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Assessing Neural Stem Cell Motility Using an Agarose Gel-based Microfluidic Device

While microfluidic technology is reaching a new level of maturity for macromolecular assays, cell-based assays are still at an infant stage1. This is ...

Cornell University

&#x6211;&#x4EEC;&#x5F00;&#x53D1;&#x4E86;&#x4E00;&#x4E2A;&#x539F;&#x578B;&#x4E09;&#x901A;&#x9053;&#x5FAE;&#x6D41;&#x63A7;&#x82AF;&#x7247;&#xFF0C;&#x662F;&#x80FD;&#x591F;&#x4EA7;&#x751F;&#x7EBF;&#x6027;&#x7684;&#x6D53;&#x5EA6;&#x68AF;&#x5EA6;&#x5FAE;&#x6D41;&#x63A7;&#x901A;&#x9053;&#x5185;&#x4E14;&#x6709;&#x7528;&#x7684;&#x7EC6;&#x83CC;&#x8D8B;&#x5316;&#x6027;&#x7814;&#x7A76;&#x3002;&#x7EBF;&#x6027;&#x5316;&#x5B66;&#x68AF;&#x5EA6;&#x901A;&#x8FC7;&#x6269;&#x6563;&#x901A;&#x8FC7;&#x4F4D;&#x4E8E;&#x901A;&#x9053;&#x4FA7;&#x5899;&#x591A;&#x5B54;&#x819C;&#x7684;&#x5316;&#x5B66;&#x5EFA;&#x7ACB;&#xFF0C;&#x53EF;&#x4EE5;&#x5728;&#x5355;&#x5143;&#x683C;&#x6240;&#x5728;&#x7684;&#x901A;&#x9053;&#x5EFA;&#x7ACB;&#x65E0;&#x901A;&#x6D41;&#x3002;&#x5176;&#x7ED3;&#x679C;&#x662F;&#xFF0C;&#x8FD0;&#x52A8;&#x7684;&#x4E2D;&#x5FC3;&#x901A;&#x9053;&#x4E2D;&#x7684;&#x5355;&#x5143;&#x683C;&#x662F;&#x7EAF;&#x7CB9;&#x7531;&#x7EC6;&#x80DE;&#x8D8B;&#x5316;&#x53CD;&#x5E94;&#x800C;&#x4E0D;&#x662F;&#x5728;&#x6D41;&#x4F53;&#x6D41;&#x52A8;&#x7684;&#x53D8;&#x5316;&#x5F15;&#x8D77;&#x7684;&#x3002;&#x6B64;&#x5FAE;&#x6D41;&#x63A7;&#x5316;&#x5B66;&#x7684;&#x7EBF;&#x6027;&#x6E10;&#x53D8;&#x53D1;&#x7535;&#x673A;&#x7684;&#x4F18;&#x70B9;&#x662F; (i) &#x751F;&#x4EA7;&#x9759;&#x6001;&#x5316;&#x5B66;&#x68AF;&#x5EA6;&#x3001; (ii) &#x5176;&#x5FEB;&#x901F;&#x5B9E;&#x65BD;&#x548C;&#x9AD8;&#x5EA6;&#x5E73;&#x884C;&#x6837;&#x52A0;&#x5DE5; (iii) &#x5176;&#x6F5C;&#x529B;&#x7684;&#x80FD;&#x529B;&#x3002;&#x4F7F;&#x7528;&#x6B64;&#x8BBE;&#x5907;&#xFF0C;tn &#x91CE;&#x6BD2;&#x5927;&#x80A0;&#x57C3;&#x5E0C;&#x6C0F;&#x5927;&#x80A0;&#x6746;&#x83CC; RP437 &#x66FE;&#x89C2;&#x5BDF;&#x5230;&#x8FC8;&#x5411;&#x4E00;&#x79CD;&#x5F15;&#x8BF1;&#x5242; (&#x5982; l-&#x5929;&#x95E8;&#x51AC;&#xFF09; &#x53CA;&#x9A71;&#x868A;&#x5242; &#xFF08;&#x5982;&#x7518;&#x6CB9;) &#x884D;&#x751F;&#x7269;&#x7684; RP437&#xFF0C;&#x65E0;&#x529B;&#x7684;&#x52A8;&#x529B;&#x6216;&#x8D8B;&#x5316;&#x6027;&#x7684;&#x540C;&#x65F6;&#x4E0D;&#x663E;&#x793A;&#x6CA1;&#x6709;&#x504F;&#x89C1;&#x7684;&#x7EC6;&#x83CC;&#x7684;&#x5206;&#x5E03;&#x3002;&#x6B64;&#x5916;&#xFF0C;&#x7A0B;&#x5EA6;&#x7684;&#x8D8B;&#x5316;&#x6027;&#x53EF;&#x4EE5;&#x5F88;&#x5BB9;&#x6613;&#x91CF;&#x5316;&#x4E0E;&#x8367;&#x5149;&#x6210;&#x50CF;&#x6280;&#x672F;&#xFF0C;&#x4F30;&#x8BA1;&#x7684;&#x8D8B;&#x5316;&#x5206;&#x533A;&#x7CFB;&#x6570; (CPC) &#x548C;&#x8D8B;&#x5316;&#x8FC1;&#x79FB;&#x7CFB;&#x6570; (CMC) &#x5141;&#x8BB8;&#x540C;&#x65F6;&#x4F7F;&#x7528;&#x8FD9;&#x79CD;&#x6D4B;&#x5B9A;&#x65B9;&#x6CD5;&#x3002;&#x6700;&#x540E;&#xFF0C;&#x6211;&#x4EEC;&#x4F7F;&#x7528;&#x8FD9;&#x79CD;&#x65B9;&#x6CD5;&#x8BC1;&#x660E;&#x8BE5;&#x5927;&#x80A0;&#x6746;&#x83CC;&#x514B;&#x9686; 2 &#x4ECB;&#x5BFC;&#x611F;&#x5E94;&#x8D8B;&#x5316; l-&#x5929;&#x51AC;&#x6C28;&#x9178;&#x662F;&#x6697;&#x793A;&#x7684;&#x8D8B;&#x5316;&#x6027;&#x4ECE;&#x8FD9;&#x79CD;&#x6A21;&#x5F0F;&#x7684;&#x5355;&#x5143;&#x683C;&#x901A;&#x4FE1;&#x7EDD;&#x7F18;&#x7684; tn &#x91CE;&#x6BD2;&#x7EC6;&#x80DE;&#x65E0;&#x6CD5;&#x533A;&#x5206;&#x7684;&#x65B9;&#x5F0F;&#x54CD;&#x5E94;&#x6709;&#x4E0D;&#x8DB3;&#x4E4B;&#x5904;&#x3002;

&#x4E09;&#x901A;&#x9053;&#x5FAE;&#x6D41;&#x63A7;&#x8BBE;&#x5907;&#x7528;&#x4E8E;&#x751F;&#x6210;&#x9759;&#x6001;&#x7EBF;&#x6027;&#x6E10;&#x53D8;&#x548C;&#x7EC6;&#x83CC;&#x8D8B;&#x5316;&#x6027;&#x7684;&#x91CF;&#x5316;&#x5206;&#x6790;&#x4E2D;&#x7684;&#x5E94;&#x7528;&#x3002;

We have developed a prototype three-channel microfluidic chip that is capable of generating a linear concentration gradient within a microfluidic channel and is useful in the study of bacterial chemotaxis. The linear chemical gradient is established by diffusing a chemical through a porous membrane located in the side wall of the channel and can be established without through-flow in the channel where cells reside. As a result, movement of the cells in the center channel is caused solely by the cells chemotactic response and not by variations in fluid flow. The advantages of this microfluidic chemical linear gradient generator are (i) its ability to produce a static chemical gradient, (ii) its rapid implementation, and (iii) its potential for highly parallel sample processing. Using this device, wildtype Escherichia coli strain RP437 was observed to move towards an attractant (e.g., l-asparate) and away from a repellent (e.g., glycerol) while derivatives of RP437 that were incapable of motility or chemotaxis showed no bias of the bacteria's distribution. Additionally, the degree of chemotaxis could be easily quantified using this assay in conjunction with fluorescence imaging techniques, allowing for estimation of the chemotactic partition coefficient (CPC) and the chemotactic migration coefficient (CMC). Finally, using this approach we demonstrate that E. coli deficient in autoinducer-2-mediated quorum sensing respond to the chemoattractant l-aspartate in a manner that is indistinguishable from wildtype cells suggesting that chemotaxis is insulated from this mode of cell-cell communication.

A three-channel microfluidic device for generating static linear gradients and its application to the quantitative analysis of bacterial chemotaxis.

On a d&#xE9;velopp&#xE9; un prototype de trois canal microfluidique puce qui est capable de g&#xE9;n&#xE9;rer un gradient lin&#xE9;aire de concentration dans un canal microfluidique et est utile pour l&#x26;#39;&#xE9;tude de la chimiotaxie bact&#xE9;riennes. Le gradient chimique lin&#xE9;aire est &#xE9;tablie par diffusion d&#x26;#39;un produit chimique &#xE0; travers une membrane poreuse situ&#xE9;e dans la paroi lat&#xE9;rale de la cha&#xEE;ne et peut &#xEA;tre mis en place sans &#xE9;coulement traversant dans le canal, o&#xF9; les cellules r&#xE9;sident. &#xC0; la suite, le mouvement des cellules dans le canal central est caus&#xE9; uniquement par la r&#xE9;ponse chimiotactique des cellules et non par des variations de l&#x26;#39;&#xE9;coulement de fluide. Les avantages de ce g&#xE9;n&#xE9;rateur de gradient chimique microfluidique lin&#xE9;aire sont (i) sa capacit&#xE9; &#xE0; produire un gradient chimique statique, (ii) sa mise en &#x153;uvre rapide, et (iii) son potentiel pour le traitement des &#xE9;chantillons hautement parall&#xE8;le. L&#x26;#39;utilisation de ce dispositif, la souche de type sauvage Escherichia coli RP437 a &#xE9;t&#xE9; observ&#xE9;e &#xE0; &#xE9;voluer vers une attraction (par exemple, l-aspartate) et &#xE0; l&#x26;#39;abri d&#x26;#39;un produit r&#xE9;pulsif (p.ex., le glyc&#xE9;rol) tandis que les d&#xE9;riv&#xE9;s de RP437 qui &#xE9;taient incapables de la motilit&#xE9; ou la chimiotaxie n&#x26;#39;a pas montr&#xE9; de polarisation de la de bact&#xE9;ries la distribution. En outre, le degr&#xE9; de chimiotactisme pourrait &#xEA;tre facilement quantifi&#xE9;s &#xE0; l&#x26;#39;aide ce dosage en conjonction avec des techniques d&#x26;#39;imagerie de fluorescence, permettant l&#x26;#39;estimation du coefficient de partage chimiotactique (PCC) et le coefficient de la migration chimiotactique (CMC). Enfin, en utilisant cette approche, nous d&#xE9;montrons que E. coli d&#xE9;ficientes en d&#xE9;tection autoinducteurs-2-m&#xE9;diation quorum r&#xE9;pondre &#xE0; la chimioattractant L-aspartate d&#x26;#39;une mani&#xE8;re qui est indiscernable &#xE0; partir de cellules de type sauvage sugg&#xE9;rant que la chimiotaxie est isol&#xE9; &#xE0; partir de ce mode de communication entre les cellules.

