다공성 매체에서 미생물 교통 유학에 대한 간단한 Microfluidic 시스템 : 미생물의 창
Summary
Microfluidic 장치는 실시간으로 적절한 물리적인 비늘에서 복잡한 자연의 프로세스를 시각화하는 데 사용할 수 있습니다. 우리는 표면 하의에 박테리아의 성장과 교통 수단을 공부하고 자연 다공성 매체의 주요 기능을 모방한 것이었 간단한 microfluidic 장치를 개발했습니다.
Abstract
다공성 매체에서 미생물의 성장과 교통 지하수 및 표면 물, 환경에서 영양분의 재활용뿐만 아니라, 직접에 대한 식수 공급에 병원균의 전송 품질에 대한 중요한 의미를했습니다. 자연 다공성 매체는 복잡한 물리적 토폴로지, 다양한 표면 화학, 영양분과 전자 acceptors 동적 그라디언트, 그리고 미생물의 곳곳에 분포로 구성되어 있습니다. 이러한 기능은 해석하기 어려운 미생물 교통 매크로 규모의 조사의 결과를 만들어 마이크론의 길이 규모 이상의 대폭 다양하고, 기계론의 모델의 검증 도전. 여기 간단한 microfluidic 장치, 마이크로 구조 서식지와 미생물 상호 작용을 시각화하기 위해 관찰된 현상에 영향을 미치는 핵심 프로세스를 파악하고, 체계적으로 예측 모델의 유효성을 검사하는 데 사용할 수있는 방법을 보여줍니다. 간단하고 사용하기 쉬운 흐름 세포는 투명, biocompatible와 산소 투과 재료 – 폴리 (디메틸 실록산) 밖으로 건설되었다. 석판술의 표준 방식은 마이크로 구조 마스터하기 위해 사용되었으며, 복제 성형은 주인의 마이크로 구조 흐름 세포를 캐스팅하는 데 사용되었다. 흐름 세포 챔버의 물리적 디자인은 실험 요구에 적용할 수 있습니다 microchannels은 단순 선형 연결에서 복잡한에 따라 다를 수있는 것은 2 μm의 한 작은 기능 크기 토폴로지. 우리 모듈형 EcoChip 흐름 전지 어레이는 중력 중심의 흐름 모듈에 의해 동일 챔버 및 흐름 제어 수십 있습니다. 우리는 표면 화학, 유체 성질 또는 미생물 인구의 특성의 영향을 조사하는 동안 EcoChip 장치의 사용을 통해, 신체 구조 및 압력 머리가 지속적으로 개최하거나 체계적으로 다양한 수있다는 것을 보여준다. 비 병원성를 사용하여 전송 실험을 통해 녹색 형광 단백질 표현<em> 장염</em> 박테리아 스트레인, 우리는 해비타트 구조, 흐름 조건, 그리고 근본적인 수송 현상에 inoculums 크기의 중요성을 설명하고, 실시간 입자 규모의 관측과 함께, microfluidics은 숨겨진 세계의 뛰어난 전망을 제공 보여줍니다.
Protocol
Discussion
EcoChip 시스템은 개별 실험의 요구에 적응합니다. 새 주인은 비교적 쉽게 만들 수 있으며, 마스터가 조작된되면 필요에 따라 추가로 정확하게 복제 장치 캐스트하실 수 있습니다. 흐름 모듈은 사용이 간단 특별한 장비 또는 복잡한 연결을 필요로하지 않으며, 간단한 변수위 압력 기반의 플로우 시스템으로 모델링 될 수 있습니다. 이 작품은 추가 확장 지속하고 있으며, humic 산성 코팅 채널을 생성?…
Acknowledgements
이 연구는 통합 Biosystems 연구 및 교육 (VIIBRE)에 대한 밴더빌트 연구소 국립 과학 재단 (National Science Foundation),에서와 써얼 시스템 생물학 및 생물 학부 연구 체험 (써얼 SyBBURE)에 의해 부여 # 0,649,883에 의해 지원되었다.
Materials
| Material Name | Type | Company | Catalogue Number | Comment |
|---|---|---|---|---|
| PDMS | Dow Corning | |||
| SU8-2025 | MicroChem Corp. | |||
| Fluorescent Beads | Polysciences, Inc. |
References
- 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).
