Cette étude a été soutenue par des subventions # 0649883 de la National Science Foundation, l&#39;Institut Vanderbilt for Integrative Biosystems recherche et d&#39;enseignement (VIIBRE), et par la biologie Searle systèmes et l&#39;expérience de la recherche bio-ingénierie de premier cycle (Searle SyBBURE).

Fabrication I. dispositif microfluidique <ol><li> La première étape dans la création d&#39;un dispositif microfluidique est de dessiner une configuration à deux dimensions de l&#39;appareil dans un ordinateur de dessin (CAO) assistés. Nous avons utilisé AutoCAD, mais d&#39;autres programmes de dessin sont également disponibles, tels que CleWin, ou CorelDraw. </li><li> L&#39;étape suivante consiste à fabriquer un masque de photolithographie. Selon les dimensions du dispositif, la résolution et le budget nécessaire, ces masques pourrait être fabriqué en chrome (plus haute résolution, le coût élevé), créé sur un film photographique, ou même imprimer directement sur un transparent en utilisant une imprimante à haute résolution. Ici, nous avons utilisé des masques fabriqués par Cr Advance Reproductions Corp, North Andover, MA. </li><li> L&#39;étape suivante consiste à transférer le motif du masque sur un époxy photosensible pour créer un moule soulevé-relief. <ol><li> Tout d&#39;abord, une couche de résine photosensible négative SU8 est filée sur une plaquette de silicone à l&#39;épaisseur souhaitée, et cuit à se volatiliser l&#39;excès de solvant. Photoresist vitesses de formulation et de spin de contrôle de l&#39;épaisseur de la couche déposée. </li><li> Ensuite, le modèle est exposé à une dose pré-déterminée de la lumière UV à travers le masque. Un post-exposition de pâtisseries liaisons croisées dans les régions exposées à la lumière de la couche photosensible, les rendant insolubles. </li><li> Ensuite vient l&#39;étape de développement, où non exposés résister est enlevé avec un révélateur chimique, laissant un effet positif soulevé-relief structure appelée un maître. </li><li> Une étape de cuisson troisième appelé une étape dure de pâtisseries est facultative pour fixer les autres structures. </li></ol></li><li> Le moulage de PDMS <ol><li> Nous utilisons l&#39;élastomère de silicone poly (diméthyl siloxane) pour le moulage de répliques de dispositifs microfluidiques 1. Tout d&#39;abord, le matériau de base est mélangé dans un rapport de 10:1 de poids avec l&#39;agent de durcissement, versé sur le moule dans un récipient peu profond, comme une boîte de Pétri, et dégazé sous vide jusqu&#39;à ce que toutes les bulles visibles ont disparu. </li><li> Le maître avec le PDMS non durci est ensuite placé dans un four soigneusement nivelé pendant au moins 4h à 65 ° C pour la réticulation du polymère de se produire. </li><li> Après PDMS est solidifié, la section moulée est découpée dans la boîte de Pétri. Des trous sont perforés par le haut de l&#39;appareil pour accéder aux espaces microfluidique dans le produit fini. </li></ol></li><li> Pièce jointe au verre <ol><li> Nettoyer PDMS est irréversiblement lié à nettoyer les vitres par l&#39;exposition à un plasma d&#39;oxygène. Premièrement, la moulée et de poing PDMS et d&#39;une lame de verre propre surface de collage sont placés en un nettoyant plasma. Nous avons utilisé un PDC-32G Harrick plasmatique plus propre. </li><li> Après la chambre est fermée, l&#39;opérateur tourne sur une pompe à vide et ensuite la fréquence radio ou une source RF. Plasma auto s&#39;enflammer dans la chambre, comme en témoigne une lueur légèrement pourpre dans la chambre. </li><li> Après exposition à un plasma pendant 30 secondes, la source RF et la pompe à vide sont désactivés. </li><li> Rapidement, la lame de verre et le dispositif de PDMS sont retirés de la chambre et mis en contact direct (moulé côté de la surface de PDMS en bas). Cela formera un lien irréversible, et fera aussi les propriétés de surface hydrophile. </li><li> Si désiré, chimies de surface différents peuvent être réalisés avec PDMS par immobilisation des protéines à la surface par adsorption ou liaison covalente. </li><li> L&#39;appareil peut alors être rempli de liquide comme l&#39;eau déminéralisée, les milieux de croissance, ou artificielle des eaux souterraines par les forces capillaires ou l&#39;utilisation de la pression douce avec une seringue. </li></ol></li></ol> II. La quantification des flux dispositif microfluidique par analyse gravimétrique <ol><li> Pour calibrer la pression axée sur l&#39;écoulement dans le dispositif, des cellules d&#39;écoulement micro-structurées ont d&#39;abord été préchargé avec de l&#39;eau DI. </li><li> Un réservoir de liquide contenant, comme une seringue en plastique ou le module de flux (voir figure 1) est