Un dispositif &#xE0; trois canaux microfluidiques pour la g&#xE9;n&#xE9;ration de d&#xE9;grad&#xE9;s lin&#xE9;aires et statiques Son application &#xE0; l&#x26;#39;analyse quantitative de la chimiotaxie bact&#xE9;rienne

Wir haben einen Prototyp 3-Kanal Microfluidic Chip entwickelt, der ist f&auml;hig einen linearen Farbverlauf Konzentration innerhalb einer mikrofluidische-Kanal erzeugen und eignet sich die Untersuchung der bakteriellen Chemotaxis. Chemische linearen Farbverlaufs wird durch eine Chemikalie durch eine por&ouml;se Membran befindet sich in der Seitenwand des Kanals zu einer Diffusion und hergestellt werden kann, ohne durch-Flow in den Kanal, in denen sich Zellen befinden. Dadurch wird die Bewegung der Zellen in den Center-Kanal ausschlie&szlig;lich durch die chemotaktische Reaktion der Zellen und nicht durch Schwankungen der Fl&uuml;ssigkeitsstr&ouml;mung verursacht. Die Vorteile dieser mikrofluidische chemische linear gradient Generator sind (i) ihre F&auml;higkeit, einem statischen chemischen Gradienten, (Ii) seiner raschen Umsetzung und (Iii) ihr Potenzial f&uuml;r hochgradig parallel Probenbearbeitung zu produzieren. Mit diesem Ger&auml;t, zeigte Wildtyp Escherichia-coli-Stamm, die RP437 beobachtet wurde, verschieben in Richtung einer Lockstoff (z.B. l-Asparate) und Weg von einer abweisenden (z. B. Glycerin) w&auml;hrend Derivate des RP437, die Motilit&auml;t oder Chemotaxis unf&auml;hig waren keine Voreingenommenheit der Bakterien-Distribution. Dar&uuml;ber hinaus k&ouml;nnte der Grad der Chemotaxis leicht mit dieser Probe in Verbindung mit Fluoreszenz-Bildgebungsverfahren, zulassend Sch&auml;tzung der chemotaktische Verteilungskoeffizient (CPC) und die chemotaktische Migration-Koeffizient (CMC) quantifiziert werden. Schlie&szlig;lich zeigen mit diesem Ansatz wir, dass E. Coli einen Mangel an Autoinducer-2-vermittelten Quorum sensing reagieren auf die anziehenden l-Aspartat in einer Weise, die nicht von Wildtyp-Zellen, die darauf hindeutet, dass die Chemotaxis von diesem Modus der Zell-Zell-Kommunikation isoliert ist.

Ein drei-Kanal-Microfluidic-Ger&auml;t zur Erzeugung von statischen linearen Farbverl&auml;ufen und ihre Anwendung auf die Quantitative Analyse der bakteriellen Chemotaxis.

Abbiamo sviluppato un prototipo di tre canali microfluidici un chip che &egrave; in grado di generare un gradiente di concentrazione lineare all&#39;interno di un canale di microfluidica ed &egrave; utile nello studio della chemiotassi batterica. Il gradiente chimico lineare &egrave; stabilito da un chimico attraverso una membrana porosa situato nella parete laterale del canale di diffusione e pu&ograve; essere stabilito senza attraverso il flusso nel canale dove risiedono le cellule. Di conseguenza, movimento delle cellule nel canale centrale &egrave; causata unicamente dalla risposta chemiotattica delle cellule e non da variazioni di flusso del fluido. I vantaggi di questo generatore gradiente lineare chimica microfluidica sono (i) la sua capacit&agrave; di produrre un gradiente chimico statico, (ii) la sua rapida implementazione e (iii) il suo potenziale per l&#39;elaborazione del campione altamente parallele. Non utilizzando questo dispositivo, wildtype ceppo coli Escherichia RP437 &egrave; stata osservata a muoversi verso un attractant (ad es., l-asparate) e lontano da un repellente (ad es., glicerolo) mentre derivati del RP437 che erano incapaci di motilit&agrave; o chemiotassi ha mostrato alcun pregiudizio della distribuzione dei batteri. Inoltre, il grado di chemiotassi potrebbe essere facilmente quantificato utilizzando questo dosaggio in combinazione con tecniche di imaging di fluorescenza, consentendo per la stima del coefficiente di partizione chemiotattica (CPC) e il coefficiente di migrazione chemiotattica (CMC). Infine, utilizzando questo approccio dimostrare che e. coli carenti di autoinducer-2-mediata quorum sensing respond to del chemioattrattante l-aspartato in un modo che &egrave; indistinguibile dalle cellule wildtype, suggerendo che la chemiotassi &egrave; isolata da questa modalit&agrave; di comunicazione cellula-cellula.

Un dispositivo di tre canali microfluidici per la generazione di gradienti lineari statiche e la sua applicazione all&#39;analisi quantitativa della chemiotassi batterica.

&#x6211;&#x3005;&#x306F;&#x3001;&#x30DE;&#x30A4;&#x30AF;&#x30ED;&#x6D41;&#x4F53;&#x30C1;&#x30E3;&#x30CD;&#x30EB;&#x5185;&#x306E;&#x76F4;&#x7DDA;&#x6FC3;&#x5EA6;&#x52FE;&#x914D;&#x3092;&#x751F;&#x6210;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x3067;&#x304D;&#x308B;&#x3068;&#x7D30;&#x83CC;&#x306E;&#x8D70;&#x5316;&#x6027;&#x306E;&#x7814;&#x7A76;&#x306B;&#x6709;&#x7528;&#x3067;&#x3042;&#x308B;&#x30D7;&#x30ED;&#x30C8;&#x30BF;&#x30A4;&#x30D7;3&#x30C1;&#x30E3;&#x30CD;&#x30EB;&#x30DE;&#x30A4;&#x30AF;&#x30ED;&#x30C1;&#x30C3;&#x30D7;&#x3092;&#x958B;&#x767A;&#x3057;&#x307E;&#x3057;&#x305F;&#x3002;&#x7DDA;&#x5F62;&#x5316;&#x5B66;&#x52FE;&#x914D;&#x306F;&#x3001;&#x30C1;&#x30E3;&#x30CD;&#x30EB;&#x306E;&#x5074;&#x58C1;&#x306B;&#x4F4D;&#x7F6E;&#x3057;&#x3001;&#x7D30;&#x80DE;&#x304C;&#x5B58;&#x5728;&#x3059;&#x308B;&#x30C1;&#x30E3;&#x30CD;&#x30EB;&#x306E;&#x8CAB;&#x6D41;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x306A;&#x304F;&#x78BA;&#x7ACB;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x3067;&#x304D;&#x305F;&#x591A;&#x5B54;&#x8CEA;&#x819C;&#x3092;&#x4ECB;&#x3057;&#x3066;&#x62E1;&#x6563;&#x3059;&#x308B;&#x5316;&#x5B66;&#x7269;&#x8CEA;&#x306B;&#x3088;&#x3063;&#x3066;&#x78BA;&#x7ACB;&#x3055;&#x308C;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x305D;&#x306E;&#x7D50;&#x679C;&#x3001;&#x30BB;&#x30F3;&#x30BF;&#x30FC;&#x30C1;&#x30E3;&#x30F3;&#x30CD;&#x30EB;&#x306E;&#x7D30;&#x80DE;&#x306E;&#x52D5;&#x304D;&#x306F;&#x3001;&#x5358;&#x306B;&#x6D41;&#x4F53;&#x306E;&#x6D41;&#x308C;&#x306E;&#x5909;&#x5316;&#x306B;&#x3088;&#x308B;&#x7D30;&#x80DE;&#x8D70;&#x5316;&#x6027;&#x5FDC;&#x7B54;&#x3068;&#x3057;&#x306A;&#x3044;&#x3053;&#x3068;&#x306B;&#x3088;&#x3063;&#x3066;&#x5F15;&#x304D;&#x8D77;&#x3053;&#x3055;&#x308C;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x3053;&#x306E;&#x6D41;&#x4F53;&#x5316;&#x5B66;&#x7269;&#x8CEA;&#x306E;&#x7DDA;&#x5F62;&#x30B0;&#x30E9;&#x30C7;&#x30FC;&#x30B7;&#x30E7;&#x30F3;&#x30B8;&#x30A7;&#x30CD;&#x30EC;&#x30FC;&#x30BF;&#x306E;&#x5229;&#x70B9;&#x306F;&#x3001;&#xFF08;i&#xFF09;&#x9759;&#x7684;&#x306A;&#x5316;&#x5B66;&#x52FE;&#x914D;&#x3092;&#x751F;&#x6210;&#x3059;&#x308B;&#x80FD;&#x529B;&#x3001;&#xFF08;ii&#xFF09;&#x305D;&#x306E;&#x8FC5;&#x901F;&#x306A;&#x5B9F;&#x88C5;&#x3001;&#x304A;&#x3088;&#x3073;&#x9AD8;&#x5EA6;&#x306A;&#x4E26;&#x5217;&#x30B5;&#x30F3;&#x30D7;&#x30EB;&#x51E6;&#x7406;&#x306E;&#x305F;&#x3081;&#x306E;&#xFF08;iii&#xFF09;&#x305D;&#x306E;&#x53EF;&#x80FD;&#x6027;&#x304C;&#x3042;&#x308A;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x904B;&#x52D5;&#x6027;&#x3084;&#x8D70;&#x5316;&#x6027;&#x306E;&#x7121;&#x80FD;&#x3060;&#x3063;&#x305F;RP437&#x306E;&#x8A98;&#x5C0E;&#x4F53;&#x306F;&#x3001;&#x7D30;&#x83CC;&#x306E;&#x306E;&#x504F;&#x308A;&#x306F;&#x8A8D;&#x3081;&#x3089;&#x308C;&#x306A;&#x304B;&#x3063;&#x305F;&#x3068;&#x304D;&#x306B;&#x3053;&#x306E;&#x30C7;&#x30D0;&#x30A4;&#x30B9;&#x3092;&#x4F7F;&#x7528;&#x3057;&#x3066;&#x3001;&#x91CE;&#x751F;&#x578B;&#x5927;&#x8178;&#x83CC;&#x682A;&#x3092;RP437&#x306F;&#x8A98;&#x5F15;&#x306B;&#x5411;&#x304B;&#x3063;&#x3066;&#x79FB;&#x52D5;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x89B3;&#x5BDF;&#x3055;&#x308C;&#x305F;&#xFF08;&#x4F8B;&#x3048;&#x3070;&#x3001;L-&#x30A2;&#x30B9;&#x30D1;&#x30E9;&#x30AE;&#x30F3;&#x9178;&#xFF09;&#x3068;&#x306E;&#x8DDD;&#x96E2;&#x64A5;&#x304B;&#x3089;&#xFF08;&#x4F8B;&#x3048;&#x3070;&#x3001;&#x30B0;&#x30EA;&#x30BB;&#x30ED;&#x30FC;&#x30EB;&#xFF09;&#x30C7;&#x30A3;&#x30B9;&#x30C8;&#x30EA;&#x30D3;&#x30E5;&#x30FC;&#x30B7;&#x30E7;&#x30F3;&#x3002;&#x3055;&#x3089;&#x306B;&#x3001;&#x8D70;&#x5316;&#x6027;&#x306E;&#x7A0B;&#x5EA6;&#x306F;&#x7C21;&#x5358;&#x306B;&#x8D70;&#x5206;&#x914D;&#x4FC2;&#x6570;&#xFF08;CPC&#xFF09;&#x3068;&#x8D70;&#x5316;&#x6027;&#x306E;&#x79FB;&#x884C;&#x4FC2;&#x6570;&#xFF08;CMC&#xFF09;&#x306E;&#x63A8;&#x5B9A;&#x3092;&#x53EF;&#x80FD;&#x306B;&#x3057;&#x3001;&#x86CD;&#x5149;&#x30A4;&#x30E1;&#x30FC;&#x30B8;&#x30F3;&#x30B0;&#x6280;&#x8853;&#x3068;&#x7D44;&#x307F;&#x5408;&#x308F;&#x305B;&#x3066;&#x3001;&#x3053;&#x306E;&#x30A2;&#x30C3;&#x30BB;&#x30A4;&#x3092;&#x7528;&#x3044;&#x3066;&#x5B9A;&#x91CF;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x3067;&#x304D;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x6700;&#x5F8C;&#x306B;&#x3001;&#x3053;&#x306E;&#x30A2;&#x30D7;&#x30ED;&#x30FC;&#x30C1;&#x3092;&#x4F7F;&#x7528;&#x3057;&#x3066;&#x6211;&#x3005;&#x306F;&#x3001;&#x30AA;&#x30FC;&#x30C8;&#x30A4;&#x30F3;&#x30C7;&#x30E5;&#x30FC;&#x30B5;&#x30FC;-2&#x3092;&#x4ECB;&#x3057;&#x305F;&#x30AF;&#x30AA;&#x30E9;&#x30E0;&#x30BB;&#x30F3;&#x30B7;&#x30F3;&#x30B0;&#x6B20;&#x640D;&#x5927;&#x8178;&#x83CC;&#x8D70;&#x5316;&#x6027;&#x306F;&#x3001;&#x7D30;&#x80DE;&#x9593;&#x30B3;&#x30DF;&#x30E5;&#x30CB;&#x30B1;&#x30FC;&#x30B7;&#x30E7;&#x30F3;&#x306E;&#x3053;&#x306E;&#x30E2;&#x30FC;&#x30C9;&#x304B;&#x3089;&#x7D76;&#x7E01;&#x3055;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x3092;&#x793A;&#x5506;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x91CE;&#x751F;&#x578B;&#x306E;&#x7D30;&#x80DE;&#x304B;&#x3089;&#x533A;&#x5225;&#x304C;&#x3064;&#x304B;&#x306A;&#x3044;&#x65B9;&#x6CD5;&#x3067;&#x3001;L-&#x30A2;&#x30B9;&#x30D1;&#x30E9;&#x30AE;&#x30F3;&#x9178;&#x8D70;&#x5316;&#x6027;&#x56E0;&#x5B50;&#x306B;&#x5FDC;&#x7B54;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x3092;&#x793A;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x3002;

