فإن الكتاب أود أن أنوه عن امتنانهم لجودة البيئة 6.1 برنامج الجيش الأميركي البحوث الأساسية، ومعهد الجيش الأمريكي للبحوث الجراحية، وبرنامج تحسين المنتج المستمر NSRDEC والاستطلاعية قاعدة كامب TecD لتمويل هذا العمل. نحن ممتنون لآدم دريكس (المركز الطبي لجامعة لويولا) لصورة مجهرية هو مبين في الشكل 6B.

1. والمحمولة معقم الكيميائية (PCS) <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> المعدات. وPCS هو جهاز المبتكرة للمحمول ومستقلة للطاقة، والتعقيم الطبية نقطة من الاستخدام. لهذه الأغراض، ومنمق تجاري PELICAN حقيبة بلاستيكية جامدة مع ميزات تصميم خاص لاستيعاب التعقيم (الشكل 1). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تصميم المعدات. أ) يتلقى عاء التفاعل الفم واسعة الكواشف الكيميائية الجافة والمياه؛ ب) اثنين فحص الصمامات المثبتة في الجدار الحالة يخفف من الضغط على 1 رطل؛ ج) يسمح صمام مدخل تنقية الهواء ليتم ضخها في لبيغ الغرفة؛ د) أنبوب تعميم يوزع الهواء من خلال غرفة التعقيم آخر؛ ) الأجهزة الإلكترونية) الغسيل الجاف القابل للتصرف (الكربون المنشط المغروسة خلال فحص الصمامات منفذ إزالة المخلفات وضمان صحة وسلامة المستخدم والبيئة؛ و) ركائز في قاعدة للقضية استيعاب علبة أداة جراحية أو صينية مثقبة الأخرى وتعظيم تدفق الغاز خلالالتنظيف. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> العملية. وضع PCS على سطح مستو وفتح الغطاء. وضع علبة الجراحية التي تحتوي على الأدوات نظيفة وغير معقمة وملفوفة في ورقة الأوتوكلاف الأزرق على ركائز متينة داخل العلبة. مزيج المواد الكيميائية الجافة والمياه (على سبيل المثال، 93 ز كلوريت الصوديوم، كبريتيت الصوديوم 63 ز، 25 ز الصوديوم أسكوربات الهيدروجين، و 300 مل من الماء - التباديل أخرى ممكنة) في وعاء واسع الفم رد فعل على بدء تفاعل كيميائي، ثم إغلاق وقفل الغطاء. في أقل من 2 دقيقة، وتنتج رد فعل غزير المعقمات ثاني أكسيد الكلور، والحرارة، والرطوبة. في 25 دقيقة، وربط مضخة تعمل بالبطارية أو اليد التي تعمل بالطاقة الهواء إلى صمام مدخل وتدفق الهواء الى غرفة تقريبا. 5 دقائق (الشكل 2). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إتمام دورة وإعادة استخدام. فتح القضية وإزالة علبة الجراحية من الأدوات المعقمة. التخلص من وعاء التفاعل (الماء والأملاح الكيميائية حميدة). وPCS متاح لإعادة استخدامها فورا مع علبة أخرى من الأدوات الجراحية ومجموعة جديدة من المواد الكيميائية الجافة والمياه. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> التحقق من صحة تعقيم مع بيو المؤشرات. وضع المتاحة تجاريا B / T المؤشرات البيولوجية بالتأكيد تحتوي على جراثيم مشربة على الورق (~ 10 5 جراثيم / وحدة) اما G. stearothermophilus (التي تستخدم لحرارة الرطب) أو B. atrophaeus (التي تستخدم لتعقيم غاز أكسيد الاثيلين) داخل القضية لدورة التعقيم. في إتمام دورة التعقيم CLO 2، وإزالة وتفعيل المؤشرات، ثم احتضان لمدة 24-48 ساعة المؤشرات للتحقق من صحة التعقيم. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> التحقق من صحة تعقيم مع سبور معلقات. وضع تعليق مائي من G. جراثيم stearothermophilus (~ 10 5 خلية / مل) داخل PCS التعرض للدورة التعقيم CLO 2. استعادة G. جراثيم stearothermophilus تتعرض لعلاجات المضادات الحيوية على ثاني أكسيد الكلور الفحص متوسطة مع 1٪ النشا قابلة للذوبان 8 (بدون الانتعاش يشير العقم). دراسة refractility من تعامل بهاد جراثيم مع النقيض من المرحلة المجهري (جراثيم المعطل بواسطة CLO 2 الاحتفاظ مرحلة مشرقة حرف 14). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> التحقق من صحة تعقيم الأسطح الصلبة. تطعيم الثابت السطوح، غير مسامية مصنوعة من الزجاج أو المعدن مع تعليق مائي (~ 10 5) من G stearothermophilus. جراثيم. وضع مواد تلقيح في PCS لتلقي العلاج مع دورة التعقيم CLO 2. أخذ عينات من الأسطح المعالجة المتاحة تجاريا مع Difco HY-التحقق من مسحات والحصول على أي نمو، يؤكد العقم. </li></ol> 2. &quot;D-الأهوار&quot; <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> المعدات. &quot;D-الأهوار&quot; هو زجاجة المحمولة القابلة للطي مزودة جهاز رش الزناد اليد التي تديرها. زجاجة بلاستيكية مرنة لديها أسفل gusseted لمتابعة الموقف عندما كاملة، ويتيح للمقاومة كيميائيا البلاستيك متعددة الاستخدامات في إعادة الرش (الشكل 3). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> توليد مائي CLO 2 S olution. D-الأهوار يستخدم 1-10 غرام الكمية الإجمالية لإعادة الجافةوكلاء لتوليد ما يصل الى 800 مل من 50-500 جزء في المليون حل ثاني أكسيد الكلور (على سبيل المثال، كلوريت الصوديوم 4.7 غ، كبريتيت الصوديوم 1.6 غرام، و 1.3 غ أسكوربات الصوديوم، مع التبديلات الممكنة). استخدام &quot;مراقبة حركية،&quot; رواية 2 خطوة عملية خلط تتألف:. ط قبل التركيز - حل كل الكواشف في حجم صغير، والثاني تخفيف رد الفعل بعد - تمييع الحل لحجم العمل النهائي، لتوليد الكلور المائي حلول ثاني أكسيد في زجاجة رذاذ في 2-9 دقيقة. يتم رش محلول مطهر مثل رذاذ خفيف أو الهباء الجوي لتطهير الأسطح أو تطهير المقصود. الحل ثاني أكسيد الكلور في مد الأهوار لا تزال مستقرة لمدة لا تقل 8 التحول ساعة وأي حل المتبقية يمكن تفريغ أسفل الحوض أو الكلمة المصارف في نهاية التحول إلى تطهير الأغشية الحيوية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> التحقق من صحة الميكروبيولوجية - بتلقيح الأسطح المسامية. إعداد أطباق بتري من بيرد باركر آجار (BPA) التي تحتوي على صفار البيضالتيلوريت (EYT) ومستخلص الخميرة (YE) وتطعيم سطح أجار مع 0.1 مل من ~ 10 6 خلية / مل تعليق كوكتيل 3 سلالة من المكورات العنقودية الذهبية (S. المذهبة A-100 التي تنتج المعوي A، S. المذهبة آي تي سي سي 14458 التي تنتج المعوي B، وبكتريا المكورة العنقودية البرتقالية التي تنتج 993 المعوي D) 7. S. وقد تم اختيار الذهبية بوصفه الكائن المستهدف لأنها تنتج مستعمرات أسود واضح متميز، إن لم يكن المعطل. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> التحقق من صحة الميكروبيولوجية - اختبار المسامية السطوح. باستخدام D-الأهوار رش زجاجة تحتوي على محلول ثاني أكسيد الكلور، رش محلول مطهر على سطح أجار التي يسهل اختراقها. استخدام متسقة، قوة ثابتة على الاستغناء كميات متساوية تقريبا من محلول الرش لكل الزناد النبض. تدوير لوحات 90 º بين النبضات المتعاقبة لتطبيق تغطية موحدة من سطح أجار. أيضا استخدام هذه التقنية بعصا الهوكي الزجاج وتطبيق الضغط الخفيف لنشر كلوريدحل ثاني أكسيد شمال شرق على سطح أجار للتآكل الميكانيكي (أي ما يعادل محو أو الغسل - انظر الشكل 4). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> التحقق من صحة الميكروبيولوجية - الأسطح الصلبة. تطعيم المعقمة الفولاذ المقاوم للصدأ مخصص (نوع 304) كوبونات (4 &quot;× 4&quot;، مع مساحة إجمالية 10.16 سم 2) مع 0.2 مل حجم تعليق مائي من الخلايا البكتيرية (على سبيل المثال، S. المذهبة، الإشريكية القولونية، أو المستوحدة الليستيريا) و نشر قائح موحد عبر سطح القسيمة. كوبونات الهواء الجاف لمدة 30 دقيقة في درجة حرارة الغرفة في الصفحي هود التدفق. التقاط كوبونات تلقيح مع ملقط معقم وتزج في اختبار 20 مل محلول يحتوي على ثاني أكسيد الكلور في 100 مل كيس التجانس. بعد مرات من الاتصال 0،5-5 دقيقة، إرواء الحل المطهر بإضافة كمية صغيرة من كبريتيت الصوديوم الصلبة، ثم عجن الحل لمدة 2 دقيقة في التجانس. إزالة كيس وغطاء تدفق الصفحي سحب طاف ومتسلسل تخفيف محلولن على مسبقة الصنع لوحات أجار، ثم احتضان لمدة 24 ساعة لتعداد الناجين. </li></ol> 3. وPCS عن الفواكه والخضروات الطازجة تم اختبار قدرة خفض PCS العلاجات لقتل مسببات الأمراض المنقولة عن طريق الأغذية الضارة (كولاي والمستوحدة L.) على المنتجات الطازجة باستخدام أسلوب التلقيح في بقعة التي رصدت مستويات عالية من مسببات الأمراض على الأسطح الخارجية من أسافين الطماطم. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> التلقيح. تلقيح الأسطح الخارجية من 25 عينة غرام من الطماطم مع أسافين إما 10 5 كفو / ز L. المستوحدة OSY-8578 أو مع 10 6 كفو / ز E. القولونية آي تي سي سي 11229، ثم الجافة في الهواء العقيمة هود الحيوي لمدة 15 دقيقة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> العلاج PCS. بعد أن يجف اللقاح، ووضع أسافين الطماطم (ارتداء القفازات المعقمة) في PCS والاختبار في ظل ظروف مختلفة من تركيز ثاني أكسيد الكلور والتعرض الوقت. في بعض الحالات، ووضع مؤشرات بوغ الحيوي من G. stearothermophilus لالثاني B. atrophaeus داخل PCS لمرافقة أسافين الطماطم والتحقق من صحة العلاج التعقيم (الشكل 5). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> الميكروبية الاسترداد. بعد العلاج PCS، ووضع أسافين الطماطم في كيس التجانس مع 50 مل من العازلة الفوسفات مائي (الرقم الهيدروجيني 7)، ثم عجن لمدة 2 دقيقة مع خلاط التجانس. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> التعداد. الاستغناء الحل masticated كما متسلسل التخفيفات 10 أضعاف على لوحات زيتية أجار الصويا استخراج آجار الخميرة (TSAYE) والمغذيات أجار (NA) لL. monocyotgenes وE. القولونية، على التوالي، وانتشار بعصا الهوكي الزجاج، وغطاء واحتضان لوحات عند T = 35 درجة مئوية لمدة 24-48 ساعة. تعداد الناجين باستخدام عداد مستعمرة لتأكيد تعطيل الميكروبية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تعطيل Polyphenoloxidase (&quot;براوننج&quot;) الانزيمات. وضع شرائح التفاح في أطباق منفصلة uninoculated بيتري داخل PCS وفضح لثاني أكسيد الكلور (الشكل 5). بعد العلاج، وإزالة أطباق بتري وفضح عشرشرائح التفاح الإلكترونية في البيئة المحيطة. أظهرت الملاحظة البصرية لا براوننج لمدة تصل إلى 1 في الاسبوع بعد العلاج. </li></ol> 4. &quot;D-إعالة ALL&quot; <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> توليد مائي CLO 2 S olution. D-ALL إعالة يستخدم كميات صغيرة من المواد الكيميائية الجافة (كلوريت وSAMIA) في الماء لتوليد حل ثاني أكسيد الكلور في 0،5-3،0 دقيقة. على سبيل المثال، مزيج 0،8-3،3 غرام من الكواشف في 15-1،200 مل من محلول مائي لإنتاج حل ثاني أكسيد الكلور. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> التحقق من صحة الميكروبيولوجية - المنسوجات. تطعيم شرائط معقمة من العينات النسيجية مع تعليق مائي من عصيات الجمرة الخبيثة ستيرن أو العصوية amyloliquefaciens جراثيم، وترك شرائح النسيج الهواء الجاف في غطاء تدفق الصفحي. التقاط شرائط مع ملقط معقم وتزج في 20 مل من محلول ثاني أكسيد الكلور في 100 مل التجانس الحقيبة. في 10 دقيقة، عملية إخماد دون التأثير على الجراثيم وذلك بإضافة كمية صغيرة من كبريتيت الصوديوم الصلبة، ثم عجن قطاع الغزل والنسيج والحللمدة 2 دقيقة في التجانس. إزالة كيس وغطاء تدفق الصفحي تمييع متسلسل على حل مسبقة الصنع لوحات أجار، ثم احتضان لمدة 24 ساعة وتعداد للتحقق من صحة إزالة التلوث. </li></ol>