connecté à l&#39;entrée amont bien, et la hauteur de liquide dans le réservoir est maintenue au-dessus de la hauteur à l&#39;aval ainsi. </li><li> Les échantillons sont prélevés à la gestion des déchets bien à intervalles réguliers et pesés sur une balance analytique. </li><li> La pente de la courbe représentant le volume total par rapport au temps total donne le débit volumétrique débit moyen (figure 2). Nous avons trouvé reproductibles, linéaire vitesses moyennes pour une large gamme de têtes de pression et pour différents systèmes de maintien de pression. </li></ol> III. Visualisation de l&#39;écoulement, la cartographie de vélocité, et hydrophile / hydrophobe interaction <ol><li> Pour l&#39;étalonnage du modèle, 3 um billes de latex fluorescentes dans les deux Carboxy YG et Plain surfaces YG ont été acquis auprès de Polysciences, Inc et sont dilués dans de l&#39;eau DI à la concentration de solides de 0,01%. </li><li> Perles qui coule à travers les habitats ont été visualisées sur un Zeiss Axiovert 25 microscope à fluorescence équipé d&#39;une Mightex BCE-B013-U caméra monochrome. </li><li> Images individuelles ont été capturés dans une succession rapide et assemblés dans des films avec le logiciel ImageJ (figure 3). </li></ol> IV. Dispositif microfluidique (EcoChip) pour la modélisation de croissance bactérienne et des Transports <ol><li> Vibrio sp. GFP Kan, un non-pathogènes protéine fluorescente verte exprimant l&#39;organisme a été cultivé pendant 14 heures dans du milieu Luria-Bertani à une concentration d&#39;environ 10 9 cellules / ml. </li><li> Les bactéries présentes dans le milieu de croissance ont été introduites dans les dispositifs EcoChip et a permis de coloniser l&#39;appareil et établir des flocs et de films durant la nuit pendant 19 heures. </li><li> Puis le milieu de croissance a été retiré du puits et de tous les habitats ont été rincés avec l&#39;eau de mer artificielle (s&#39;il vous plaît voir Wang et coll. 2 pour la recette ASW) afin que les différentes densités de bactéries ont été restants dans des habitats différents. </li><li> Un habitat a été gardé scellé sans écoulement, tandis que les conditions d&#39;écoulement lent ont été maintenus dans les trois autres habitats. </li><li> Images lumière fluorescente et blanc de la croissance bactérienne ont été prises toutes 15-20 heures pour une période de plusieurs jours (figure 4). </li></ol> Résultats Représentant V. Le module de flux fournit un moyen simple de réglementer et de distribuer les flux à travers de multiples habitats. L&#39;analyse gravimétrique s&#39;est avéré être un moyen facile et simple de déterminer le débit à travers les structures de l&#39;habitat, qui dépendent de la résistance hydraulique de l&#39;habitat et les différences de pression entre l&#39;entrée et les puits de sortie. Pour les expériences de flux de perles que nous avons observé beaucoup plus grande accumulation de billes à la surface périphérique pour les perles uncarboxylated (figure 2). En outre, les billes de grand diamètre, 6 et 10 mm, étaient beaucoup plus susceptibles d&#39;être entraînées dans l&#39;ouverture des pores plus petits et commencent à s&#39;accumuler dans l&#39;appareil. Débits plus rapides rétention réduite des particules et l&#39;entraînement. Au cours des expériences de croissance des bactéries, l&#39;influence des conditions d&#39;écoulement est clairement évident. Forces de cisaillement continu provoquer des bactéries à s&#39;agréger et forment des flocs et de ne pas être trouvée tant que les cellules individuelles. Transport de grands flocs bactériens est un processus important de l&#39;environnement qui est extrêmement difficile d&#39;étudier dans un système macroscopique. <img src="/files/ftp_upload/1741/1741fig1.jpg" alt="Figure 1" /> Figure 1. Schéma montrant les caractéristiques et le fonctionnement du module de flux. <img src="/files/ftp_upload/1741/1741fig2.jpg" alt="Figure 2" /> Figure 2. Débit dans l&#39;habitat structuré tel que déterminé par analyse gravimétrique pour des hauteurs de colonne différente. Rapport hauteur colonne: 60/40 = 1,5, le ratio déterminé débit: 1,04 / 0,71 = 1,46. Débits entraîné pour H = 40 mm est V = 0,71 ul / min et pour H = 60 mm est V = 1,04 L μ / min. Estimation moyenne vitesses linéaires sont de 3,1 mm / s et 4,6 mm / s respectivement. <img src="/files/ftp_upload/1741/1741fig3.jpg" alt="Figure 3" /> Figure 3. Transport de billes de latex 3um avec et sans carboxylation qui coule à travers les habitats structurés. <img src="/files/ftp_upload/1741/1741fig4.jpg" alt="Figure 4" /> Figure 4. Variation de la croissance bactérienne et la formation de biofilm en fonction de la densité de semis en présence d&#39;un débit lent.

