A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Method Article
في هذه المقالة، نبدي تصوير مباشر من الديدان الفردية التي تستخدم جهاز مخصص موائع جزيئية. منفردة تقتصر الديدان متعددة في الجهاز، لفصل الدوائر، مما يتيح مراقبة طولية متعدد العمليات البيولوجية المختلفة.
في العقد الماضي، تم تطبيقها على دراسة الحيوانات الصغيرة، بما في ذلك ديدان أسطوانية ايليجانس كاينورهابديتيس، تقنيات موائع جزيئية وقد أثبتت جدواها كمنصة تصوير الحي مريحة لتوفير قدرات لمراقبة دقيقة من الظروف التجريبية في الوقت الحقيقي. في هذه المقالة، نبدي تصوير يعيش الفردية الديدان توظيف وورمسبا، جهاز موائع جزيئية مخصصة التي نشرت سابقا. منفردة تقتصر الديدان متعددة في الجهاز، لفصل الدوائر، مما يتيح مراقبة طولية متعدد العمليات البيولوجية المختلفة. لتوضيح القدرة، نحن أجرى تجارب إثبات لمبدأ التي كانت مصابة الديدان في الجهاز مع البكتيريا المسببة للأمراض، والقوى المحركة للتعبير عن الجينات الاستجابة المناعية ووضع البيض تم رصدها بصورة مستمرة في الفرد الحيوانات. تصميم بسيط وتشغيل هذا الجهاز جعلها مناسبة للمستخدمين الذين لديهم أي خبرة سابقة مع التجارب المستندة إلى موائع جزيئية. ونحن نقترح أن هذا النهج سوف تكون مفيدة للعديد من الباحثين المهتمين بالملاحظات طولية للعمليات البيولوجية في ظروف محددة تحديداً جيدا.
قد تؤدي التغيرات في الظروف البيئية لتفعيل البرامج الوراثية مصحوبة بتحريض والقمع للتعبير عن جينات محددة1،2. قد تكون هذه التغيرات الحركية متغير بين الأنسجة في الحيوانات نفسها، وبين الحيوانات المختلفة. ولذلك تدعو الدراسات لمثل هذه البرامج الوراثية الأساليب التي تسمح للتصوير الطولي للحيوانات الفردية وتوفير عنصر التحكم الديناميكية الدقيق للظروف البيئية.
في السنوات الأخيرة، استخدمت أجهزة فلويديك ميكروفابريكاتيد لدراسة جوانب كثيرة من الاستجابة والسلوك في الحيوانات الصغيرة، بما في ذلك الديدان والذباب ويتحمل الماء وأكثر3،4،،من56، 7. وتشمل التطبيقات، على سبيل المثال، عميق فينوتيبينج، أوبتوجينيتيك لتسجيل نشاط الخلايا العصبية في الاستجابة للمحفزات الكيميائية، وتتبع للسلوكيات الحركية مثل الحركة وضخ8،،من910 , 11.
النهج القائم على موائع جزيئية عقد العديد من الخصائص التي يمكن أن تستفيد من تصوير طولية طويلة الأجل للاستجابة لمنبهات البيئية، بما في ذلك مراقبة الديناميكية دقيقة من المكروية المحلية، تصميم مرن يسمح للحفاظ على كل من الحيوانات في أماكن منفصلة، وسمات مواتية للتصوير. ومع ذلك، الحفاظ على الحيوانات في دائرة موائع جزيئية لفترة طويلة مع الحد الأدنى من أثر ضار على تلك الكائنات جيدا هو تحديا، الأمر الذي يتطلب عناية خاصة في تصميم الجهاز موائع جزيئية وكذلك في تنفيذ التجربة.