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&#xBBF8;&#xC138; &#xCC44;&#xB110; &#xB0B4;&#xC5D0;&#xC11C; &#xC120;&#xD615; &#xB18D;&#xB3C4; &#xAE30;&#xC628; &#xBCC0;&#xD654;&#xB3C4; &#xC0DD;&#xC131;&#xD560; &#xC218; &#xC788;&#xB294; &#xC138;&#xADE0;&#xC131; chemotaxis &#xC5F0;&#xAD6C;&#xC5D0; &#xC720;&#xC6A9; &#xD504;&#xB85C;&#xD1A0; &#xD0C0;&#xC785; 3 &#xCC44;&#xB110; &#xBBF8;&#xC138; &#xCE69;&#xC744; &#xAC1C;&#xBC1C; &#xD588;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC120;&#xD615; &#xD654;&#xD559; &#xADF8;&#xB77C;&#xB370;&#xC774;&#xC158; &#xCC44;&#xB110;&#xC758; &#xCE21; &#xBCBD;&#xC5D0; &#xC788;&#xB294; &#xB2E4;&#xACF5;&#xC131; &#xBA64;&#xBE0C;&#xB808;&#xC778;&#xC744; &#xD1B5;&#xD574; &#xD654;&#xD559;&#xC744; &#xD655;&#xC0B0;&#xC5D0; &#xC758;&#xD574; &#xC124;&#xC815; &#xB418; &#xACE0; &#xC140; &#xC788;&#xB294; &#xCC44;&#xB110;&#xC5D0;&#xC11C; &#xD750;&#xB984;&#xC744; &#xD1B5;&#xD574; &#xD558;&#xC9C0; &#xC54A;&#xACE0; &#xC124;&#xC815;&#xD560; &#xC218; &#xC788;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xADF8; &#xACB0;&#xACFC;, &#xC13C;&#xD130; &#xCC44;&#xB110;&#xC5D0; &#xC138;&#xD3EC;&#xC758; &#xC6C0;&#xC9C1;&#xC784;&#xC740; &#xC720;&#xCCB4; &#xD750;&#xB984;&#xC758; &#xBCC0;&#xD654; &#xBC0F; &#xC140; &#xD608; &#xBC18;&#xC751;&#xC5D0; &#xC758;&#xD574; &#xC804;&#xC801;&#xC73C;&#xB85C; &#xBC1C;&#xC0DD; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC774; &#xBBF8;&#xC138; &#xD654;&#xD559; &#xC120;&#xD615; &#xADF8;&#xB77C;&#xB370;&#xC774;&#xC158; &#xC0DD;&#xC131;&#xAE30;&#xC758; &#xC774;&#xC810;&#xC740; &#xC815;&#xC801; &#xD654;&#xD559; &#xADF8;&#xB77C;&#xB370;&#xC774;&#xC158;, (ii)&#xB294; &#xBE60;&#xB978; &#xAD6C;&#xD604; &#xBC0F; (iii) &#xB192;&#xC740; &#xBCD1;&#xB82C; &#xC0D8;&#xD50C; &#xCC98;&#xB9AC;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xC7A0;&#xC7AC;&#xB825;&#xC744; &#xC0DD;&#xC0B0; &#xD558;&#xB294; (i) &#xADF8;&#xAC83;&#xC758; &#xB2A5;&#xB825; &#xC774;&#xB2E4;. &#xC774; &#xC7A5;&#xCE58;&#xB97C; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xD558; &#xC5EC; wildtype rp437&#xB294; &#xC720;&#xC778; (&#xC608;&#xB97C; &#xB4E4;&#xC5B4;, l-asparate)&#xB97C; &#xD5A5;&#xD574; &#xBC0F; &#xD610;&#xC624; &#xAC10; (&#xC608;&#xB97C; &#xB4E4;&#xC5B4;, &#xAE00;&#xB9AC;&#xC138;&#xB864;) &#xD30C;&#xC0DD; &#xC0C1;&#xD488; rp437&#xC758; &#xC6B4;&#xB3D9; &#xC131; &#xB610;&#xB294; chemotaxis &#xAC00;&#xB2A5; &#xD588;&#xB2E4; &#xD558;&#xB294; &#xB3D9;&#xC548; &#xBA40;&#xB9AC; &#xC774;&#xB3D9; &#xAD00;&#xCC30; &#xB418;&#xC5C8;&#xB2E4; &#xBCD1;&#xC6D0; &#xC131; &#xB300;&#xC7A5;&#xADE0; &#xC2A4;&#xD2B8;&#xB808;&#xC778; &#xBC15;&#xD14C;&#xB9AC;&#xC544;&#xC758; &#xBD84;&#xD3EC;&#xC758; &#xC544;&#xBB34; &#xD3B8;&#xACAC;&#xC774; &#xB098;&#xD0C0;&#xB0AC;&#xB2E4;. &#xB610;&#xD55C;, chemotaxis &#xC815;&#xB3C4; &#xC27D;&#xAC8C; &#xD615;&#xAD11; &#xC774;&#xBBF8;&#xC9D5; &#xAE30;&#xBC95;, chemotactic &#xD30C;&#xD2F0;&#xC158; &#xACC4;&#xC218; (CPC)&#xC640; &#xD608; &#xB9C8;&#xC774;&#xADF8;&#xB808;&#xC774;&#xC158; &#xACC4;&#xC218; (CMC)&#xC758; &#xC608;&#xCE21;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xD5C8;&#xC6A9;&#xACFC; &#xD568;&#xAED8;&#xC5D0;&#xC11C;&#xC774; &#xBD84;&#xC11D; &#xACB0;&#xACFC; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xD558; &#xC5EC; &#xCE21;&#xC815;&#xD560; &#xC218; &#xC218; &#xC788;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xB9C8;&#xC9C0;&#xB9C9;&#xC73C;&#xB85C;, &#xADF8; &#xB300;&#xC7A5;&#xADE0; autoinducer 2 &#xC911;&#xC7AC; &#xCFFC;&#xB7FC; &#xC751;&#xB2F5; &#xADF8; chemotaxis &#xC140; &#xD1B5;&#xC2E0;&#xC758;&#xC774; &#xBAA8;&#xB4DC;&#xC5D0;&#xC11C; &#xC808;&#xC5F0; &#xC81C;&#xC548; wildtype &#xC138;&#xD3EC;&#xC640; &#xAD6C;&#xBCC4; &#xD558;&#xB294; &#xBC29;&#xC2DD;&#xC5D0;&#xC11C; chemoattractant l aspartate &#xAC10;&#xC9C0;&#xC5D0; &#xACB0;&#xD54D;&#xC774; &#xC811;&#xADFC;&#xC744; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xD558; &#xC5EC; &#xC2DC;&#xC5F0; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;.

&#xC815;&#xC801; &#xC120;&#xD615; &#xADF8;&#xB77C;&#xB514;&#xC5B8;&#xD2B8; &#xBC0F; &#xC138;&#xADE0;&#xC131; chemotaxis&#xC758; &#xC815;&#xB7C9; &#xBD84;&#xC11D;&#xC5D0;&#xC758; &#xC751;&#xC6A9;&#xC744; &#xC0DD;&#xC131; &#xD558;&#xAE30; &#xC704;&#xD55C; 3 &#xCC44;&#xB110; &#xACB0;&#xD569; &#xC7A5;&#xCE58;.

Hemos desarrollado un prototipo de tres canales chip de microfluidos que es capaz de generar un gradiente de concentraci&#xF3;n lineal dentro de un canal de microfluidos y es &#xFA;til en el estudio de la quimiotaxis bacterianas. El gradiente qu&#xED;mico lineal se establece por la difusi&#xF3;n de un producto qu&#xED;mico a trav&#xE9;s de una membrana porosa situada en la pared lateral del canal y puede establecerse sin flujo a trav&#xE9;s del canal en donde residen las c&#xE9;lulas. Como resultado, el movimiento de las c&#xE9;lulas en el canal central es causada solamente por la respuesta quimiot&#xE1;ctica c&#xE9;lulas y no por las variaciones en el flujo de fluido. Las ventajas de este generador de gradiente qu&#xED;mico lineal microfluidos son (i) su capacidad para producir un gradiente qu&#xED;mico est&#xE1;tica, (ii) su aplicaci&#xF3;n r&#xE1;pida, y (iii) su potencial para el procesamiento de muestras altamente paralelo. El uso de este dispositivo, wildtype cepa de Escherichia coli RP437 se observ&#xF3; a avanzar hacia un atrayente (por ejemplo, L-aspartato) y de lejos un repelente (por ejemplo, glicerina), mientras que los derivados de RP437 que eran incapaces de motilidad o quimiotaxis no mostr&#xF3; sesgo de la de las bacterias distribuci&#xF3;n. Adicionalmente, el grado de quimiotaxis podr&#xED;a ser f&#xE1;cilmente cuantificado utilizando este ensayo en conjunci&#xF3;n con t&#xE9;cnicas de imagen de fluorescencia, permitiendo para la estimaci&#xF3;n del coeficiente de reparto quimiot&#xE1;ctica (CPC) y el coeficiente de la migraci&#xF3;n quimiot&#xE1;ctica (CMC). Finalmente, usando este m&#xE9;todo se demuestra que E. coli deficientes en percepci&#xF3;n autoinductora-2-mediadas qu&#xF3;rum responder al quimioatrayente L-aspartato de una manera que es indistinguible de las c&#xE9;lulas de tipo salvaje que sugieren que la quimiotaxis est&#xE1; aislado de este modo de comunicaci&#xF3;n c&#xE9;lula-c&#xE9;lula.

