of axonal growth. Cell Motil Cytoskeleton. 17, 6-10 (1990).
- Heidemann, S. R., Buxbaum, R. E. Mechanical tension as a regulator of axonal development. Neurotoxicology. 15, 95-107 (1994).
- Heidemann, S. R., Lamoureux, P. Cytomechanics of axonal development. Cell Biochem Biophys. 27, 135-155 (1995).
- Iwata, A., Browne, K. D. Long-term survival and outgrowth of mechanically engineered nervous tissue constructs implanted into spinal cord lesions. Tissue Eng. 12, 101-110 (2006).
- Lamoureux, P., Heidemann, S. R. Growth and elongation within and along the axon. Dev Neurobiol. 70, 135-149 (2010).
- Lamoureux, P., Zheng, J. A cytomechanical investigation of neurite growth on different culture surfaces. J Cell Biol. 118, 655-661 (1992).
- Lindqvist, N., Liu, Q. Retinal glial (Muller) cells: sensing and responding to tissue stretch. Invest Ophthalmol Vis Sci. 51, 1683-1690 (2010).
- Loverde, J. R., Ozoka, V. C. Live Imaging of Axon Stretch Growth in Embryonic and Adult Neurons. J. Neurotrauma. , (2011).
- Lu, Y. B., Franze, K. Viscoelastic properties of individual glial cells and neurons in the CNS. Proc Natl Acad Sci U S A. 103, 17759-17764 (2006).
- O’Toole, M., Lamoureux, P. A physical model of axonal elongation: force, viscosity, and adhesions govern the mode of outgrowth. Biophys J. 94, 2610-2620 (2008).
- Pfister, B. J., Bonislawski, D. P. Stretch-grown axons retain the ability to transmit active electrical signals. FEBS Lett. 580, 3525-3531 (2006).
- Pfister, B. J., Gordon, T. Biomedical Engineering Strategies for Peripheral Nerve Repair: Surgical Applications, State of the Art, and Future Challenges. Crit Rev Biomed Eng. 39, 81-124 (2011).
- Pfister, B. J., Iwata, A. Extreme stretch growth of integrated axons. J Neurosci. 24, 7978-7983 (2004).
- Pfister, B. J., Iwata, A. Development of transplantable nervous tissue constructs comprised of stretch-grown axons. J Neurosci Methods. 153, 95-103 (2006).
- Siechen, S., Yang, S. Mechanical tension contributes to clustering of neurotransmitter vesicles at presynaptic terminals. Proc Natl Acad Sci U S A. 106, 12611-12616 (2009).
- Smith, D. H. Stretch growth of integrated axon tracts: extremes and exploitations. Prog Neurobiol. 89, 231-239 (2009).
- Smith, D. H., Wolf, J. A. A new strategy to produce sustained growth of central nervous system axons: continuous mechanical tension. Tissue Eng. 7, 131-139 (2001).
- Weiss, P. Nerve patterns: The mechanics of nerve growth. Growth, Third Growth Symposium. 5, 163-203 (1941).
- Zheng, J., Lamoureux, P. Tensile regulation of axonal elongation and initiation. J Neurosci. 11, 1117-1125 (1991).