هنا نظهر استخدام وورمسبا، جهاز موائع جزيئية للتصوير الطولي من ايليجانس كاينورهابديتيس. 5 الديدان فردية محصورة في الدوائر. ويضمن تدفق منخفض مستمر لتعليق السائل والبكتيرية أن الديدان تغذية جيدة ونشطة بما فيه الكفاية الحفاظ على الصحة الجيدة، والتخفيف من الإجهاد، ويسمح هيكل الدوائر الديدان لوضع البيض. ينبغي أن تسمح بساطة تصميم وتشغيل وورمسبا الباحثين مع عدم وجود خبرة سابقة في ميكروفلويديكس إدماج هذا الجهاز في خططها الخاصة بالبحوث.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
يستخدم البروتوكول أدناه وورمسبا5, جهاز موائع جزيئية الموصوفة سابقا للتصوير الطولي للديدان. تصنيع وورمسبا (بدءاً من ملفات CAD التي يمكن الحصول عليها من المؤلفين عند الطلب) مباشرة ولكن يتطلب بعض الخبرة. وفي معظم الحالات، يمكن سهولة تصنيع بمنشأة أساسية أو بواسطة شركة تجارية توفر مثل هذه الخدمات. عند افتعال الجهاز، تأكد من تحديد ارتفاع الملامح 50 ميكرومتر.
1-الإعداد التجريبية
2-إعداد البيئة موائع جزيئية
ملاحظة: أثناء التجربة، المحاقن أربعة موصولة بالجهاز موائع جزيئية عبر أنابيب حقنه، كما هو مبين في الشكل 1. ويصف هذه الخطوة إعداد هذه المحاقن. ما لم يذكر خلاف ذلك، تبقى أنابيب الحقن قصيرة قدر الإمكان دون جعلها مشدود.
3-تحميل البكتيريا إلى الجهاز موائع جزيئية
4-تحميل الديدان في الجهاز موائع جزيئية
5-إعداد بروتوكولا التصوير
6-المضيف استجابة للعدوى Pseudomonas
ملاحظة: هذه الخطوة محددة لدراسة التفاعلات بين المضيف الممرض. بدلاً من ذلك، يمكن إعداد واحد المخزن مؤقت الذي يحتوي على أخرى منبهات البيئية ذات الاهتمام (عوامل الإجهاد الحيوية وغير الحيوية، والمخدرات، مما يشير إلى جزيئات، إلخ).
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
مزامنة سن الشباب البالغين الديدان (بوست 46 ساعة اعتقال L1 اليرقات عند 25 درجة مئوية)12 تم تحميلها في الجهاز، كما هو موضح في البروتوكول. وتقع الديدان منفردة في قنوات منفصلة، مما يتيح قياس طولية من استجابة الحيوانات لمسببات المرض. عند نجاح التجربة، تظل معظم الديدا?...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
توفر أدوات موائع جزيئية فوائد متعددة في دراسة الديدان. التصوير في PDMS الجهاز يوفر أعلى جودة التصوير مقارنة بصفيحة أجار NGM قياسية. يمكن أن تؤخذ صور متعددة من دودة واحدة، على النقيض من الأساليب التقليدية التي التقطت من اللوحة الحيوانات والتي شنت على شريحة مجهر للتصوير. وبالإضافة إلى ذلك، يمك?...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
الكتاب ليس لها علاقة بالكشف عن.
هذا البحث بتأييد من "المؤسسة الوطنية للعلوم" من خلال منح فيز-1205494 والمجلس-1413134 (ش) ومن 2017R1D1A1B03035671 منحة "مؤسسة البحوث الوطنية في كوريا" (KSL).
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
WormSpa | N/A | N/A | The CAD file for WormSpa is available from the Levine lab. |
Compound Microscope | Zeiss | AxioObserver Z1 | An inverted fluorescence microscope with a motorized stage |
Syringe Pump | New Era Pump Systems | NE-501 | |
Tubing | SCI Scientific Commodities Inc. | BB31695-PE/5 | 0.034” (0.86 mm) I.D. x 0.052” (1.32 mm) O.D |
Syringe Tip | CMLsupply | 901-20-050 | 20 Gauge x 1/2” blunt tip stainless steel canula |
Syringe Filter | PALL | 4650 | Acrodisc 32 mm Syringe Filter with 5 um Supor Membrane |
Syringe | Qosina | C3307 | 10 mL Male Luer Lock Syringe |
3 Way Valve | ColeParmer | FF-30600-23 | Large-bore 3-way, male-lock, stopcocks, 10/pack, Non-sterile |
Dowel Pin | McMaster-Carr | 90145A317 | 18-8 Stainless Steel Dowel Pins (1/32" Dia. x 1/2" Lg.) |
Low Binding Microcentrifuge Tube | Corning | CL S3206 | 0.65 mL low binding snap cap microcentrifuge tube |
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved