여러 고유 긴장 유학을위한 마이크로 유체 장치
Summary
우리는 클린 룸이나 부드러운 리소그래피 필요없이 여러 독특한 변종에 유사한 동적 조건을 적용 할 수있는 마이크로 유체 장치를 생산하는 간단한 방법을 제시한다.
Abstract
환경 변화에 대한 세포 반응의 연구는 많은 실험 도전을 포즈 : 전지는 비교 방식으로 자주 변경 조건 이미징해야합니다. Multiwell 플레이트는 정기적으로 여러 가지 변종 또는 셀 라인을 비교하는 데 사용하지만, 환경 역학 이상의 제한된 제어 할 수 있습니다. 마이크로 유체 장치는 반면에, 주변 조건을 통해 정교한 동적 제어를 허용하지만 이미지에 도전하고에 몇 가지 변종 이상을 구별합니다. 여기 쉽고 빠르게 하나의 채널에 여러 독특한 효모 종자를 동적으로 변경하는 조건을 적용 할 수있는 마이크로 유체 장치를 제조하는 방법을 설명합니다. 장치는 부드러운 리소그래피 필요없이 설계 및 간단한 방법으로 제조된다. 그것은 microwells을 품고 두 번째 레이어에 부착 된 Y 모양의 유동 채널로 구성되어 있습니다. 긴장은 별도의 microwells에 배치하고, 동일한 동적 조건 하에서 이미징 있습니다. 우리는 데모다른 효모 종자에 영양소를 변경 펄스에 단백질 현지화 응답을 측정하기위한 장치의 사용을 nstrate.
Introduction
세포는 끊임없이 신진 대사, 전사 프로필과 세포 기능을 변경하여, 동적으로 변화하는 환경에 반응하고 있습니다. 이러한 현상을 연구하기 위해, 이러한 변경 사항을 수량화 수있는 방법이 필요합니다. 이러한 응답에 대한 표시 장치의 한 종류는 영양 스트레스에 대응 스트레스 관련 전사 인자의 국산화의 변화입니다.
마이크로 유체 장치 1은 동적 셀 2-4으로 환경 조건을 조작하는 데 사용되었습니다. 세포의 환경이 정확하게 제어하여 동적으로 변경할 수 있습니다, 세포는 외부 조건의 조작 중에 포함 항상 라이브 이미징 될 수 있고 최소한의 시약 볼륨이 필요합니다 : 그들은 살아있는 세포 이미징에 대한 몇 가지 장점을 제시한다. 두 조건 사이에 교대를 허용 마이크로 유체 장치에 대한 아주 간단한 디자인, Y 모양의 장치가 2입니다. 우리는 정기적으로 허용 Y 모양의 마이크로 유체 장치를 사용하여채널의 셀에 역동적 인 변화의 응용 프로그램입니다. 우리는 효모 세포의 휘황 태그 스트레스 관련 전사 인자의 국산화 변경 사항을 따라이 장치를 사용합니다. 우리는 영양 조건을 변경에서 변경 사항을 따르십시오. 예를 들어, 우리는의 펄스를 (또는 펄스의 시리즈) 제공 할 수 있습니다 포도당 함유 아주 좋은 시간적 해상도에서 노 포도당 매체의 기간 내에 매체. 종종 이러한 실험에서, 하나는 다른 세포 변종 (예를 들어, 서로 다른 돌연변이, 또는 다른 야생 분리)의 응답을 비교에 관심이 있습니다. Y 모양의 채널은 각 채널에서 한 변형으로 제한됩니다 – 하나 이상의 변형을 사용하는 경우 변종을 구별 할 간단한 방법은 없습니다. 이를 극복하기 위해 다른 채널을 사용할 수 있습니다. 우리가 여러 변종에 같은 역학 조건을 적용하려면, 우리는 여러 채널과 함께 Y-채널 개념을 결합하고 싶습니다. 이 솔루션을 구현에 두 문제가 있습니다 : 그것은 t을 적용하기 어려울 수 있습니다그는 모든 채널에 같은 시간에 동일한 조건, 그리고 거기에 하나의 장치에 장착 할 수 있습니다 Y-채널의 수에 기하학적 제한됩니다. 따라서 동적 조건 하에서 하나의 채널에 여러 변종을 볼 수있는 방법을 찾고있었습니다.