<ol>
	<li>Curtin, M. A., Taub, I. A., Kustin, K., Sao, N., Duvall, J. R., Davies, K., Doona, C. J., Ross, E. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ascorbate-induced+oxidation+of+formate+by+peroxodisulfate:+product+yields,+kinetics+and+mechanism.">Ascorbate-induced oxidation of formate by peroxodisulfate: product yields, kinetics and mechanism.</a> Research on Chemical Intermediates. 30 (6), 647-661 (2004).</li><li>Curtin, M. A., Dwyer, S., Bukvic, D., Doona, C. J., Kustin, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Kinetics+and+mechanism+of+the+reduction+of+sodium+chlorite+by+sodium+hydrogen+ascorbate+in+aqueous+solution+at+near-neutral+pH.">Kinetics and mechanism of the reduction of sodium chlorite by sodium hydrogen ascorbate in aqueous solution at near-neutral pH.</a> International Journal of Chemical Kinetics. 46 (4), 216-219 (2014).</li><li>Doona, C. J., Curtin, M. A., Feeherry, F. E., Kandlikar, S., Baer, D., Kustin, K., Taub, I., McManus, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Portable Chemical Sterilizer., U.S. Patent Number 7,625,533. , (2009).</li><li>Doona, C. J., Curtin, M. A., Taub, I. A., Kustin, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Chemical Combination for the Generation of Disinfectant and Heat., U.S. Patent Number 7,883,640. , (2011).</li><li>Doona, C. J., Feeherry, F. E., Kustin, K., Curtin, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Process for producing aqueous chlorine dioxide for surface disinfection and decontamination., U.S. Patent Application Number 8,337,717. , (2012).</li><li>Doona, C. J., Feeherry, F. E., Kustin, K., Feng, H., Grove, S., Krishnamurthy, K., Lee, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Combining sanitizers and nonthermal processing technologies to improve fresh-cut produce safety. In: Electron beam pasteurization and complementary food processing technologies. , (2014).</li><li>Feeherry, F. E., Doona, C. J., Taub, I. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+water+activity+on+the+growth+kinetics+of+Staphylococcus+aureus+in+ground+bread+crumb.">Effect of water activity on the growth kinetics of Staphylococcus aureus in ground bread crumb.</a> Journal of Food Science. 68 (3), 982 (2003).</li><li>Feeherry, F. E., Munsey, D. T., Rowley, D. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Thermal+inactivation+and+injury+of+Bacillus+stearothermophilus+spores.">Thermal inactivation and injury of Bacillus stearothermophilus spores.</a> Applied and Environmental Microbiology. 53 (2), 365 (1987).</li><li>G&#243;mez-L&#243;pez, V. M., Devlieghere, F., Ragaert, P., Debevere, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Shelf-life+extension+of+minimally+processed+carrots+by+gaseous+chlorine+dioxide.">Shelf-life extension of minimally processed carrots by gaseous chlorine dioxide.</a> International Journal of Food Microbiology. 116, 221 (2007).</li><li>Mahmoud, B. S. M., Bhagat, A. R., Linton, R. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inactivation+kinetics+of+inoculated+Escherichia+coli+O157:H7,+Listeria+monocytogenes,+and+Salmonella+enterica+on+strawberries+by+chlorine+dioxide+gas.">Inactivation kinetics of inoculated Escherichia coli O157:H7, Listeria monocytogenes, and Salmonella enterica on strawberries by chlorine dioxide gas.</a> Food Microbiology. 24 (7-8), 736 (2007).</li><li>Mahmoud, B. S. M., Linton, R. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inactivation+kinetics+of+inoculated+Escherichia+coli+O175:H7+and+Salmonella+enterica+on+lettuce+by+chlorine+dioxide+gas.">Inactivation kinetics of inoculated Escherichia coli O175:H7 and Salmonella enterica on lettuce by chlorine dioxide gas.</a> Food Microbiology. 25 (2), 244 (2008).</li><li>Kim, Y. -. J., Lee, S. -. H., Park, J. i., Park, J. o., Chung, M., Kwon, K., Chung, K., Won, M., Song, K. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inactivation+of+Escherichia+coli+O157:H7,+Salmonella+typhimurium,+and+Listeria+monocytogenes+on+stored+iceberg+lettuce+by+aqueous+chlorine+dioxide+treatment.">Inactivation of Escherichia coli O157:H7, Salmonella typhimurium, and Listeria monocytogenes on stored iceberg lettuce by aqueous chlorine dioxide treatment.</a> Journal of Food Science. 73 (9), (2008).</li><li>Park, E. -. J., Gray, P. M., Oh, S. -. W., Kronenberg, J., Kang, D. -. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Efficacy+of+FIT+produce+wash+and+chlorine+dioxide+on+pathogen+control+in+fresh+potatoes.">Efficacy of FIT produce wash and chlorine dioxide on pathogen control in fresh potatoes.</a> Journal of Food Science. 73 (6), (2008).</li><li>Setlow, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bacterial+Spores.">Bacterial Spores.</a> Industrial Pharmaceutical Microbiology. Supplement 10, (2011).</li><li>Setlow, P., Doona, C. J., Feeherry, F. E., Kustin, K., Sisson, D., Chandra, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Enhanced+Safety+and+Extended+Shelf+Life+of+Fresh+Produce+for+the+Military.">Enhanced Safety and Extended Shelf Life of Fresh Produce for the Military.</a> Microbial Safety of Fresh Produce. , 263-288 (2009).</li><li>Taub, I. A., Roberts, W., LaGambina, S., Kustin, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanism+of+Dihydrogen+Formation+in+the+Magnesium&#8722;Water+Reaction.">Mechanism of Dihydrogen Formation in the Magnesium&#8722;Water Reaction.</a> Journal of Physical Chemistry. 106 (35), 8070 (2002).</li><li>Young, S. B., Setlow, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanisms+of+killing+of+Bacillus+subtilis+spores+by+hypochlorite+and+chlorine+dioxide.">Mechanisms of killing of Bacillus subtilis spores by hypochlorite and chlorine dioxide.</a> Journal of Applied Microbiology. 95 (1), 54 (2003).</li></ol>