Una de tres canales de microfluidos dispositivo de generaci&#xF3;n de electricidad est&#xE1;tica degradados lineales y su aplicaci&#xF3;n al an&#xE1;lisis cuantitativo de la quimiotaxis bacteriana

&#x76D1;&#x6D4B;&#x7EC6;&#x83CC;&#x8FD0;&#x52A8;&#x548C;&#x96C6;&#x4F53;&#x52A8;&#x6001;&#x80FD;&#x529B;&#x5BF9;&#x4E8E;&#x6211;&#x4EEC;&#x7406;&#x89E3;&#x4EBA;&#x4EEC;&#x719F;&#x77E5;&#x7684;&#x8868;&#x578B;&#x5305;&#x62EC;&#x751F;&#x7269;&#x819C;&#x5F62;&#x6210;&#x3001; &#x8D8B;&#x5316;&#x6027;&#x548C;&#x6BD2;&#x529B;&#x7684;&#x82E5;&#x5E72;&#x81F3;&#x5173;&#x91CD;&#x8981;&#x3002;&#x5728;&#x8FD9;&#x91CC;&#xFF0C;&#x6211;&#x4EEC;&#x62A5;&#x544A;&#x8DDF;&#x8E2A; (DPT) &#x65B9;&#x6CD5;&#x7684;&#x591A;&#x4E2A;&#x6E38;&#x6CF3;&#x5927;&#x80A0;&#x57C3;&#x5E0C;&#x6C0F;&#x5927;&#x80A0;&#x6746;&#x83CC;&#x7EC6;&#x80DE;&#x4E2D;&#x4E09;&#x4E2A;&#x7A7A;&#x95F4;&#x7EF4;&#x5EA6;&#x548C;&#x5355;&#x4E2A;&#x5355;&#x5143;&#x683C;&#x7684;&#x5206;&#x8FA8;&#x7387;&#x4F7F;&#x7528;&#x4E00;&#x79CD;&#x65B0;&#x578B;&#x4E09;&#x7EF4; (3D) defocused &#x7C92;&#x5B50;&#x7684;&#x8DDF;&#x8E2A;&#x3002;3D &#x8F68;&#x8FF9;&#x751F;&#x6210;&#x4E3A;&#x91CE;&#x751F;&#x578B;&#x5927;&#x80A0;&#x6746;&#x83CC; RP437 &#x4EE5;&#x53CA;&#x5BF9;&#x4E8E;&#x663E;&#x793A;&#x7531;&#x4E8E;&#x8C22;&#x5220;&#x9664; &#xFF08;RP9535 &#x682A;&#xFF09; &#x987A;&#x5229;&#x6E38;&#x6CF3;&#x6216;&#x4E0D;&#x65AD;&#x7FFB;&#x6EDA;&#x884C;&#x4E3A;&#x7684;&#x57FA;&#x56E0;&#x884D;&#x751F;&#x7269;&#x4E8C;&#x5220;&#x9664; &#xFF08;RP1616 &#x682A;&#xFF09;&#x3002;3D &#x7684; DPT &#x65B9;&#x6CD5;&#x6210;&#x529F;&#x533A;&#x5206;&#x8FD9;&#x4E09;&#x79CD;&#x6A21;&#x5F0F;&#x7684;&#x8FD0;&#x52A8;&#xFF0C;&#x5E76;&#x5141;&#x8BB8;&#x76F4;&#x63A5;&#x8BA1;&#x7B97;&#x7684;&#x6BCF;&#x4E00;&#x682A;&#x7684;&#x6269;&#x6563;&#x7CFB;&#x6570;&#x3002;&#x679C;&#x7136;&#xFF0C;&#x6211;&#x4EEC;&#x53D1;&#x73B0;&#x987A;&#x5229;&#x6E38;&#x6CF3;&#x8005;&#x6BD4;&#x91CE;&#x751F;&#x578B;&#xFF0C;&#x5E76;&#x987A;&#x5229;&#x6E38;&#x6CF3;&#x8005;&#x66F4;&#x5BB9;&#x6613;&#x5206;&#x6563;&#x548C;&#x91CE;&#x751F;&#x578B;&#x7EC6;&#x80DE;&#x8868;&#x73B0;&#x51FA;&#x4E86;&#x6BD4;&#x4E0D;&#x5012;&#x7FC1;&#x5927;&#x81F3;&#x5C11;&#x4E24;&#x4E2A;&#x6570;&#x91CF;&#x7EA7;&#x7684;&#x6269;&#x6563;&#x7CFB;&#x6570;&#x3002;&#x6700;&#x540E;&#xFF0C;&#x6211;&#x4EEC;&#x53D1;&#x73B0;&#x6269;&#x6563;&#x7CFB;&#x6570;&#x589E;&#x52A0;&#x4E0E;&#x63D0;&#x9AD8;&#x7EC6;&#x80DE;&#x5BC6;&#x5EA6;&#xFF0C;&#x8FD9;&#x53EF;&#x4EE5;&#x5F52;&#x56E0;&#x4E8E;&#x7531;&#x76F8;&#x90BB;&#x7684;&#x7EC6;&#x83CC;&#x5F15;&#x8D77;&#x7684;&#x6C34;&#x52A8;&#x529B;&#x6270;&#x52A8;&#x73B0;&#x8C61;&#x3002;

&#x96C6;&#x4F53;&#x7EC6;&#x83CC;&#x52A8;&#x6001;&#x663E;&#x793A;&#x4F7F;&#x7528;&#x4E09;&#x7EF4;&#x4EBA;&#x53E3;&#x89C4;&#x6A21;&#x6563;&#x7126;&#x7684;&#x7C92;&#x5B50;&#x8FFD;&#x8E2A;&#x6280;&#x672F;&#x3002;

An ability to monitor bacterial locomotion and collective dynamics is crucial to our understanding of a number of well-characterized phenotypes including biofilm formation, chemotaxis, and virulence. Here, we report the tracking of multiple swimming Escherichia coli cells in three spatial dimensions and at single-cell resolution using a novel three-dimensional (3D) defocused particle tracking (DPT) method. The 3D trajectories were generated for wild-type Escherichia coli strain RP437 as well as for isogenic derivatives that display smooth swimming due to a cheA deletion (strain RP9535) or incessant tumbling behavior due to a cheZ deletion (strain RP1616). The 3D DPT method successfully differentiated these three modes of locomotion and allowed direct calculation of the diffusion coefficient for each strain. As expected, we found that the smooth swimmer diffused more readily than the wild type, and both the smooth swimmer and the wild-type cells exhibited diffusion coefficients that were at least two orders of magnitude larger than that of the tumbler. Finally, we found that the diffusion coefficient increased with increasing cell density, a phenomenon that can be attributed to the hydrodynamic disturbances caused by neighboring bacteria.

Collective bacterial dynamics revealed using a three-dimensional population-scale defocused particle tracking technique.

Une capacit&#xE9; de surveiller la locomotion des bact&#xE9;ries et des dynamiques collectives est crucial pour notre compr&#xE9;hension d&#x26;#39;un certain nombre de ph&#xE9;notypes bien caract&#xE9;ris&#xE9;s, y compris la formation de biofilm, chimiotactisme, et la virulence. Ici, nous rapportons le suivi des cellules de natation multiples Escherichia coli dans les trois dimensions spatiales et &#xE0; une seule cellule de r&#xE9;solution &#xE0; l&#x26;#39;aide d&#x26;#39;un roman en trois dimensions (3D) d&#xE9;focalis&#xE9; suivi de particules (DTC) la m&#xE9;thode. Les trajectoires 3D ont &#xE9;t&#xE9; cr&#xE9;&#xE9;s pour Escherichia coli de type sauvage souche RP437 ainsi que pour les d&#xE9;riv&#xE9;s isog&#xE9;niques qui affichent la natation en douceur due &#xE0; une d&#xE9;l&#xE9;tion Chea (souche RP9535) ou incessant comportement tumbling due &#xE0; une d&#xE9;l&#xE9;tion chez (souche RP1616). La m&#xE9;thode 3D DTC succ&#xE8;s diff&#xE9;renci&#xE9;s ces trois modes de locomotion et a permis le calcul direct du coefficient de diffusion pour chaque souche. Comme pr&#xE9;vu, nous avons constat&#xE9; que le nageur lisse diffus&#xE9;e plus facilement que le type sauvage, et le nageur &#xE0; la fois lisse et des cellules de type sauvage expos&#xE9;es coefficients de diffusion qui &#xE9;taient au moins deux ordres de grandeur plus grand que celui de la g&#xE2;chette. Enfin, nous avons constat&#xE9; que le coefficient de diffusion augmente avec la densit&#xE9; cellulaire augmente, un ph&#xE9;nom&#xE8;ne qui peut &#xEA;tre attribu&#xE9;e &#xE0; des perturbations hydrodynamiques caus&#xE9;es par des bact&#xE9;ries voisines.

La dynamique collective bact&#xE9;riennes r&#xE9;v&#xE9;l&#xE9;e en utilisant un tridimensionnelle de la population &#xE9;chelle Technique Defocused Suivi de particules

Eine M&ouml;glichkeit, bakterielle Fortbewegung und kollektive Dynamik zu &uuml;berwachen ist entscheidend f&uuml;r unser Verst&auml;ndnis f&uuml;r eine Reihe von gut charakterisierten Ph&auml;notypen einschlie&szlig;lich Biofilm Formation, Chemotaxis und Virulenz. Hier berichten wir &uuml;ber die Verfolgung von mehreren Schwimmen Escherichia coli Zellen in drei Raumdimensionen und bei einzelligen Aufl&ouml;sung mithilfe eines Romans, die dreidimensionale (3D), Unscharf gestellt Partikel tracking (DPT)-Methode. Die 3D Trajektorien f&uuml;r Wildtyp Escherichia coli Stamm RP437 sowie f&uuml;r isogene Derivate, die glatte Schwimmen wegen einer CheA-L&ouml;schung (Stamm RP9535) oder unaufh&ouml;rlichen taumelnde Verhalten aufgrund von anzeigen generiert wurden ein cheZ l&ouml;schen (Stamm RP1616). Die 3D DPT-Methode erfolgreich differenziert diese drei Modi der Fortbewegung und erlaubt direkte Berechnung des Diffusionskoeffizienten f&uuml;r jede Sorte. Wie erwartet, fanden wir, dass der reibungslose Schwimmer leichter als der Wildtyp und sowohl der reibungslose Schwimmer verbreitet und die Wild-Typ-Zellen ausgestellt Diffusionskoeffizienten, die mindestens zwei Gr&ouml;&szlig;enordnungen gr&ouml;&szlig;er als die von den Tumbler waren. Schlie&szlig;lich fanden wir, dass der Diffusionskoeffizient erh&ouml;ht sich mit zunehmender Zelldichte, ein Ph&auml;nomen, das die hydrodynamischen St&ouml;rungen verursacht durch benachbarte Bakterien zugeschrieben werden kann.