여기 우리는 같은 동적 조건 하에서 하나의 채널에 영상 여러 변종위한 두 층 마이크로 유체 장치에 대해 설명합니다. 아래 층은 홀 행과 얇은 PDMS로 구성되어 있습니다. 이 층은 유리 coverslip 우리가 유리를 Concanavalin과를 준수, 서로 다른 변종을 배치됩니다에 우물을 만드는에 부착되어 있습니다. 두 번째 층은 스카치 테이프 방법 5를 사용하여 만든 Y 모양의 마이크로 유체 장치입니다. 우물에 긴장을 배치 한 후 두 번째 층은 신속하게 정렬되며 다양한 변종을 포함 여러 우물과 하나가 채널을 생성, 첫번째에 부착. 이 최종 장치 곳 모두 하나의 채널에 여러 변종에 따라 수긴장이 동일한 시간에 동일한 조건을 받게됩니다. 전체 설계 및 생산 공정이없이 부드러운 리소그래피와 함께 간단한 방법을 사용하여 benchtop에 수행 할 수 있습니다.
Protocol
Representative Results
Discussion
이 논문에서 우리는 동적 조건 하에서 다음과 같은 몇 가지 효모 종자를 동시에 할 수있는 마이크로 유체 장치를 만들기위한 간단한 benchtop 방법을 제시한다. 하나의 채널에 여러 변종을 이용하면 여러 변종에 하나의 세포 응답의 역 동성을 비교하기위한 신뢰할 수있는 도구를 제공합니다. 우리 접근 방식의 장점 중 하나는 클린 룸에 대한 필요없이 간단한 방법으로 장치를 조작 할 수있는 능력입…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
YG는 IDB의 화목에 의해 지원됩니다. IN은 아론의 동료들과 에드몬드 J 의 교수 동료입니다. 텔 아비브 대학에서 생물 정보학에 대한 Safra 센터 . 이 연구는 ISF 부여 10분의 1,499에 의해 지원되었다.
Materials
| Reagent/Equipment | Company | Catalogue number |
| PDMS- SYLGARD 184 | Dow Corning USA | |
| Vacuum desiccator | Nalgene | 5310-0250 |
| Biopsy punchers | Ted Pella Inc. | Harris Uni-Core 15076 (2 mm), 15074 (1.2 mm) |
| Syringe pumps | Chemyx | Fusion 200 |
| Corona treater | Electro-technic products | BD-20 |
| Tygon tubing | Tygon | S-54-HL |
| Concanavalin-A | Sigma | C7275 |
| Scotch tape | 3M Scotch | Transparent Tape 1/2″ |
Referências
- Dertinger, S. K., Jiang, X., Li, Z., Murthy, V. N., Whitesides, G. M. Gradients of substrate-bound laminin orient axonal specification of neurons. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 99, 12542-12547 (2002).
- Hersen, P., McClean, M. N., Mahadevan, L., Ramanathan, S. Signal processing by the HOG MAP kinase pathway. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 105, 7165-7170 (2008).
- Paliwal, S. MAPK-mediated bimodal gene expression and adaptive gradient sensing in yeast. Nature. 446, 46-51 (2007).
- Bennett, M. R., Hasty, J. Microfluidic devices for measuring gene network dynamics in single cells. Nat. Rev. Genet. 10, 628-638 (2009).
- Shrirao, A. B., Perez-Castillejos, R. Simple Fabrication of Microfluidic Devices by Replicating Scotch-tape Masters. Chips & Tips. , (2010).
- Haubert, K., Drier, T., Beebe, D. PDMS bonding by means of a portable, low-cost corona system. Lab Chip. 6, 1548-1549 (2006).
- Gerber, D., Maerkl, S. J., Quake, S. R. An in vitro microfluidic approach to generating protein-interaction networks. Nat. Methods. 6, 71-74 (2009).