ليس لدينا مزيد من الإيضاحات.

وقد وضعت هذه R &amp; D التأسيسية الأبحاث والتقنية اتجاهات جديدة من خلال التعاون مع المؤسسات الأكاديمية والوكالات الحكومية الأخرى، والصناعة التي أدت إلى تسويق الرواية، صديقة للبيئة (&quot;الخضراء&quot;) التكنولوجيات. ثاني أكسيد الكلور هو الأسلوب الأول التي وافقت عليها المؤس...

عائدات التكنولوجيا PCS من حيث لا توجد الجهاز التجارية سابقا ويولد ثاني أكسيد الكلور المطهرة (CLO 2) أن لديه قدرة ثبت لقتل مسببات الأمراض النباتية على المنتجات الطازجة 3،6،9-13،15 أو لتطهير الجراثيم البكتيرية. 6، وقد 14،15،17 وPCS المختبر التحقق من صحة تحديدا لتفعيل التعقيم ضد الثقافات الحية من Geobacillus stearothermophilus (GS) الجراثيم (انظر المرجع المتعلقة 8) وبوغ الحيوي مؤشرات من G. stearothermophilus والعصوية atrophaeus (BA) 6،15،16. كما تم تكييف PCS للعمل مع ظروف أقل صرامة لضمان سلامة الأغذية عن طريق تعطيل الخضري مسببات الأمراض المستوحدة الليستيريا والقولونية على المنتجات الطازجة، مثل الطماطم كله، وتمديد العمر الافتراضي للقطع المنتجات الطازجة، على سبيل المثال ، من خلال INACtivating الانزيم polyphenoloxidase براوننج في التفاح شرائح 6،15. لتوليد ثاني أكسيد الكلور، ويستخدم PCS الكيمياء المستجيب الرواية التي تنتقل عن طريق تفاعلات الأكسدة والاختزال في درجة الحموضة شبه محايدة، وبالتالي القضاء على استخدام الأحماض والصعوبات المتأصلة في الشحن والتخزين، والمناولة، والتخلص من النفايات الحمضية في الجيش بعيدة إلى الأمام نشر 1،2،4،17. بالإضافة إلى الجيش، وPCS يمكن أن تستخدم أيضا من قبل الأمن الداخلي / وزير الدفاع؛ أثناء الكوارث الطبيعية (فحدوث عاصفة رملية وأمواج تسونامي وإعصار كاترينا) التي تشل الوصول إلى السلطة، والمياه الصالحة للشرب، والتخلص من النفايات؛ في الموقع من قبل أول المستجيبين لحالات الطوارئ؛ والمجتمع في المستشفيات أو المدارس خلال انقطاع التيار الكهربائي (انقطاع التيار الكهربائي والبني الرافضة). يستخدم بخاخ لoods F ودية vironmentally EN-S anitation (D-الأهوار) أيضا الكيمياء المستجيب (المكونات الكيميائية 3) وعملية خلط 2 خطوة (- مد isinfectant <em&gt; ط. قبل تركيز تليها ثانيا. تخفيف رد فعل آخر) لتوليد ثاني أكسيد الكلور المائي، في المقام الأول في زجاجة رذاذ القابلة للطي لتطهير الأسطح من عتاد الجيش، ومعدات مناولة الأغذية والتغذية المعدات الميدانية في المطابخ الميدانية للجيش ومراكز الصرف الصحي والبحرية ألواح الطباعة والوحدات الطبية، والاستحمام، والمراحيض أعداد كبيرة من الأفراد الذين يتم نشرهم في أي مكان تتعايش على مقربة 5،6. وأظهرت الاختبارات أن التحقق من صحة D-الأهوار يلغي الممرض المكورات العنقودية الذهبية، وهو العامل الممرض المنقولة بالغذاء المشتركة، على الأسطح المسامية 14. &quot;D-إعالة ALL&quot; (D isinfectant لEN دية vironmentally-D econtamination، لجميع الأغراض) يوفر أبسط (المكونات الكيميائية 2)، وأكثر ملاءمة (1 خطوة الاختلاط) مع براعة لا مثيل لها بديل لإنتاج ثاني أكسيد الكلور لتطهير مائي البكتيرية جراثيم على المنسوجات، لتطهير السطح لتعزيز سانيtation والنظافة، وتحسين جودة المياه وسلامتها، مع مزايا خاصة للتطبيقات التي تتطلب إنتاج السريع لكميات كبيرة من ثاني أكسيد الكلور المخفف حلول باستخدام كميات صغيرة من المواد الأولية للتطبيقات في تقنيات إعادة تدوير المياه الرمادية رواية مصممة لتوليد المياه النظيفة والصالحة للشرب ل الاستطلاعية قاعدة المخيمات 2. مجموعة متنوعة من آليات موجودة وفقا للقانون الاتحادي نقل التكنولوجيا لتسهيل نقل التكنولوجيات الاتحادية إلى كيانات nonfederal كوسيلة لتشجيع تطوير وتسويق التكنولوجيات للمنفعة مادية للأمة. وفقا لذلك، مع احتمال المزدهر من أجل العديد من الاستخدامات العسكرية والمدنية، وأجهزة الكمبيوتر، D-الأهوار، وD-ALL إعالة التقنيات قد تم تسجيل براءة اختراع ونقلها إلى الصناعة لتسويق عبر اتفاقيات ترخيص براءات الاختراع والتراخيص التقييم التجاري. A بطيئة، الإصدار رقابة من D-الأهوار (وتسمى &amp; #كان D-الأهوار لايت &quot;) التكنولوجيا المنقولة إلى صناعة تجارية لإدراجها في مواد التعبئة والتغليف لتمديد العمر الافتراضي من التوت الطازج، وPCS كما تم التكنولوجيا المنقولة إلى الأوساط الأكاديمية والجهات الحكومية الأخرى لاختبار المقارنة مع غيرها من التكنولوجيات،؛ 8220 للبحث عن سلامة الأغذية مع السلع المنتجات الطازجة، وتعزيز تدريس العلوم في المرحلة الجامعية. قاد نقل التكنولوجيا من أجهزة الكمبيوتر والكيمياء لمنتج تجاري الموافقة على التعقيم الحيوي غطاء محرك السيارة مع إدخال تحسينات في الوقت والتكلفة، وحماية البيئة مقارنة مع العلاجات التقليدية الفورمالديهايد.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Sodium chlorite</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>244155</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium sulfite</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>239312</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium ascorbate</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>A7631</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Potassium phosphate</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>P0662</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dextrose</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>D-16</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>BT Sure biological indicator (steam)</td>
			<td>Thermo Fisher Sci</td>
			<td>AY759X3</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>EZ Test (EtO)</td>
			<td>SGM Biotech Inc</td>
			<td>EZG/6</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Difco Hy-check</td>
			<td>Becton-Dickinson/ Difco</td>
			<td>290002</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tryptic Soy Agar</td>
			<td>Difco</td>
			<td>236950</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nutrient Agar</td>
			<td>Difco</td>
			<td>213000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Baird-Parker Agar</td>
			<td>Difco</td>
			<td>276840</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Egg Yolk-Tellurite</td>
			<td>Difco</td>
			<td>277910</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>0.5% Yeast extract</td>
			<td>Difco</td>
			<td>212750</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bacto-Peptone</td>
			<td>Difco</td>
			<td>211677</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bacto-Tryptone</td>
			<td>Difco</td>
			<td>211705</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Agar</td>
			<td>Difco</td>
			<td>214010</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Soluble starch</td>
			<td>Difco</td>
			<td>0178-17</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lab Lemco Beef Extract</td>
			<td>Oxoid</td>
			<td>L29</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Masticator - Classic</td>
			<td>IUL Instruments</td>
			<td>Cat. No. 400</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stomacher bags</td>
			<td>Seward</td>
			<td>Stomacher &#8216;400&#8217; bags</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