Gemeinsame bakterielle Dynamik offenbart ein dreidimensionales Bev&ouml;lkerung-Skala Defokussiert Teilchen tracking-Technik mit.

La capacit&agrave; di monitorare la locomozione batterica e dinamica collettiva &egrave; cruciale per la comprensione di un certo numero di fenotipi ben caratterizzati, tra cui la virulenza, la chemiotassi e la formazione di biofilm. Riportiamo il tracking di pi&ugrave; particelle cellule di Escherichia coli nelle tre dimensioni spaziali e a cella singola risoluzione utilizzando un romanzo tridimensionale (3D) di nuoto defocused (DPT) metodo di monitoraggio. Le traiettorie 3D sono state generate per ceppo Escherichia RP437 pure di coli selvaggio-tipo per quanto riguarda isogeni derivati che visualizzano liscia nuoto a causa di una delezione di cheA (ceppo RP9535) o barilatura incessante comportamento a causa di un cheZ eliminazione (ceppo RP1616). Il metodo 3D DPT correttamente differenziato queste tre modalit&agrave; di locomozione e ha permesso il calcolo diretto del coefficiente di diffusione per ogni ceppo. Come previsto, abbiamo scoperto che il nuotatore liscio diffuse pi&ugrave; facilmente il tipo selvatico e il nuotatore sia liscio e il selvaggio-tipo celle esposto i coefficienti di diffusione che erano almeno due ordini di grandezza pi&ugrave; grandi di quello del tumbler. Infine, abbiamo trovato che il coefficiente di diffusione aumenta con l&#39;aumento della densit&agrave; delle cellule, un fenomeno che pu&ograve; essere attribuito all&#39;idrodinamiche perturbazioni causate da batteri vicini.

Collettiva dinamica batterica rivelato usando una particella defocused tridimensionale popolazione-scala tecnica di rilevamento.

&#x7D30;&#x83CC;&#x306E;&#x904B;&#x52D5;&#x3068;&#x96C6;&#x56E3;&#x306E;&#x30C0;&#x30A4;&#x30CA;&#x30DF;&#x30AF;&#x30B9;&#x3092;&#x30E2;&#x30CB;&#x30BF;&#x30FC;&#x3059;&#x308B;&#x80FD;&#x529B;&#x306F;&#x3001;&#x30D0;&#x30A4;&#x30AA;&#x30D5;&#x30A3;&#x30EB;&#x30E0;&#x5F62;&#x6210;&#x3001;&#x8D70;&#x5316;&#x6027;&#x3001;&#x304A;&#x3088;&#x3073;&#x6BD2;&#x6027;&#x3092;&#x542B;&#x3080;&#x3001;&#x3088;&#x304F;&#x7279;&#x5FB4;&#x4ED8;&#x3051;&#x3089;&#x308C;&#x305F;&#x8868;&#x73FE;&#x578B;&#x306E;&#x6570;&#x306E;&#x7406;&#x89E3;&#x306B;&#x4E0D;&#x53EF;&#x6B20;&#x3067;&#x3042;&#x308B;&#x3002;&#x3053;&#x3053;&#x3067;&#x306F;&#x3001;3&#x3064;&#x306E;&#x7A7A;&#x9593;&#x6B21;&#x5143;&#x306B;&#x304A;&#x3088;&#x3073;&#x65B0;&#x898F;3&#x6B21;&#x5143;&#xFF08;3D&#xFF09;&#x30C7;&#x30D5;&#x30A9;&#x30FC;&#x30AB;&#x30B9;&#x7C92;&#x5B50;&#x8FFD;&#x8DE1;&#xFF08;DPT&#xFF09;&#x30E1;&#x30BD;&#x30C3;&#x30C9;&#x3092;&#x4F7F;&#x7528;&#x3057;&#x3066;&#x5358;&#x4E00;&#x7D30;&#x80DE;&#x306E;&#x89E3;&#x50CF;&#x5EA6;&#x3067;&#x8907;&#x6570;&#x306E;&#x30B9;&#x30A4;&#x30DF;&#x30F3;&#x30B0;&#x5927;&#x8178;&#x83CC;&#x7D30;&#x80DE;&#x306E;&#x8FFD;&#x8DE1;&#x3092;&#x5831;&#x544A;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002; 3D&#x8ECC;&#x8DE1;&#x306F;&#x3001;&#x91C7;&#x6B20;&#x5931;&#x682A;&#xFF08;RP9535&#xFF09;&#x307E;&#x305F;&#x306F;&#x30B7;&#x30A7;&#x6B20;&#x5931;&#x682A;&#xFF08;RP1616&#xFF09;&#x306B;&#x3088;&#x308B;&#x7D76;&#x3048;&#x9593;&#x306A;&#x3044;&#x8EE2;&#x5012;&#x52D5;&#x4F5C;&#x306E;&#x305F;&#x3081;&#x306B;&#x30B9;&#x30E0;&#x30FC;&#x30BA;&#x306A;&#x30B9;&#x30A4;&#x30DF;&#x30F3;&#x30B0;&#x3092;&#x8868;&#x793A;&#x3059;&#x308B;&#x540C;&#x8CEA;&#x907A;&#x4F1D;&#x5B50;&#x8A98;&#x5C0E;&#x4F53;&#x306E;&#x3068;&#x540C;&#x69D8;&#x306B;&#x3001;&#x91CE;&#x751F;&#x578B;&#x5927;&#x8178;&#x83CC;&#x682A;RP437&#x306B;&#x5BFE;&#x3057;&#x3066;&#x751F;&#x6210;&#x3055;&#x308C;&#x305F;&#x3002; 3D DPT&#x30E1;&#x30BD;&#x30C3;&#x30C9;&#x304C;&#x6210;&#x529F;&#x3057;&#x3001;&#x3053;&#x308C;&#x3089;&#x306E;3&#x3064;&#x306E;&#x904B;&#x52D5;&#x306E;&#x30E2;&#x30FC;&#x30C9;&#x3068;&#x3001;&#x5404;&#x682A;&#x306E;&#x62E1;&#x6563;&#x4FC2;&#x6570;&#x306E;&#x8A31;&#x5BB9;&#x76F4;&#x63A5;&#x8A08;&#x7B97;&#x3092;&#x5206;&#x5316;&#x3057;&#x305F;&#x3002;&#x4E88;&#x60F3;&#x901A;&#x308A;&#x3001;&#x6211;&#x3005;&#x306F;&#x3001;&#x6ED1;&#x3089;&#x304B;&#x306A;&#x30B9;&#x30A4;&#x30DE;&#x30FC;&#x304C;&#x3088;&#x308A;&#x5BB9;&#x6613;&#x306B;&#x3001;&#x91CE;&#x751F;&#x578B;&#x3088;&#x308A;&#x62E1;&#x6563;&#x3057;&#x3066;&#x3053;&#x3068;&#x3092;&#x767A;&#x898B;&#x3057;&#x3001;&#x30B9;&#x30E0;&#x30FC;&#x30BA;&#x306A;&#x6C34;&#x6CF3;&#x3001;&#x91CE;&#x751F;&#x578B;&#x7D30;&#x80DE;&#x306E;&#x4E21;&#x65B9;&#x306F;&#x3001;&#x30BF;&#x30F3;&#x30D6;&#x30E9;&#x30FC;&#x306E;&#x305D;&#x308C;&#x3088;&#x308A;&#x5C11;&#x306A;&#x304F;&#x3068;&#x3082;2&#x6841;&#x5927;&#x304D;&#x304F;&#x3001;&#x62E1;&#x6563;&#x4FC2;&#x6570;&#x3092;&#x793A;&#x3057;&#x305F;&#x3002;&#x6700;&#x5F8C;&#x306B;&#x3001;&#x6211;&#x3005;&#x306F;&#x62E1;&#x6563;&#x4FC2;&#x6570;&#x304C;&#x5897;&#x52A0;&#x3057;&#x3001;&#x7D30;&#x80DE;&#x5BC6;&#x5EA6;&#x3001;&#x96A3;&#x63A5;&#x3059;&#x308B;&#x7D30;&#x83CC;&#x306B;&#x3088;&#x3063;&#x3066;&#x5F15;&#x304D;&#x8D77;&#x3053;&#x3055;&#x308C;&#x308B;&#x6D41;&#x4F53;&#x529B;&#x5B66;&#x7684;&#x969C;&#x5BB3;&#x306B;&#x8D77;&#x56E0;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x3067;&#x304D;&#x307E;&#x3059;&#x73FE;&#x8C61;&#x3068;&#x5897;&#x52A0;&#x3055;&#x305B;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x898B;&#x3064;&#x304B;&#x308A;&#x307E;&#x3057;&#x305F;&#x3002;

&#x96C6;&#x56E3;&#x7D30;&#x83CC;Dynamics&#x306F;&#x3001;&#x4E09;&#x6B21;&#x5143;&#x306E;&#x4EBA;&#x53E3;&#x898F;&#x6A21;&#x306E;&#x30C7;&#x30D5;&#x30A9;&#x30FC;&#x30AB;&#x30B9;&#x7C92;&#x5B50;&#x8FFD;&#x8DE1;&#x6CD5;&#x3092;&#x7528;&#x3044;&#x660E;&#x3089;&#x304B;&#x306B;