<ol>
	<li>Whitesides, G., Ostuni, E., Takayama, S., Jiang, X., Ingber, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Soft+lithography+in+biology+and+biochemistry.">Soft lithography in biology and biochemistry.</a> Annual Review of Biomedical Engineering. 3, 335-373 (2001).</li><li>Wang, W., Shor, L. M., LeBoeuf, E. J., Wikswo, J. P., Kosson, D. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mobility+of+protozoa+through+narrow+channels.">Mobility of protozoa through narrow channels.</a> Applied and Environmental Microbiology. 71, 4628-4637 (2005).</li></ol>

Le système est adaptable EcoChip aux besoins d&#39;une expérience individuelle. Les nouveaux maîtres peuvent être créés relativement facilement, et une fois un maître est fabriqué, des dispositifs supplémentaires exactement dupliquée peut être moulé comme nécessaire. Le module de flux est simple à utiliser, ne requiert aucun équipement spécial ou des connexions complexes, et peut être modélisée comme une tête simples tomber mus par pression du système de flux. Des prolongations supplémentaires de c...

<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.0 Transitional//EN" "http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-transitional.dtd">
<html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml" xml:lang="en" lang="en">	
		
		<div>
		<table border="1">
		<thead>
		<tr>
		<th>Material Name</th>
		<th>Type</th>
		<th>Company</th>
		<th>Catalogue Number</th>
		<th>Comment</th>
		</tr>
		</thead>
		<tbody>
		
<tr>
<td>PDMS</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Dow Corning</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>SU8-2025</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>MicroChem Corp.</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Fluorescent Beads</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Polysciences, Inc.</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>		</tbody>
		</table>
		</div>

window on a microworld: simple microfluidic systems for studying microbial transport in porous media

La croissance microbienne et de transport en milieux poreux ont des implications importantes pour la qualité de l&#39;eau souterraine et de surface, le recyclage des nutriments dans l&#39;environnement, ainsi que directement à la transmission des pathogènes à l&#39;approvisionnement en eau potable. Naturelles des milieux poreux est composé d&#39;une topologie complexe physique, chimie de surface variées, les gradients de dynamique des nutriments et accepteurs d&#39;électrons, et une répartition inégale des microbes. Ces caractéristiques varient sensiblement sur une échelle de longueur de quelques microns, ce qui rend les résultats de la macro-échelle des enquêtes de transport microbien difficiles à interpréter, et la validation des modèles mécanistes difficiles. Ici nous démontrons comment de simples dispositifs microfluidiques peuvent être utilisées pour visualiser les interactions microbiennes avec des micro-structurée des habitats, d&#39;identifier les processus clés qui influent sur les phénomènes observés, et de valider systématiquement les modèles prédictifs. Simple, des cellules d&#39;écoulement facile à utiliser, ont été construits hors de la transparence, matériau biocompatible et perméable à l&#39;oxygène poly (diméthyl siloxane). Les méthodes standard de la photolithographie ont été utilisés pour fabriquer des micro-structurée maîtres, et le moulage réplique a été utilisé pour lancer des cellules d&#39;écoulement des micro-structurée par les maîtres. La conception physique de la chambre de la cellule de débit est adaptable aux besoins expérimentaux: microcanaux peut varier de simples connexions linéaires aux topologies complexes avec des tailles de fonction aussi petites que 2 um. Notre gamme modulaire de cellules d&#39;écoulement EcoChip caractéristiques des dizaines de chambres identiques et de contrôle de flux par un module de flux par gravité. Nous démontrons que, grâce à l&#39;utilisation de dispositifs EcoChip, les structures physiques et les têtes de pression peut être variable ou constante, systématique alors que l&#39;influence de la chimie de surface, les propriétés des fluides, ou les caractéristiques de la population microbienne est étudiée. Grâce à des expériences de transport utilisant un non-pathogènes, la protéine fluorescente verte exprimant<em&gt; Vibrio</em&gt; Souche bactérienne, nous illustrons l&#39;importance de la structure de l&#39;habitat, les conditions d&#39;écoulement, et la taille inoculums sur les phénomènes de transport fondamentaux, et en temps réel des particules échelle observations démontrent que la microfluidique offrent une vue convaincante d&#39;un monde caché.