the portable chemical sterilizer (pcs), d-fens, and d-fend all: novel chlorine dioxide decontamination technologies for the military

هناك جيش صرح في حاجة لذلك، غير البخار تكنولوجيا التعقيم الميدان المحمولة التي يمكن استخدامها من قبل فرق الجراحية إلى الأمام، شركات الأسنان والطب البيطري الدعم مفارز، المستشفيات الدعم القتالي، والمختبرات الطبية لتعقيم المنطقة الأدوات الجراحية وتعقيم المرضية العينات قبل التخلص منها في غرف العمليات والمناطق العلاج في حالات الطوارئ، ووحدات العناية المركزة. الفرقة التالية من الرواية، &#39;نظيفة وخضراء &quot;تكنولوجيات ثاني أكسيد الكلور وتنوعا ومرونة على التكيف لتلبية عدد من الاحتياجات العسكرية الحاسمة لإزالة التلوث 6،15. على وجه التحديد، تم اختراع P ortable C hemical S terilizer (PCS) لتلبية الاحتياجات الملحة المعركة وإغلاق الثغرات القدرة الحرجة للطاقة للاستقلال، وقابلية خفيفة الوزن، والتنقل السريع، والمتانة وعرة في كثافة عالية الانتشار إلى الأمام 3. كما طفرة تكنولوجية ثورية في sterilizat الجراحيةالتكنولوجيا أيون، وPCS هو الأوتوكلاف الميدانية الحديثة التي تعتمد على في الموقع، ونقطة من الاستخدام، عند إرادة جيل من ثاني أكسيد الكلور بدلا من البخار. اثنين (2) وحدات تعقيم 4 PCS الصواني الجراحية في 1 ساعة، وهي سرعة تعادل واحد الأوتوكلاف البخار كبيرة (الملقب ب &quot;بيرثا&quot; في الانتشار بسبب حجمها مرهقة، أبعاد ضخمة، والوزن). ومع ذلك، فإن PCS يعمل باستخدام 100٪ أقل الكهرباء (0 مقابل 9 كيلوواط) و 98٪ من المياه أقل (10 مقابل 640 أوقية.)، يقلل بشكل ملحوظ الوزن بنسبة 95٪ (20 مقابل 450 £، رفع الرجل 4) ومكعب بنسبة 96٪ (2.1 مقابل 60.2 قدم 3)، ويكاد يقضي على تحديات صعبة في الانتشار إلى الأمام من إصلاح وصيانة وتشغيل موثوق بها، ورفع ونقل، والطاقة الكهربائية اللازمة لأجهزة التعقيم بالبخار.

تم تصميم تعمل إلى السهل PCS لتحقيق العقم عن طريق تعطيل تعليق بوغ البكتيرية أو الجرثومية بوغ الحيوي المؤشرات في العلاج لمدة 30 دقيقة تنطوي على إنتاج رقابة من ثاني أكسيد الكلور بواسطة الكيمياء المستجيب فريدة من نوعها. على وجه التحديد، التحقق من التحقق من صحة الدراسات الم...

Watch this Scientific Journal Video about The Portable Chemical Sterilizer PCS, D-FENS, and D-FEND ALL: Novel Chlorine Dioxide Decontamination Technologies for the Military at JoVE.com

The Portable Chemical Sterilizer PCS, D-FENS, and D-FEND ALL: Novel Chlorine Dioxide Decontamination Technologies for the Military

ف ortable C hemical S terilizer (PCS) هو ثوري ومستقلة للطاقة والتكنولوجيا التعقيم جدب تقريبا عن الوحدات الطبية في الجيش. وPCS يولد ثاني أكسيد الكلور من الكواشف الجاف الممزوج بالماء في الموقع، وعند إرادة، وعند نقطة من استخدام (POU) في حقيبة بلاستيكية. وisinfectant D - بخاخ لoods F ودية vironmentally EN-S anitation (D-الأهوار) وisinfectant D لEN دية vironmentally-D econtamination، لجميع الأغراض (D-إعالة ALL) إنتاج ثاني أكسيد الكلور المائي في زجاجة رذاذ للطي وتجسيدات أخرى محتملة. هذه التقنيات لإزالة التلوث تنوعا قتل الميكروبات في تطبيقات ذات الاستخدام المزدوج متنوعة لا تعد ولا تحصى بالنسبة للمستهلكين العسكرية والمدنية.