&#xC138;&#xADE0;&#xC131; &#xC6B4;&#xB3D9; &#xBC0F; &#xC9D1;&#xB2E8; &#xC5ED;&#xD559;&#xC744; &#xBAA8;&#xB2C8;&#xD130;&#xB9C1; &#xD558;&#xB294; &#xB2A5;&#xB825;&#xC740; well-characterized &#xACE0;&#xAE30; biofilm &#xD615;&#xC131;, &#xB3C5;&#xC131;, chemotaxis, &#xB4F1; &#xC218;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xC6B0;&#xB9AC;&#xC758; &#xC774;&#xD574;&#xC5D0; &#xC911;&#xC694; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC5EC;&#xAE30;&#xC5D0;&#xC11C;, &#xC6B0;&#xB9AC;&#xB294; &#xC5EC;&#xB7EC; &#xC218;&#xC601; &#xACF5;&#xAC04; 3 &#xCC28;&#xC6D0;&#xC5D0;&#xC11C; &#xBC0F; &#xB2E8;&#xC77C; &#xC140; &#xD574;&#xC0C1;&#xB3C4; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xC18C;&#xC124; 3 &#xCC28;&#xC6D0; (3D) &#xBCD1;&#xC6D0; &#xC131; &#xB300;&#xC7A5;&#xADE0; &#xC140; defocused &#xC785;&#xC790; &#xCD94;&#xC801; (DPT) &#xBC29;&#xBC95;&#xC758; &#xCD94;&#xC801;&#xC744; &#xBCF4;&#xACE0; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC57C;&#xC0DD;-&#xD0C0;&#xC785; Escherichia&#xC758; &#xB300;&#xC7A5;&#xADE0; &#xAE34;&#xC7A5;&#xC744; &#xC704;&#xD574; RP437 &#xB610;&#xD55C; cheA &#xC0AD;&#xC81C; (&#xC2A4;&#xD2B8;&#xB808;&#xC778; RP9535)&#xC73C;&#xB85C; &#xC778;&#xD574; &#xBD80;&#xB4DC;&#xB7EC;&#xC6B4; &#xC218;&#xC601; &#xB610;&#xB294; &#xB04A;&#xC784; &#xC5C6;&#xB294; &#xC5F0;&#xC18D; &#xB3D9;&#xC791;&#xC73C;&#xB85C; &#xD45C;&#xC2DC; &#xD558;&#xB294; isogenic &#xD30C;&#xC0DD; &#xC0C1;&#xD488;&#xC5D0; &#xAD00;&#xD574;&#xC11C;&#xB294; 3D &#xADA4;&#xC801; &#xC0DD;&#xC131; &#xB41C;&#xC744; &#xC0AD;&#xC81C; (&#xC2A4;&#xD2B8;&#xB808;&#xC778; RP1616) &#xCCB4; &#xC988;. 3D DPT &#xBA54;&#xC11C;&#xB4DC; &#xC6B4;&#xB3D9;&#xC758; &#xC774;&#xB7EC;&#xD55C; &#xC138; &#xAC00;&#xC9C0; &#xBAA8;&#xB4DC;&#xB97C; &#xAD6C;&#xBD84; &#xD558; &#xACE0; &#xAC01; &#xC2A4;&#xD2B8;&#xB808;&#xC778;&#xC758; &#xD655;&#xC0B0; &#xACC4;&#xC218;&#xC758; &#xC9C1;&#xC811; &#xACC4;&#xC0B0;&#xC744; &#xD5C8;&#xC6A9; &#xD588;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC608;&#xC0C1; &#xD588;&#xB358; &#xB300;&#xB85C;, &#xBD80;&#xB4DC;&#xB7EC;&#xC6B4; &#xC218;&#xC601; &#xC57C;&#xC0DD; &#xC885;&#xB958;&#xC640; &#xBD80;&#xB4DC;&#xB7EC;&#xC6B4; &#xC218;&#xC601; &#xBCF4;&#xB2E4; &#xB354; &#xC27D;&#xAC8C; &#xD655;&#xC0B0; &#xADF8;&#xB9AC;&#xACE0; &#xC57C;&#xC0DD;-&#xD0C0;&#xC785; &#xC140; &#xC804;&#xC2DC; &#xD588;&#xB2E4; &#xC801;&#xC5B4;&#xB3C4; &#xB450; &#xBC30;&#xB098;&#xB294; &#xD140;&#xBE14;&#xB7EC;&#xC758; &#xADF8;&#xAC83; &#xBCF4;&#xB2E4; &#xB354; &#xD070; &#xD655;&#xC0B0; &#xACC4;&#xC218;&#xB97C; &#xCC3E;&#xC558;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xB9C8;&#xC9C0;&#xB9C9;&#xC73C;&#xB85C;, &#xC6B0;&#xB9AC;&#xB294; &#xD655;&#xC0B0; &#xACC4;&#xC218; &#xC140; &#xBC00;&#xB3C4;, &#xC778;&#xC811; &#xC138;&#xADE0;&#xC5D0;&#xC758; &#xD55C; &#xC720;&#xCCB4; &#xAD50;&#xB780;&#xC5D0; &#xAE30;&#xC778; &#xC218; &#xD604;&#xC0C1;&#xC758; &#xC99D;&#xAC00; &#xD568;&#xAED8; &#xC99D;&#xAC00; &#xBC1C;&#xACAC;.

&#xC9D1;&#xB2E8; &#xC138;&#xADE0; &#xC5ED;&#xD559; 3 &#xCC28;&#xC6D0; &#xC778;&#xAD6C; &#xADDC;&#xBAA8; defocused &#xC785;&#xC790; &#xCD94;&#xC801; &#xAE30;&#xBC95;&#xC744; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xD558; &#xC5EC; &#xACF5;&#xAC1C; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;.

La capacidad para controlar la locomoci&#xF3;n bacteriana y la din&#xE1;mica colectiva es crucial para nuestra comprensi&#xF3;n de una serie de fenotipos bien caracterizados, incluyendo la formaci&#xF3;n de biopel&#xED;culas, la quimiotaxis, y la virulencia. Aqu&#xED;, el informe de seguimiento de varias celdas de nataci&#xF3;n de Escherichia coli en tres dimensiones espaciales y en una sola c&#xE9;lula de resoluci&#xF3;n con una novela en tres dimensiones (3D) desenfocado rastreo de part&#xED;culas (DPT) m&#xE9;todo. Las trayectorias 3D se generaron para tipo salvaje Escherichia coli cepa RP437 as&#xED; como para los derivados isog&#xE9;nicas que muestran nataci&#xF3;n lisa debido a una supresi&#xF3;n chea (cepa RP9535) o comportamiento incesante volteo debido a una supresi&#xF3;n chez (cepa RP1616). El m&#xE9;todo 3D DPT &#xE9;xito diferenciarse estos tres modos de locomoci&#xF3;n y c&#xE1;lculo permiti&#xF3; directa del coeficiente de difusi&#xF3;n para cada cepa. Como se esperaba, se encontr&#xF3; que el nadador suave difunde m&#xE1;s f&#xE1;cilmente que el tipo salvaje, y tanto el nadador lisa y las c&#xE9;lulas de tipo salvaje exhibi&#xF3; coeficientes de difusi&#xF3;n que eran por lo menos dos &#xF3;rdenes de magnitud mayores que la de la secadora. Finalmente, se encontr&#xF3; que el coeficiente de difusi&#xF3;n aumenta con la densidad celular en aumento, un fen&#xF3;meno que puede atribuirse a las perturbaciones hidrodin&#xE1;micas causadas por bacterias de vecinos.

Colectivos Din&#xE1;mica bacteriano revelaron uso de un tridimensional de Poblaci&#xF3;n escala t&#xE9;cnica de rastreo de part&#xED;culas Desenfocado

&#x82DB;&#x517B;&#x6728;&#x6746;&#x83CC;&#xFF0C;&#x8D1F;&#x8D23;&#x5728;&#x8461;&#x8404;&#x85E4;&#x3001; &#x76AE;&#x5C14;&#x65AF;&#x75C5;&#x62E5;&#x6709;&#x8FD9;&#x4E24;&#x79CD;&#x7EC6;&#x83CC;&#x4E00;&#x7C7B;&#xFF0C;&#x5E76;&#x5728;&#x540C;&#x4E00;&#x5355;&#x5143;&#x683C;&#x6781;&#x70B9;&#x952E;&#x5165;&#x56DB;&#x9739;&#x96F3;&#x3002;IV &#x578B;&#x9739;&#x96F3;&#x4FBF;&#x5229; twitching &#x52A8;&#x529B;&#xFF0C;&#x548C;&#x9739;&#x96F3;&#x7B2C;&#x4E00;&#x7C7B;&#x662F;&#x53C2;&#x4E0E;&#x751F;&#x7269;&#x819C;&#x53D1;&#x5C55;&#x3002;&#x7EC6;&#x83CC;&#x7684;&#x7C98;&#x9644;&#x548C;&#x4F7F;&#x7528;&#x5FAE;&#x6D41;&#x63A7;&#x73BB;&#x7483;&#x57FA;&#x8D28;&#x7684;&#x9644;&#x4EF6;&#x4E2D;&#x7684;&#x7C7B;&#x578B;&#x8FDB;&#x884C;&#x4E86;&#x8BC4;&#x4EF7;&#x7684;&#x4E24;&#x4E2A;&#x9739;&#x96F3;&#x7684;&#x89D2;&#x8272;&#x6D41;&#x52A8;&#x76AE;&#x5362;&#x4EC0;&#x7F3A;&#x9677;&#x7A81;&#x53D8;&#x4F53;&#x7ED3;&#x5408;&#x8154;&#x3002;&#x5E73;&#x5747;&#x7684;&#x9644;&#x7740;&#x529B;&#x5FC5;&#x8981;&#x5206;&#x79BB;&#x91CE;&#x751F;&#x578B;&#x5341;.&#x75C5;&#x539F;&#x7EC6;&#x83CC;&#x7EC6;&#x80DE;&#x662F; + /-11 pN 147&#x3002;&#x85CF;&#x6709;&#x7A81;&#x53D8;&#x7EC6;&#x80DE;&#x53EA;&#x952E;&#x5165;&#x6211;&#x9739;&#x96F3;&#x529B;&#x7684; + /-22 pN 204 &#x62C6;&#x9664;&#x5DE5;&#x4F5C;&#x6240;&#x9700;&#xFF0C;&#x800C;&#x62E5;&#x6709;&#x53EA; IV &#x578B;&#x6BDB;&#x7EC6;&#x80DE;&#x6240;&#x9700; 119 + /-8 pN &#x4F7F;&#x677E;&#x52A8;&#x8FD9;&#x4E9B;&#x5355;&#x5143;&#x683C;&#x3002;&#x5B9E;&#x9A8C;&#x7684;&#x7ED3;&#x679C;&#x8BC1;&#x660E;&#xFF0C;&#x5FAE;&#x6D41;&#x63A7;&#x6D41;&#x91CF;&#x5206;&#x5EAD;&#x975E;&#x5E38;&#x6709;&#x7528;&#x548C;&#x65B9;&#x4FBF;&#x7684;&#x5DE5;&#x5177;&#xFF0C;&#x7528;&#x4E8E;&#x8BC4;&#x4F30;&#x62D6;&#x90E8;&#x961F;&#x5206;&#x79BB;&#x7EC6;&#x83CC;&#x7EC6;&#x80DE;&#x7684;&#x5FC5;&#x8981;&#x6761;&#x4EF6;&#x548C;&#x4E0E;&#x5177;&#x4F53;&#x7684;&#x6BDB;&#x7A81;&#x53D8;&#x79CD;&#xFF0C;&#x76AE;&#x5362;&#x4EC0;&#x7C7B;&#x578B;&#x7684;&#x89D2;&#x8272;&#x53EF;&#x4EE5;&#x8FDB;&#x4E00;&#x6B65;&#x8BC4;&#x4F30;&#x3002;

&#x8BC4;&#x4F30;&#x7C98;&#x8FDE;&#x90E8;&#x961F;&#x7C7B;&#x578B;&#x7684;&#x6211;&#x548C;&#x82DB;&#x517B;&#x6728;&#x6746;&#x83CC;&#x83CC;&#x7684;&#x7C7B;&#x578B;&#x56DB;&#x3001; &#x9739;&#x96F3;&#x4F7F;&#x7528;&#x5FAE;&#x6D41;&#x63A7;&#x6D41;&#x91CF;&#x5206;&#x5EAD;&#x3002;

Xylella fastidiosa, a bacterium responsible for Pierce's disease in grapevines, possesses both type I and type IV pili at the same cell pole. Type IV pili facilitate twitching motility, and type I pili are involved in biofilm development. The adhesiveness of the bacteria and the roles of the two pili types in attachment to a glass substratum were evaluated using a microfluidic flow chamber in conjunction with pilus-defective mutants. The average adhesion force necessary to detach wild-type X. fastidiosa cells was 147 +/- 11 pN. Mutant cells possessing only type I pili required a force of 204 +/- 22 pN for removal, whereas cells possessing only type IV pili required 119 +/- 8 pN to dislodge these cells. The experimental results demonstrate that microfluidic flow chambers are useful and convenient tools for assessing the drag forces necessary for detaching bacterial cells and that with specific pilus mutants, the role of the pilus type can be further assessed.

Assessing adhesion forces of type I and type IV pili of Xylella fastidiosa bacteria by use of a microfluidic flow chamber.