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Window on a Microworld: Simple Microfluidic Systems for Studying Microbial Transport in Porous Media

Dispositifs microfluidiques peuvent être utilisées pour visualiser processus naturels complexes en temps réel et à l&#39;échelle physique approprié. Nous avons développé un dispositif simple microfluidique qui imite les principales caractéristiques des milieux poreux naturels pour étudier la croissance et le transport des bactéries dans le sous-sol.

Fenêtre sur un micromonde: Simple systèmes microfluidiques pour l&#39;étude de Transports microbienne dans les milieux poreux

Microbial growth and transport in porous media have important implications for the quality of groundwater and surface water, the recycling of nutrients in ...

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Research

JoVE Journal

Biology

10.7K vues.  Vanderbilt University. Dispositifs microfluidiques peuvent être utilisées pour visualiser processus naturels complexes en temps réel et à l'échelle physique approprié. Nous avons développé un dispositif simple microfluidique qui imite les principales caractéristiques des milieux poreux naturels pour étudier la croissance et le transport des bactéries dans le sous-sol.

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A Microfluidic Device with Groove Patterns for Studying Cellular Behavior

We describe a microfluidic device with microgrooved patterns for studying cellular behavior. This microfluidic platform consists of a top fluidic channel and a bottom microgrooved substrate. To fabricate the microgrooved channels, a top poly(dimethylsiloxane) (PDMS) mold containing the impression of the microfluidic channels was aligned and bonded to a microgrooved substrate. Using this device, mouse fibroblast cells were immobilized and patterned within microgrooved substrates (25, 50, 75, and 100 &mu;m wide). To study apoptosis in a microfluidic device, media containing hydrogen peroxide, Annexin V, and propidium iodide was perfused into the fluidic channel for 2 hours. We found that cells exposed to the oxidative stress became apoptotic. These apoptotic cells were confirmed by Annexin V that bound to phosphatidylserine at the outer leaflet of the plasma membrane during the apoptosis process. Using this microfluidic device with microgrooved patterns, the apoptosis process was observed in real-time and analyzed by using an inverted microscope containing an incubation chamber (37&deg;C, 5% CO2). Therefore, this microfluidic device incorporated with microgrooved substrates could be useful for studying the cellular behavior and performing high-throughput drug screening.

We describe a protocol for the fabrication of microfluidic devices that can enable cell capture and culture. In this approach patterned microstructures such as grooves within microfluidic channels are used to create low shear stress regions within which cell can dock.

Un dispositif microfluidique avec des modèles Groove pour étudier le comportement cellulaire

We describe a microfluidic device with microgrooved patterns for studying cellular behavior.  This microfluidic platform consists of a top fluidic channel ...

Recherche

Biologie

Using Micro-Electro-Mechanical Systems (MEMS) to Develop Diagnostic Tools

Using Micro-Electro-Mechanical Systems MEMS to Develop Diagnostic Tools

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CD4+ T-Lymphocyte Capture Using a Disposable Microfluidic Chip for HIV

T CD4 + des lymphocytes capturer en utilisant une puce jetable microfluidiques pour le VIH

Pyrosequencing: A Simple Method for Accurate Genotyping

Pharmacogenetic research benefits first-hand from the abundance of information provided by the completion of the Human Genome Project. With such a tremendous amount of data available comes an explosion of genotyping methods. Pyrosequencing(R) is one of the most thorough yet simple methods to date used to analyze polymorphisms. It also has the ability to identify tri-allelic, indels, short-repeat polymorphisms, along with determining allele percentages for methylation or pooled sample assessment. In addition, there is a standardized control sequence that provides internal quality control. This method has led to rapid and efficient single-nucleotide polymorphism evaluation including many clinically relevant polymorphisms. The technique and methodology of Pyrosequencing is explained.