والمحمولة معقم الكيميائية (PCS)، D-الأهوار، وD-إعالة ALL: رواية ثاني أكسيد الكلور إزالة التلوث تكنولوجيز للجيش

There is a stated Army need for a field-portable, non-steam sterilizer technology that can be used by Forward Surgical Teams, Dental Companies, Veterinary ...

the-portable-chemical-sterilizer-pcs-d-fens-d-fend-all-novel-chlorine

Research

JoVE Journal

Bioengineering

The Portable Chemical Sterilizer (PCS), D-FENS, and D-FEND ALL: Novel Chlorine Dioxide Decontamination Technologies for the Military

14.4K Views.  United States Army-Natick Soldier RD&E Center, Warfighter Directorate.  ف ortable C hemical S terilizer (PCS) هو ثوري ومستقلة للطاقة والتكنولوجيا التعقيم جدب تقريبا عن الوحدات الطبية في الجيش. وPCS يولد ثاني أكسيد الكلور من الكواشف الجاف الممزوج بالماء في الموقع، وعند إرادة، وعند نقطة من استخدام (POU) في حقيبة بلاستيك...

Video: The Portable Chemical Sterilizer PCS, D-FENS, and D-FEND ALL: Novel Chlorine Dioxide Decontamination Technologies for the Military

A Microfluidic Chip for the Versatile Chemical Analysis of Single Cells

We present a microfluidic device that enables the quantitative determination of intracellular biomolecules in multiple single cells in parallel. For this purpose, the cells are passively trapped in the middle of a microchamber. Upon activation of the control layer, the cell is isolated from the surrounding volume in a small chamber. The surrounding volume can then be exchanged without affecting the isolated cell. However, upon short opening and closing of the chamber, the solution in the chamber can be replaced within a few hundred milliseconds. Due to the reversibility of the chambers, the cells can be exposed to different solutions sequentially in a highly controllable fashion, e.g. for incubation, washing, and finally, cell lysis. The tightly sealed microchambers enable the retention of the lysate, minimize and control the dilution after cell lysis. Since lysis and analysis occur at the same location, high sensitivity is retained because no further dilution or loss of the analytes occurs during transport. The microchamber design therefore enables the reliable and reproducible analysis of very small copy numbers of intracellular molecules (attomoles, zeptomoles) released from individual cells. Furthermore, many microchambers can be arranged in an array format, allowing the analysis of many cells at once, given that suitable optical instruments are used for monitoring. We have already used the platform for proof-of-concept studies to analyze intracellular proteins, enzymes, cofactors and second messengers in either relative or absolute quantifiable manner.

In this article we present a microfluidic chip for single cell analysis. It allows the quantification of intracellular proteins, enzymes, cofactors, and second messengers by means of fluorescent assays or immunoassays.&#160;

رقاقة ميكروفلويديك للتحليل الكيميائي للخلايا متعددة الاستخدامات واحدة

We present a microfluidic device that enables the quantitative determination of intracellular biomolecules in multiple single cells in parallel. For this ...

Lignin Down-regulation of Zea mays via dsRNAi and Klason Lignin Analysis

To facilitate the use of lignocellulosic biomass as an alternative bioenergy resource, during biological conversion processes, a pretreatment step is needed to open up the structure of the plant cell wall, increasing the accessibility of the cell wall carbohydrates. Lignin, a polyphenolic material present in many cell wall types, is known to be a significant hindrance to enzyme access. Reduction in lignin content to a level that does not interfere with the structural integrity and defense system of the plant might be a valuable step to reduce the costs of bioethanol production. In this study, we have genetically down-regulated one of the lignin biosynthesis-related genes, cinnamoyl-CoA reductase (ZmCCR1) via a double stranded RNA interference technique. The ZmCCR1_RNAi construct was integrated into the maize genome using the particle bombardment method. Transgenic maize plants grew normally as compared to the wild-type control plants without interfering with biomass growth or defense mechanisms, with the exception of displaying of brown-coloration in transgenic plants leaf mid-ribs, husks, and stems. The microscopic analyses, in conjunction with the histological assay, revealed that the leaf sclerenchyma fibers were thinned but the structure and size of other major vascular system components was not altered. The lignin content in the transgenic maize was reduced by 7-8.7%, the crystalline cellulose content was increased in response to lignin reduction, and hemicelluloses remained unchanged. The analyses may indicate that carbon flow might have been shifted from lignin biosynthesis to cellulose biosynthesis. This article delineates the procedures used to down-regulate the lignin content in maize via RNAi technology, and the cell wall compositional analyses used to verify the effect of the modifications on the cell wall structure.

Lignin Down-regulation of Zea mays via dsRNAi and Klason Lignin Analysis

A double stranded RNA interference (dsRNAi) technique is employed to down-regulate the maize cinnamoyl coenzyme A reductase (ZmCCR1) gene to lower plant lignin content. Lignin down-regulation from the cell wall is visualized by microscopic analyses and quantified by the Klason method. Compositional changes in hemicellulose and crystalline cellulose are analyzed.

اللجنين أسفل تنظيم<em&gt; ذرة شامية</em&gt; عبر dsRNAi وKlason تحليل اللجنين

To facilitate the use of lignocellulosic biomass as an alternative bioenergy resource, during biological conversion processes, a pretreatment step is ...