Xylella fastidiosa, une bact&#xE9;rie responsable de la maladie de Pierce dans les vignes, poss&#xE8;de &#xE0; la fois de type I et pili de type IV au p&#xF4;le m&#xEA;me cellule. Pili de type IV de faciliter la motilit&#xE9; oculaire, et de type I pili sont impliqu&#xE9;s dans le d&#xE9;veloppement du biofilm. L&#x26;#39;adh&#xE9;rence des bact&#xE9;ries et les r&#xF4;les des deux types de pili dans l&#x26;#39;attachement &#xE0; un substrat de verre ont &#xE9;t&#xE9; &#xE9;valu&#xE9;es en utilisant une chambre d&#x26;#39;&#xE9;coulement microfluidique en liaison avec pili-mutants d&#xE9;fectueux. La force d&#x26;#39;adh&#xE9;rence moyen n&#xE9;cessaire pour d&#xE9;tacher de type sauvage X. fastidiosa cellules &#xE9;tait de 147 + / - 11 pN. Les cellules mutantes ne poss&#xE9;dant que des pili de type I n&#xE9;cessaire une force de 204 + / - 22 pN pour l&#x26;#39;enl&#xE8;vement, tandis que les cellules ne poss&#xE9;dant que pili de type IV requise 119 + / - 8 pN pour d&#xE9;loger ces cellules. Les r&#xE9;sultats exp&#xE9;rimentaux montrent que les chambres d&#x26;#39;&#xE9;coulement microfluidiques sont des outils utiles et pratiques pour &#xE9;valuer les forces de tra&#xEE;n&#xE9;e n&#xE9;cessaires pour d&#xE9;tacher les cellules bact&#xE9;riennes et qu&#x26;#39;avec sp&#xE9;cifiques mutants pilus, le r&#xF4;le du type pilus peut encore &#xEA;tre &#xE9;valu&#xE9;.

&#xC9;valuation des forces d&#x26;#39;adh&#xE9;sion de type I et de pili de type IV des bact&#xE9;ries fastidiosa Xylella par l&#x26;#39;utilisation d&#x26;#39;une chambre de flux microfluidique

Xylella Fastidiosa, ein Bakterium verantwortlich f&uuml;r Pierces Krankheit in Weinreben, besitzt sowohl Typ I und Typ IV Pili am gleichen Pol der Zelle. Typ IV Pili erleichtern die zuckenden Motilit&auml;t und Typ I Pili Biofilm-Entwicklung beteiligt sind. Die Haftf&auml;higkeit der Bakterien und die Rollen der beiden Pili, die Typen in Verbundenheit mit einer Glas-Substrat mit einer mikrofluidische ausgewertet wurden flie&szlig;en Kammer in Verbindung mit Pilus-Genen Mutanten. Die durchschnittliche Haftung Kraft notwendig, Wildtyp X. Fastidiosa Zellen zu trennen war 147 +/-11 pN. &Uuml;ber mutierte Zellen nur Typ I Pili ben&ouml;tigt eine Truppe von 204 +/-22 pN f&uuml;r Entfernung, w&auml;hrend Zellen besitzen nur Typ IV Pili 119 +/-8 pN zu vertreiben diese Zellen ben&ouml;tigt. Die experimentellen Ergebnisse zeigen, dass mikrofluidische Str&ouml;mung Kammern n&uuml;tzliche sind und praktische Tools f&uuml;r die Beurteilung des Drag zwingt f&uuml;r bakterielle Zellen trennen und mit spezifischen Pilus Mutanten, die Rolle des Typs Pilus weiter beurteilt werden kann.

Beurteilung der Adh&auml;sion zwingt vom Typ I und Typ IV Pili Xylella Fastidiosa Bakterien durch Verwenden einer mikrofluidische Str&ouml;mung Kammer.

Xylella fastidiosa, un batterio responsabile della malattia di Pierce in vigne, possiede entrambi tipo I e tipo pili IV presso il Polo delle cellule stesse. Pili di tipo IV facilitare la motilit&agrave; contrazioni e pili di tipo I sono coinvolti nello sviluppo di biofilm. L&#39;adesivit&agrave; dei batteri e i ruoli dei due pili tipi in allegato ad un substrato di vetro sono stati valutati utilizzando un microfluidica flusso Camera in collaborazione con pilus difettosi mutanti. La forza di adesione media necessaria per staccare le cellule wild-type X. fastidiosa era 147 + 11 pN. Le cellule mutanti possedere solo tipo I pili necessaria una forza di 204 + 22 pN per la rimozione, mentre le cellule che possiedono solo tipo IV pili richiesto 119 + /-8 pN per sloggiare queste cellule. I risultati sperimentali dimostrano che microfluidica camere a flusso sono utili e pratici strumenti per valutare la resistenza delle forze necessarie per staccare le cellule batteriche e che con mutanti pilus specifico, il ruolo del tipo pilus pu&ograve; essere ulteriormente valutato.

Valutare l&#39;adesione forze di tipo e tipo IV pili di Xylella fastidiosa batteri da usare di una camera di flusso microfluidica.

Xylella fastidiosa&#x3001;&#x30D6;&#x30C9;&#x30A6;&#x306E;&#x30D4;&#x30A2;&#x30FC;&#x30B9;&#x75C5;&#x306E;&#x8CAC;&#x4EFB;&#x7D30;&#x83CC;&#x306F;&#x3001;&#x4E21;&#x65B9;&#x306E;&#x30BF;&#x30A4;&#x30D7;&#x304C;&#x540C;&#x3058;&#x7D30;&#x80DE;&#x6975;&#x306B;&#x304A;&#x3051;&#x308B;I&#x304A;&#x3088;&#x3073;IV&#x578B;&#x7DDA;&#x6BDB;&#x3092;&#x6301;&#x3063;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002; IV&#x578B;&#x7DDA;&#x6BDB;&#x306F;&#x3001;&#x5358;&#x53CE;&#x7E2E;&#x904B;&#x52D5;&#x3092;&#x4FC3;&#x9032;&#x3057;&#x3001;&#x79C1;&#x306F;&#x6BDB;&#x304C;&#x30D0;&#x30A4;&#x30AA;&#x30D5;&#x30A3;&#x30EB;&#x30E0;&#x306E;&#x958B;&#x767A;&#x306B;&#x95A2;&#x4E0E;&#x3057;&#x3066;&#x5165;&#x529B;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x7D30;&#x83CC;&#x306E;&#x63A5;&#x7740;&#x6027;&#x3001;&#x30AC;&#x30E9;&#x30B9;&#x57FA;&#x4F53;&#x3078;&#x306E;&#x4ED8;&#x7740;&#x306B;&#x304A;&#x3051;&#x308B;2&#x7A2E;&#x985E;&#x306E;&#x6BDB;&#x306E;&#x5F79;&#x5272;&#x306F;&#x7DDA;&#x6BDB;&#x6B20;&#x640D;&#x5909;&#x7570;&#x682A;&#x3068;&#x4E00;&#x7DD2;&#x306B;&#x30DE;&#x30A4;&#x30AF;&#x30ED;&#x30D5;&#x30ED;&#x30FC;&#x30C1;&#x30E3;&#x30F3;&#x30D0;&#x30FC;&#x3092;&#x7528;&#x3044;&#x3066;&#x8A55;&#x4FA1;&#x3057;&#x305F;&#x3002; 11 PN  - &#x91CE;&#x751F;&#x578B;X. fastidiosa&#x7D30;&#x80DE;&#x3092;&#x5207;&#x308A;&#x96E2;&#x3059;&#x305F;&#x3081;&#x306B;&#x5FC5;&#x8981;&#x306A;&#x5E73;&#x5747;&#x63A5;&#x7740;&#x529B;&#x306F;147 + /&#x3067;&#x3042;&#x3063;&#x305F;&#x3002;&#x578B;&#x306E;&#x307F;&#x3092;&#x6301;&#x3064;&#x5909;&#x7570;&#x4F53;&#x7D30;&#x80DE;&#x306F;&#x3001;&#x79C1;&#x306F;204&#x306E;&#x529B;&#x3092;&#x5FC5;&#x8981;&#x3068;&#x6BDB;+ /  - &#x3092;&#x9664;&#x53BB;&#x3059;&#x308B;&#x305F;&#x3081;&#x306E;22 pN&#x306E;&#x3001;&#x552F;&#x4E00;&#x306E;IV&#x578B;&#x7DDA;&#x6BDB;&#x3092;&#x6709;&#x3059;&#x308B;&#x7D30;&#x80DE;&#x306F;&#x3001;119 + /&#x5FC5;&#x8981;&#x306A;&#x306E;&#x306B;&#x5BFE;&#x3057;&#x3001; - &#x3053;&#x308C;&#x3089;&#x306E;&#x7D30;&#x80DE;&#x3092;&#x53D6;&#x308A;&#x9664;&#x304F;&#x305F;&#x3081;&#x306B;&#x3001;8 PN&#x3092;&#x3002;&#x5B9F;&#x9A13;&#x306E;&#x7D50;&#x679C;&#x306F;&#x3001;&#x30DE;&#x30A4;&#x30AF;&#x30ED;&#x30D5;&#x30ED;&#x30FC;&#x30C1;&#x30E3;&#x30F3;&#x30D0;&#x306F;&#x3001;&#x7D30;&#x83CC;&#x7D30;&#x80DE;&#x3092;&#x30C7;&#x30BF;&#x30C3;&#x30C1;&#x3057;&#x3066;&#x3001;&#x7279;&#x5B9A;&#x306E;&#x7DDA;&#x6BDB;&#x5909;&#x7570;&#x4F53;&#x3067;&#x3001;&#x7DDA;&#x6BDB;&#x30BF;&#x30A4;&#x30D7;&#x306E;&#x5F79;&#x5272;&#x3092;&#x3055;&#x3089;&#x306B;&#x8A55;&#x4FA1;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x3067;&#x304D;&#x308B;&#x305F;&#x3081;&#x306B;&#x5FC5;&#x8981;&#x306A;&#x6297;&#x529B;&#x3092;&#x8A55;&#x4FA1;&#x3059;&#x308B;&#x305F;&#x3081;&#x306E;&#x6709;&#x7528;&#x304B;&#x3064;&#x4FBF;&#x5229;&#x306A;&#x30C4;&#x30FC;&#x30EB;&#x3067;&#x3042;&#x308B;&#x3092;&#x793A;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;

&#x30DE;&#x30A4;&#x30AF;&#x30ED;&#x6D41;&#x4F53;&#x30D5;&#x30ED;&#x30FC;&#x30C1;&#x30E3;&#x30F3;&#x30D0;&#x30FC;&#x306E;&#x4F7F;&#x7528;&#x7B49;&#x306B;&#x3088;&#x308A;&#x30BF;&#x30A4;&#x30D7;I&#x3068;Xylella Fastidiosa&#x83CC;&#x306E;IV&#x578B;&#x7DDA;&#x6BDB;&#x306E;&#x63A5;&#x7740;&#x529B;&#x3092;&#x8A55;&#x4FA1;&#x3059;&#x308B;

