Summary

Atomik Kuvvet Mikroskopi Görüntüleme Bakteriyel İmmobilizasyon

Published: August 10, 2011
doi:

Summary

Canlı Gram-negatif ve Gram-pozitif bakterilerin jelatin kaplı mika üzerinde hareketsiz ve Atomik Kuvvet Mikroskobu (AFM) kullanarak sıvı görüntülü olabilir.

Abstract

AFM görüntüleme aracı mekanik problar bir yüzey, yüksek çözünürlüklü (nm ölçekli). Numunenin kimyasal tedavi etmek gerek kalmadan, sıvı bir ortamda, görüntü hücreleri ve biyomoleküllerin yeteneği vardır. Bu amacı gerçekleştirmek için, örnek tarama AFM konsol ucu tarafından uygulanan kuvvetler tarafından kaldırılmasını engellemek için yeterli montaj yüzeyine uygun olmalıdır. Birçok durumda, başarılı görüntüleme için örnek montaj yüzeyine immobilizasyonu bağlıdır. Optimal, immobilizasyon minimal invaziv metabolik süreçleri ve fonksiyonel özellikleri tehlikeye böyle örnek olmalıdır. Domuz (domuz) jelatin kaplama taze bölünmüş mika yüzeyleri, negatif yüklü bakterilerin yüzeye immobilize ve sıvı AFM tarafından görüntülenmiş. Jelatin kaplı mika bakteri hücrelerinin immobilizasyonu negatif yüklü bakteri ve pozitif yüklü jelatin arasında elektrostatik etkileşim nedeniyle büyük olasılıkla. Çeşitli faktörler, kimyasal bileşenler bakteri asılı olduğu, sıvı, bakteri görüntülü hangi bakteri suşu ve orta jelatin kaplı mika, yüzey özellikleri bakteri inkübasyon süresi de dahil olmak üzere bakteriyel immobilizasyon, müdahale edebilirsiniz. Genel olarak, jelatin kaplı mika kullanımı genellikle görüntüleme mikrobiyal hücreler için geçerli olmak üzere bulunur.

Protocol

1. Mika hazırlanması: AFM mikroskobu (yaklaşık 22 × 30 mm) uyum için gerekli boyut makas ile mika (Elektron Mikroskobu Bilimleri) kesin. Cleave, her iki tarafta mika, genellikle bant kullanarak, dış katmanı kaldırmak için sadece yumuşak kesintisiz katmanları kalmayıncaya kadar. 2. Jelatin solüsyonu hazırlanması: Bir laboratuvar şişesi 100 ml distile su ekleyin. Mikrodalga şişe su kaynamaya başlayana kadar ısıtın. (Mikro…

Discussion

Çeşitli faktörler AFM tarafından mikrobiyal montaj hücre ve görüntüleme etkileyebilir. Mika kaplama için kullanılan jelatin önemlidir. Ticari jelatin, balık, inek, ve domuz da dahil olmak üzere bir dizi omurgalıların izole edilmiştir. Kökeni ve işleme yöntemi Her iki bakteri immobilizasyon için jelatin uygunluğunu belirler. Sayısız kaynakları ve türleri jelatin hareketsizleştirir bakteri onların etkinliği değerlendirilmiştir [1]. Sigma G-6144, G-2625 için en etkili jelatin bulundu. Domuz (…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Bu araştırma, Biyolojik ve Çevresel Araştırma Dairesi, ABD Enerji Bakanlığı ve hibe finansmanı Virginia Commonwealth Sağlık Araştırma Kurulu tarafından desteklenmektedir. Oak Ridge Ulusal Laboratuvarı'nda, Sözleşme No: DE-AC05-00OR22725 altında ABD Enerji Bakanlığı için UT-Battelle, LLC tarafından yönetilmektedir.

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

References

  1. Bernal, R., Pullarkat, P. A. Mechanical properties of axons. Phys Rev Lett. 99, 018301-018301 (2007).
  2. Bray, D. Axonal growth in response to experimentally applied mechanical tension. Dev Biol. 102, 379-389 (1984).
  3. Chetta, J., Kye, C. Cytoskeletal dynamics in response to tensile loading of mammalian axons. Cytoskeleton (Hoboken). 67, 650-665 (2010).
  4. Dennerll, T. J., Lamoureux, P. The cytomechanics of axonal elongation and retraction. J Cell Biol. 109, 3073-3083 (1989).
  5. Fu, S. Y., Gordon, T. The cellular and molecular basis of peripheral nerve regeneration. Mol Neurobiol. 14, 1-2 (1997).
  6. Gray, C., Hukkanen, M. Rapid neural growth: calcitonin gene-related peptide and substance P- containing nerves attain exceptional growth rates in regenerating deer antler. Neuroscience. 50, 953-963 (1992).
  7. Heidemann, S. R., Buxbaum, R. E. Tension as a regulator and integrator of axonal growth. Cell Motil Cytoskeleton. 17, 6-10 (1990).
  8. Heidemann, S. R., Buxbaum, R. E. Mechanical tension as a regulator of axonal development. Neurotoxicology. 15, 95-107 (1994).
  9. Heidemann, S. R., Lamoureux, P. Cytomechanics of axonal development. Cell Biochem Biophys. 27, 135-155 (1995).
  10. 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).
  11. Lamoureux, P., Heidemann, S. R. Growth and elongation within and along the axon. Dev Neurobiol. 70, 135-149 (2010).
  12. Lamoureux, P., Zheng, J. A cytomechanical investigation of neurite growth on different culture surfaces. J Cell Biol. 118, 655-661 (1992).
  13. Lindqvist, N., Liu, Q. Retinal glial (Muller) cells: sensing and responding to tissue stretch. Invest Ophthalmol Vis Sci. 51, 1683-1690 (2010).
  14. Loverde, J. R., Ozoka, V. C. Live Imaging of Axon Stretch Growth in Embryonic and Adult Neurons. J. Neurotrauma. , (2011).
  15. 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).
  16. 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).
  17. Pfister, B. J., Bonislawski, D. P. Stretch-grown axons retain the ability to transmit active electrical signals. FEBS Lett. 580, 3525-3531 (2006).
  18. 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).
  19. Pfister, B. J., Iwata, A. Extreme stretch growth of integrated axons. J Neurosci. 24, 7978-7983 (2004).
  20. Pfister, B. J., Iwata, A. Development of transplantable nervous tissue constructs comprised of stretch-grown axons. J Neurosci Methods. 153, 95-103 (2006).
  21. 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).
  22. Smith, D. H. Stretch growth of integrated axon tracts: extremes and exploitations. Prog Neurobiol. 89, 231-239 (2009).
  23. 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).
  24. Weiss, P. Nerve patterns: The mechanics of nerve growth. Growth, Third Growth Symposium. 5, 163-203 (1941).
  25. Zheng, J., Lamoureux, P. Tensile regulation of axonal elongation and initiation. J Neurosci. 11, 1117-1125 (1991).
check_url/2880?article_type=t

Play Video

Cite This Article
Allison, D. P., Sullivan, C. J., Mortensen, N. P., Retterer, S. T., Doktycz, M. Bacterial Immobilization for Imaging by Atomic Force Microscopy. J. Vis. Exp. (54), e2880, doi:10.3791/2880 (2011).

View Video