A Novel Bioreactor for High Density Cultivation of Diverse Microbial Communities

A novel reactor design, coined a high density bioreactor (HDBR), is presented for the cultivation and study of high density microbial communities. Past studies have evaluated the performance of the reactor for the removal of COD1 and nitrogen species2-4 by heterotrophic and chemoautotrophic bacteria, respectively. The HDBR design eliminates the requirement for external flocculation/sedimentation processes while still yielding effluent containing low suspended solids. In this study, the HDBR is applied as a photobioreactor (PBR) in order to characterize the nitrogen removal characteristics of an algae-based photosynthetic microbial community. As previously reported for this HDBR design, a stable biomass zone was established with a clear delineation between the biologically active portion of the reactor and the recycling reactor fluid, which resulted in a low suspended solid effluent. The algal community in the HDBR was observed to remove 18.4% of total nitrogen species in the influent. Varying NH4+ and NO3- concentrations in the feed did not have an effect on NH4+ removal (n=44, p=0.993 and n=44, p=0.610 respectively) while NH4+ feed concentration was found to be negatively related with NO3- removal (n=44, p=0.000) and NO3- feed concentration was found to be positively correlated with NO3- removal (n=44, p=0.000). Consistent removal of NH4+, combined with the accumulation of oxidized nitrogen species at high NH4+ fluxes indicates the presence of ammonia- and nitrite-oxidizing bacteria within the microbial community.

A novel reactor design, coined a high density bioreactor (HDBR), is presented for the cultivation and study of high density microbial communities. Here, the HDBR is successfully applied in a photobioreactor (PBR) configuration for the study of nitrogen metabolism by a mixed high density algal community.

مفاعل حيوي رواية لزراعة ارتفاع كثافة المجتمعات الميكروبية متنوعة

A novel reactor design, coined a high density bioreactor (HDBR), is presented for the cultivation and study of high density microbial communities. Past ...

Synthesis of Hydrogels with Antifouling Properties As Membranes for Water Purification

Hydrogels have been widely utilized to enhance the surface hydrophilicity of membranes for water purification, increasing the antifouling properties and thus achieving stable water permeability through membranes over time. Here, we report a facile method to prepare hydrogels based on zwitterions for membrane applications. Freestanding films can be prepared from sulfobetaine methacrylate (SBMA) with a crosslinker of poly(ethylene glycol) diacrylate (PEGDA) via photopolymerization. The hydrogels can also be prepared by impregnation into hydrophobic porous supports to enhance the mechanical strength. These films can be characterized by attenuated total reflection Fourier transform infrared spectroscopy (ATR-FTIR) to determine the degree of conversion of the (meth)acrylate groups, using goniometers for hydrophilicity and differential scanning calorimetry (DSC) for polymer chain dynamics. We also report protocols to determine the water permeability in dead-end filtration systems and the effect of foulants (bovine serum albumin, BSA) on membrane performance.

This paper reports practical methods to prepare hydrogels in freestanding films and impregnated membranes and to characterize their physical properties, including water transport properties.

توليف الهلاميات المائية مع خصائص المضادة للحشف والأغشية لتنقية المياه

Hydrogels have been widely utilized to enhance the surface hydrophilicity of membranes for water purification, increasing the antifouling properties and ...

Fabrication of Extracellular Matrix-derived Foams and Microcarriers as Tissue-specific Cell Culture and Delivery Platforms

Cell function is mediated by interactions with the extracellular matrix (ECM), which has complex tissue-specific composition and architecture. The focus of this article is on the methods for fabricating ECM-derived porous foams and microcarriers for use as biologically-relevant substrates in advanced 3D in vitro cell culture models or as pro-regenerative scaffolds and cell delivery systems for tissue engineering and regenerative medicine. Using decellularized tissues or purified insoluble collagen as a starting material, the techniques can be applied to synthesize a broad array of tissue-specific bioscaffolds with customizable geometries. The approach involves mechanical processing and mild enzymatic digestion to yield an ECM suspension that is used to fabricate the three-dimensional foams or microcarriers through controlled freezing and lyophilization procedures. These pure ECM-derived scaffolds are highly porous, yet stable without the need for chemical crosslinking agents or other additives that may negatively impact cell function. The scaffold properties can be tuned to some extent by varying factors such as the ECM suspension concentration, mechanical processing methods, or synthesis conditions. In general, the scaffolds are robust and easy to handle, and can be processed as tissues for most standard biological assays, providing a versatile and user-friendly 3D cell culture platform that mimics the native ECM composition. Overall, these straightforward methods for fabricating customized ECM-derived foams and microcarriers may be of interest to both biologists and biomedical engineers as tissue-specific cell-instructive platforms for in vitro and in vivo applications.

The tissue-specific extracellular matrix (ECM) is a key mediator of cell function. This article describes methods for synthesizing pure ECM-derived foams and microcarriers that are stable in culture without the need for chemical crosslinking for applications in advanced 3D in vitro cell culture models or as pro-regenerative bioscaffolds.

تصنيع كسوات وناقل دقيق مستمد مصفوفة خارج الخلية حيث الثقافة خلية الأنسجة محددة ومنصات التوصيل

Cell function is mediated by interactions with the extracellular matrix (ECM), which has complex tissue-specific composition and architecture. The focus ...

Production of E. coli-expressed Self-Assembling Protein Nanoparticles for Vaccines Requiring Trimeric Epitope Presentation

Self-assembling protein nanoparticles (SAPNs) function as repetitive antigen displays and can be used to develop a wide range of vaccines for different infectious diseases. In this article we demonstrate a method to produce a SAPN core containing a six-helix bundle (SHB) assembly that is capable of presenting antigens in a trimeric conformation. We describe the expression of the SHB-SAPN in an E. coli system, as well as the necessary protein purification steps. We included an isopropanol wash step to reduce the residual bacterial lipopolysaccharide. As an indication of the protein identity and purity, the protein reacted with known monoclonal antibodies in Western blot analyses. After refolding, the size of the particles fell in the expected range (20 to 100 nm), which was confirmed by dynamic light scattering, nanoparticle tracking analysis, and transmission electron microscopy. The methodology described here is optimized for the SHB-SAPN, however, with only slight modifications it can be applied to other SAPN constructs. This method is also easily transferable to large scale production for GMP manufacturing for human vaccines.

Production of E. coli-expressed Self-Assembling Protein Nanoparticles for Vaccines Requiring Trimeric Epitope Presentation

A detailed method is provided here describing the purification, refolding, and characterization of self-assembling protein nanoparticles (SAPNs) for use in vaccine development.

إنتاج E.القولونية - أعرب الذاتي تجميع البروتين الجسيمات النانوية لللقاحات التي تتطلب عرض الإبإبيلة الانتهازية

Self-assembling protein nanoparticles (SAPNs) function as repetitive antigen displays and can be used to develop a wide range of vaccines for different ...