Pyrosequencing(R) is one of the most thorough yet simple methods to date used to analyze polymorphisms. This method has led to rapid and efficient single-nucleotide polymorphism evaluation including many clinically relevant polymorphisms. The technique and methodology of Pyrosequencing is explained.

Pyroséquençage: une méthode simple pour le génotypage précis

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Measuring Caenorhabditis elegans Life Span on Solid Media

Aging is a degenerative process characterized by a progressive deterioration of cellular components and organelles resulting in mortality. The nematode Caenorhabditis elegans has emerged as a principal model used to study the biology of aging. Because virtually every biological subsystem undergoes functional decline with increasing age, life span is the primary endpoint of interest when considering total rate of aging. In nematodes, life span is typically defined as the number of days an animal remains responsive to external stimuli. Nematodes can be propagated either in liquid media or on solid media in plates, and techniques have been developed for measuring life span under both conditions. Here we present a generalized protocol for measuring life span of nematodes maintained on solid nematode growth media and fed a diet of UV-killed bacteria. These procedures can easily be adapted to assay life span under various common conditions, including a diet consisting of live bacteria, dietary restriction, and RNA interference.

Measuring Caenorhabditis elegans Life Span on Solid Media

In this article we present a general protocol for measuring life span of nematodes maintained on solid media with UV-killed bacterial food.

Mesure Caenorhabditis elegans</emDurée de vie> sur des milieux solides

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Quantitative Phosphoproteomics in Fatty Acid Stimulated Saccharomyces cerevisiae

This protocol describes the growth and stimulation, with the fatty acid oleate, of isotopically heavy and light S. cerevisiae cells. Cells are ground using a cryolysis procedure in a ball mill grinder and the resulting grindate brought into solution by urea solubilization. This procedure allows for the lysis of the cells in a metabolically inactive state, preserving phosphorylation and preventing reorientation of the phosphoproteome during cell lysis.  Following reduction, alkylation, trypsin digestion of the proteins, the samples are desalted on C18 columns and the sample complexity reduced by fractionation using hydrophilic interaction chromatography (HILIC). HILIC columns preferentially retain hydrophilic molecules which is well suited for phosphoproteomics.  Phosphorylated peptides tend to elute later in the chromatographic profile than the non phosphorylated counterparts. After fractionation, phosphopeptides are enriched using immobilized metal chromatography, which relies on charge-based affinities for phosphopeptide enrichment. At the end of this procedure the samples are ready to be quantitatively analyzed by mass spectrometry.

Quantitative Phosphoproteomics in Fatty Acid Stimulated Saccharomyces cerevisiae

Description of a quantitative phosphorylation procedure using cryolysis, urea solubilziation, HILIC fractionation and IMAC enrichment of phosphorylated peptides.

Phosphoprotéomique quantitatives en acide gras Stimulé Saccharomyces cerevisiae</em

This protocol describes the growth and stimulation, with the fatty acid oleate, of isotopically heavy and light S. cerevisiae cells. Cells are ground ...

A Microfluidic Device for Quantifying Bacterial Chemotaxis in Stable Concentration Gradients

Chemotaxis allows bacteria to approach sources of attractant chemicals or to avoid sources of repellent chemicals. Bacteria constantly monitor the concentration of specific chemoeffectors by comparing the current concentration to the concentration detected a few seconds earlier. This comparison determines the net direction of movement. Although multiple, competing gradients often coexist in nature, conventional approaches for investigating bacterial chemotaxis are suboptimal for quantifying migration in response to concentration gradients of attractants and repellents. Here, we describe the development of a microfluidic chemotaxis model for presenting precise and stable concentration gradients of chemoeffectors to bacteria and quantitatively investigating their response to the applied gradient. The device is versatile in that concentration gradients of any desired absolute concentration and gradient strength can be easily generated by diffusive mixing. The device is demonstrated using the response of Escherichia coli RP437 to gradients of amino acids and nickel ions.

This protocol describes the development of a microfluidic device for investigating bacterial chemotaxis in stable concentration gradients of chemoeffectors.