Bioparticle Microarrays for Chemotactic and Molecular Analysis of Human Neutrophil Swarming in vitro

Neutrophil swarming is a cooperative process by which neutrophils seal off a site of infection and promote tissue reorganization. Swarming has classically been studied in vivo in animal models showing characteristic patterns of cell migration. However, in vivo models have several limitations, including intercellular mediators that are difficult to access and analyze, as well as the inability to directly analyze human neutrophils. Because of these limitations, there is a need for an in vitro platform that studies swarming with human neutrophils and provides easy access to the molecular signals generated during swarming. Here, a multistep microstamping process is used to generate a bioparticle microarray that stimulates swarming by mimicking an in vivo infection. The bioparticle microarray induces neutrophils to swarm in a controlled and stable manner. On the microarray, neutrophils increase in speed and form stable swarms around bioparticle clusters. Additionally, supernatant generated by the neutrophils was analyzed and 16 proteins were discovered to have been differentially expressed over the course of swarming. This in vitro swarming platform facilitates direct analysis of neutrophil migration and protein release in a reproducible, spatially controlled manner.

This protocol generates bioparticle microarrays that provide spatially controlled neutrophil swarming. It provides easy access to the mediators that neutrophils release during migration and allows for quantitative imaging analysis.

الجسيمات الحيوية Microarrays للتحليل الكيميائي والجزيئي للالعدلة البشرية يحتشدون في المختبر

Neutrophil swarming is a cooperative process by which neutrophils seal off a site of infection and promote tissue reorganization. Swarming has classically ...

Preparing Protein Producing Synthetic Cells using Cell Free Bacterial Extracts, Liposomes and Emulsion Transfer

The bottom-up assembly approach for construction of synthetic cells is an effective tool for isolating and investigating cellular processes in a cell mimicking environment. Furthermore, the development of cell-free expression systems has demonstrated the ability to reconstitute the protein production, transcription and translation processes (DNA&#8594;RNA&#8594;protein) in a controlled manner, harnessing synthetic biology. Here we describe a protocol for preparing a cell-free expression system, including the production of a potent bacterial lysate and encapsulating this lysate inside cholesterol-rich lipid-based giant unilamellar vesicles (GUVs) (i.e., stable liposomes), to form synthetic cells. The protocol describes the methods for preparing the components of the synthetic cells including the production of active bacterial lysates, followed by a detailed step-by-step preparation of the synthetic cells based on a water-in-oil emulsion transfer method. These facilitate the production of millions of synthetic cells in a simple and affordable manner with a high versatility for producing different types of proteins. The obtained synthetic cells can be used to investigate protein/RNA production and activity in an isolated environment, in directed evolution, and also as a controlled drug delivery platform for on-demand production of therapeutic proteins inside the body.

This protocol describes the method, materials, equipment and steps for bottom-up preparation of RNA and protein producing synthetic cells. The inner aqueous compartment of the synthetic cells contained the S30 bacterial lysate encapsulated within a lipid bilayer (i.e., stable liposomes), using a water-in-oil emulsion transfer method.

إعداد البروتين إنتاج الخلايا الاصطناعية باستخدام مقتطفات البكتيريا الحرة الخلية، Liposomes ونقل المستحلب

The bottom-up assembly approach for construction of synthetic cells is an effective tool for isolating and investigating cellular processes in a cell ...

Photodegradable Hydrogel Interfaces for Bacteria Screening, Selection, and Isolation

Biologists have long attempted to understand the relationship between phenotype and genotype. To better understand this connection, it is crucial to develop practical technologies that couple microscopic cell screening with cell isolation at high purity for downstream genetic analysis. Here, the use of photodegradable poly(ethylene glycol) hydrogels for screening and isolation of bacteria with unique growth phenotypes from heterogeneous cell populations is described. The method relies on encapsulating or entrapping cells with the hydrogel, followed by culture, microscopic screening, then use of a high-resolution light patterning tool for spatiotemporal control of hydrogel degradation and release of selected cells into a solution for retrieval. Applying different light patterns allows for control over the morphology of the extracted cell, and patterns such as rings or crosses can be used to retrieve cells with minimal direct UV light exposure to mitigate DNA damage to the isolates. Moreover, the light patterning tool delivers an adjustable light dose to achieve various degradation and cell release rates. It allows for degradation at high resolution, enabling cell retrieval with micron-scale spatial precision. Here, the use of this material to screen and retrieve bacteria from both bulk hydrogels and microfabricated lab-on-a-chip devices is demonstrated. The method is inexpensive, simple, and can be used for common and emerging applications in microbiology, including isolation of bacterial strains with rare growth profiles from mutant libraries and isolation of bacterial consortia with emergent phenotypes for genomic characterizations.

The use of photodegradable hydrogels to isolate bacterial cells by utilizing a high-resolution light pattering tool is reported. Essential experimental procedures, results, and advantages of the process are reviewed. The method enables rapid and inexpensive isolation of targeted bacteria showing rare or unique functions from heterogeneous communities or populations.

واجهات هيدروجيل قابلة للتحلل الضوئي لفحص البكتيريا واختيارها وعزلها

Biologists have long attempted to understand the relationship between phenotype and genotype. To better understand this connection, it is crucial to ...

Light-Controlled Fermentations for Microbial Chemical and Protein Production

Microbial cell factories offer a sustainable alternative for producing chemicals and recombinant proteins from renewable feedstocks. However, overburdening a microorganism with genetic modifications can reduce host fitness and productivity. This problem can be overcome by using dynamic control: inducible expression of enzymes and pathways, typically using chemical- or nutrient-based additives, to balance cellular growth and production. Optogenetics offers a non-invasive, highly tunable, and reversible method of dynamically regulating gene expression. Here, we describe how to set up light-controlled fermentations of engineered Escherichia coli and Saccharomyces cerevisiae for the production of chemicals or recombinant proteins. We discuss how to apply light at selected times and dosages to decouple microbial growth and production for improved fermentation control and productivity, as well as the key optimization considerations for best results. Additionally, we describe how to implement light controls for lab-scale bioreactor experiments. These protocols facilitate the adoption of optogenetic controls in engineered microorganisms for improved fermentation performance.

Optogenetic control of microbial metabolism offers flexible dynamic control over fermentation processes. The protocol here shows how to set up blue light-regulated fermentations for chemical and protein production at different volumetric scales.