Un dispositif microfluidique pour quantifier chimiotactisme des bactéries dans des gradients de concentration stable

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Performing Vaginal Lavage, Crystal Violet Staining, and Vaginal Cytological Evaluation for Mouse Estrous Cycle Staging Identification

A rapid means of assessing reproductive status in rodents is useful not only in the study of reproductive dysfunction but is also required for the production of new mouse models of disease and investigations into the hormonal regulation of tissue degeneration (or regeneration) following pathological challenge. The murine reproductive (or estrous) cycle is divided into 4 stages: proestrus, estrus, metestrus, and diestrus. Defined fluctuations in circulating levels of the ovarian steroids 17-&beta;-estradiol and progesterone, the gonadotropins luteinizing and follicle stimulating hormones, and the luteotropic hormone prolactin signal transition through these reproductive stages. Changes in cell typology within the murine vaginal canal reflect these underlying endocrine events. Daily assessment of the relative ratio of nucleated epithelial cells, cornified squamous epithelial cells, and leukocytes present in vaginal smears can be used to identify murine estrous stages. The degree of invasiveness, however, employed in collecting these samples can alter reproductive status and elicit an inflammatory response that can confound cytological assessment of smears. Here, we describe a simple, non-invasive protocol that can be used to determine the stage of the estrous cycle of a female mouse without altering her reproductive cycle. We detail how to differentiate between the four stages of the estrous cycle by collection and analysis of predominant cell typology in vaginal smears and we show how these changes can be interpreted with respect to endocrine status.

Here, we describe how to identify the stage of the murine reproductive (proestrus, estrus, metestrus, or diestrus) by simple, non-invasive collection and cytological assessment of vaginal smear samples. We further describe how vaginal cytology reflects circulating hormonal levels underlying transition through the murine reproductive cycle.

De procéder au lavage vaginal, coloration au cristal violet et l&#39;évaluation cytologique vaginal pour Souris cycle œstral Staging identification

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The Use of Chemostats in Microbial Systems Biology

Cells regulate their rate of growth in response to signals from the external world. As the cell grows, diverse cellular processes must be coordinated including macromolecular synthesis, metabolism and ultimately, commitment to the cell division cycle. The chemostat, a method of experimentally controlling cell growth rate, provides a powerful means of systematically studying how growth rate impacts cellular processes - including gene expression and metabolism - and the regulatory networks that control the rate of cell growth. When maintained for hundreds of generations chemostats can be used to study adaptive evolution of microbes in environmental conditions that limit cell growth. We describe the principle of chemostat cultures, demonstrate their operation and provide examples of their various applications. Following a period of disuse after their introduction in the middle of the twentieth century, the convergence of genome-scale methodologies with a renewed interest in the regulation of cell growth and the molecular basis of adaptive evolution is stimulating a renaissance in the use of chemostats in biological research.

Cell growth rate is a regulated process and a primary determinant of cell physiology. Continuous culturing using chemostats enables extrinsic control of cell growth rate by nutrient limitation facilitating the study of molecular networks that control cell growth and how those networks evolve to optimize cell growth.

L&#39;utilisation de chémostats dans microbienne biologie des systèmes

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Pyrosequencing for Microbial Identification and Characterization

Pyrosequencing is a versatile technique that facilitates microbial genome sequencing that can be used to identify bacterial species, discriminate bacterial strains and detect genetic mutations that confer resistance to anti-microbial agents. The advantages of pyrosequencing for microbiology applications include rapid and reliable high-throughput screening and accurate identification of microbes and microbial genome mutations. Pyrosequencing involves sequencing of DNA by synthesizing the complementary strand a single base at a time, while determining the specific nucleotide being incorporated during the synthesis reaction. The reaction occurs on immobilized single stranded template DNA where the four deoxyribonucleotides (dNTP) are added sequentially and the unincorporated dNTPs are enzymatically degraded before addition of the next dNTP to the synthesis reaction. Detection of the specific base incorporated into the template is monitored by generation of chemiluminescent signals. The order of dNTPs that produce the chemiluminescent signals determines the DNA sequence of the template. The real-time sequencing capability of pyrosequencing technology enables rapid microbial identification in a single assay. In addition, the pyrosequencing instrument, can analyze the full genetic diversity of anti-microbial drug resistance, including typing of SNPs, point mutations, insertions, and deletions, as well as quantification of multiple gene copies that may occur in some anti-microbial resistance patterns.

Pyrosequencing is a versatile technique that facilitates microbial genome sequencing that can be used to identify bacterial species, discriminate bacterial strains, and detect genetic mutations that confer resistance to anti-microbial agents. In this video, the procedure for microbial amplicon generation, amplicon pyrosequencing, and DNA sequence analysis will be demonstrated.