Xylella fastidiosa, &#xBC15;&#xD14C;&#xB9AC;&#xC544; grapevines, &#xD53C;&#xC5B4;&#xC2A4;&#xC758; &#xC9C8;&#xBCD1; &#xBCF4;&#xC720; &#xB458; &#xB2E4;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xCC45;&#xC784; &#xB0B4;&#xAC00; &#xC785;&#xB825; &#xD558; &#xACE0; &#xB3D9;&#xC77C;&#xD55C; &#xC140; &#xADF9;&#xC5D0;&#xC11C; IV pili&#xB97C; &#xC785;&#xB825;. &#xC720;&#xD615; IV pili &#xAFC8; &#xD2C0; &#xC6B4;&#xB3D9; &#xC131;&#xC744; &#xCD09;&#xC9C4; &#xD558; &#xACE0; &#xC720;&#xD615; I pili biofilm &#xAC1C;&#xBC1C;&#xC5D0; &#xCC38;&#xC5EC; &#xD558;&#xB294;. &#xBC15;&#xD14C;&#xB9AC;&#xC544;&#xC758; &#xC811;&#xCC29; &#xB825; &#xBC0F; &#xC720;&#xB9AC; &#xD558; &#xCE35;&#xC5D0; &#xCCA8;&#xBD80; &#xD30C;&#xC77C;&#xC758; &#xD615;&#xC2DD;&#xC744; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xD558;&#xB294; &#xBBF8;&#xC138; &#xD3C9;&#xAC00; &#xB450; pili&#xC758; &#xC5ED;&#xD560; pilus &#xACB0;&#xD568; &#xB3CC;&#xC5F0;&#xBCC0;&#xC774;&#xC640; &#xD568;&#xAED8;&#xC5D0;&#xC11C; &#xCC54;&#xBC84; &#xD750;&#xB984;. &#xC57C;&#xC0DD;-&#xD0C0;&#xC785; X. fastidiosa &#xC138;&#xD3EC;&#xB97C; &#xBD84;&#xB9AC; &#xD558;&#xB294; &#xB370; &#xD544;&#xC694;&#xD55C; &#xD3C9;&#xADE0; &#xC811;&#xCC29; &#xD798; 11 pN + 147 &#xC774;&#xC5C8;&#xB2E4;. &#xB3CC;&#xC5F0;&#xBCC0;&#xC774; &#xC138;&#xD3EC; &#xBCF4;&#xC720;&#xB9CC; &#xB098; pili &#xC785;&#xB825; &#xC140;&#xB9CC; &#xC720;&#xD615; IV pili &#xC18C;&#xC9C0; &#xD544;&#xC694; &#xC774;&#xB7EC;&#xD55C; &#xC140;&#xC744; &#xAEBC;&#xB0B4; &#xB824; 8 pN + 119 &#xBC18;&#xBA74; &#xC81C;&#xAC70;, 22 pN + 204&#xC758; &#xD798;&#xC774; &#xD544;&#xC694; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC2E4;&#xD5D8; &#xACB0;&#xACFC; &#xD2B9;&#xC815; pilus &#xB3CC;&#xC5F0;&#xBCC0;&#xC774;&#xC640; pilus &#xD615;&#xC2DD;&#xC758; &#xC5ED;&#xD560; &#xD3C9;&#xAC00; &#xB420; &#xC218; &#xC788;&#xB2E4; &#xB354; &#xBBF8;&#xC138; &#xD750;&#xB984; &#xCC54;&#xBC84;&#xB294; &#xC720;&#xC6A9; &#xD558; &#xACE0; &#xB4DC;&#xB798;&#xADF8;&#xB97C; &#xD3C9;&#xAC00; &#xD558;&#xAE30; &#xC704;&#xD55C; &#xD3B8;&#xB9AC;&#xD55C; &#xB3C4;&#xAD6C; &#xAC15;&#xC81C;&#xB85C; &#xC138;&#xADE0;&#xC131; &#xC138;&#xD3EC;&#xB97C; &#xBD84;&#xB9AC; &#xD558;&#xB294; &#xB370; &#xD544;&#xC694;&#xD55C; &#xBCF4;&#xC5EC;.

&#xC811;&#xCC29; &#xB825; &#xD3C9;&#xAC00; &#xC720;&#xD615;&#xC758; &#xB098; &#xACE0; &#xD558; &#xC5EC; Xylella fastidiosa &#xBC15;&#xD14C;&#xB9AC;&#xC544;&#xC758; &#xC720;&#xD615; IV pili &#xBBF8;&#xC138; &#xD750;&#xB984; &#xCC54;&#xBC84;&#xC758; &#xC0AC;&#xC6A9;.

Xylella fastidiosa, una bacteria responsable de la enfermedad de Pierce en las vides, posee tanto de tipo I y tipo IV pili en el polo misma celda. Tipo IV pili facilitar la movilidad espasmo muscular, y de tipo I pili est&#xE1;n involucrados en el desarrollo del biofilm. La adherencia de las bacterias y los roles de los dos tipos de pili en apego a un sustrato de vidrio fueron evaluados utilizando una c&#xE1;mara de flujo de microfluidos en relaci&#xF3;n con el pilus defectuosos mutantes. La fuerza de adherencia medio necesario para desprenderse de tipo salvaje X. fastidiosa c&#xE9;lulas fue de 147 + / - 11 pN. Las c&#xE9;lulas mutantes que poseen &#xFA;nicamente pili tipo I requiere una fuerza de 204 + / - 22 pN para el retiro, mientras que las c&#xE9;lulas que poseen &#xFA;nicamente pili tipo IV requiere 119 + / - 8 PN para desalojar a estas c&#xE9;lulas. Los resultados experimentales demuestran que las c&#xE1;maras de flujo de microfluidos son herramientas &#xFA;tiles y convenientes para la evaluaci&#xF3;n de las fuerzas de arrastre necesarias para separar las c&#xE9;lulas bacterianas y que con espec&#xED;ficos mutantes pilus, el papel del tipo pilus se puede evaluar m&#xE1;s.

Evaluaci&#xF3;n de las fuerzas de adhesi&#xF3;n de Tipo I y Tipo IV pili de la bacteria Xylella fastidiosa por el uso de una c&#xE1;mara de flujo de microfluidos

&#x6211;&#x4EEC;&#x5F00;&#x53D1;&#x4E86;&#x6C34;&#x51DD;&#x80F6;&#x5FAE;&#x6D41;&#x63A7;&#x8BBE;&#x5907;&#x90FD;&#x80FD;&#x4EA7;&#x751F;&#x7A33;&#x5B9A;&#x3001; &#x957F;&#x5468;&#x671F;&#x7EBF;&#x6027;&#x5316;&#x5B66;&#x6D53;&#x5EA6;&#x68AF;&#x5EA6;&#x6CA1;&#x6709;&#x6D41;&#x901A;&#x8FC7;&#x5FAE;&#x6D41;&#x63A7;&#x901A;&#x9053;&#x4E2D;&#x3002;&#x4F7F;&#x7528;&#x6B64;&#x8BBE;&#x5907;&#xFF0C;&#x6211;&#x4EEC;&#x6210;&#x529F;&#x5730;&#x76D1;&#x6D4B;&#x5BF9; &alpha;-&#x7532;&#x57FA;-DL-&#x5929;&#x51AC;&#x6C28;&#x9178; (&#x8BF1;) &#x8D8B;&#x5316;&#x53CD;&#x5E94;&#x7684; tn &#x91CE;&#x6BD2;&#x5927;&#x80A0;&#x57C3;&#x5E0C;&#x6C0F;&#x5927;&#x80A0;&#x6746;&#x83CC; (&#x60AC;&#x6D6E;&#x7EC6;&#x80DE;&#xFF09; &#x548C;&#x6709;&#x533A;&#x522B;&#x7684; hl-60 &#x7EC6;&#x80DE; (&#x4EBA;&#x7C7B;&#x4E2D;&#x6027;&#x7C92;&#x7EC6;&#x80DE;&#x6837;&#x7EC6;&#x80DE;&#x7CFB;&#x7684;&#x662F;&#x4FE1;&#x5F92;&#xFF09; &#x5BF9;&#x7532;&#x9170;-&#x6EE1;&#x8DB3;-&#x4F4E;&#x6D53;&#x7F29;&#x94C0;-&#x82EF;&#x4E19;&#x6C28;&#x9178; (f MLP&#x3001; &#x5F15;&#x8BF1;&#x5242;)&#x3002;&#x6B64;&#x8BBE;&#x5907;&#x8FDB;&#x5C55;&#x4E2D; microchemotaxis &#x8BBE;&#x5907;&#x7684;&#x5F53;&#x524D;&#x72B6;&#x6001;&#x7684;&#x827A;&#x672F;&#x5728;&#x8FD9; (1) it &#x6F14;&#x793A;&#x4F5C;&#x4E3A;&#x5EFA;&#x7B51;&#x6750;&#x6599;&#x7684; microchemotaxis &#x8BBE;&#x5907; &#xFF1B; &#x4F7F;&#x7528;&#x6C34;&#x51DD;&#x80F6;&#x7684;&#x6709;&#x6548;&#x6027;(2) &#x5B83;&#x6F14;&#x793A;&#x751F;&#x7269;&#x5B9E;&#x9A8C;&#x4E2D;&#x7684;&#x6C34;&#x51DD;&#x80F6;&#x57FA;&#x4E8E;&#x5FAE;&#x6D41;&#x63A7;&#x8BBE;&#x5907;&#x7684;&#x6F5C;&#x529B;&#x7684;&#x86CB;&#x767D;&#x8D28;&#x548C;&#x7EC6;&#x80DE;&#x751F;&#x5B58;&#x6240;&#x5FC5;&#x9700;&#x7684;&#x8425;&#x517B;&#x6210;&#x5206;&#x5927;&#x90E8;&#x5206;&#x90FD;&#x662F;&#x5BB9;&#x6613;&#x6577;&#x5728;&#x6C34;&#x51DD;&#x80F6; &#xFF1B;(3) &#x5B83;&#x662F;&#x80FD;&#x591F;&#x5E94;&#x7528;&#x5316;&#x5B66;&#x523A;&#x6FC0;&#x72EC;&#x7ACB;&#x673A;&#x68B0;&#x523A;&#x6FC0; &#xFF1B;(4) &#x5B83;&#x975E;&#x5E38;&#x7B80;&#x5355;&#xFF0C;&#x4F7F;&#xFF0C;&#x5E76;&#x8981;&#x6C42;&#x975E;&#x5E38;&#x57FA;&#x672C;&#x7684;&#x5DE5;&#x5177;&#xFF0C;&#x901A;&#x5E38;&#x53EF;&#x5728;&#x751F;&#x7269;&#x5B9E;&#x9A8C;&#x5BA4;&#x3002;&#x6B64;&#x8BBE;&#x5907;&#x4E5F;&#x5C06;&#x6709;&#x76CA;&#x4E8E;&#x7EC4;&#x7EC7;&#x5DE5;&#x7A0B;&#x5316;&#x6784;&#x9020;&#x7684;&#x5F62;&#x6210;&#x8FC7;&#x7A0B;&#x63A7;&#x5236;&#x7684;&#x5316;&#x5B66;&#x548C;&#x673A;&#x68B0;&#x73AF;&#x5883;&#x3002;

&#x6C34;&#x51DD;&#x80F6;&#x5FAE;&#x6D41;&#x63A7;&#x88C5;&#x7F6E;&#x7684;&#x5B9A;&#x5411;&#x7684;&#x7EC6;&#x80DE;&#x8FC1;&#x79FB;&#x7684;&#x7814;&#x7A76;&#x3002;

We have developed a hydrogel-based microfluidic device that is capable of generating a steady and long term linear chemical concentration gradient with no through flow in a microfluidic channel. Using this device, we successfully monitored the chemotactic responses of wildtype Escherichia coli (suspension cells) to alpha-methyl-DL-aspartate (attractant) and differentiated HL-60 cells (a human neutrophil-like cell line that is adherent) to formyl-Met-Leu-Phe (f-MLP, attractant). This device advances the current state of the art in microchemotaxis devices in that (1) it demonstrates the validity of using hydrogels as the building material for a microchemotaxis device; (2) it demonstrates the potential of the hydrogel based microfluidic device in biological experiments since most of the proteins and nutrients essential for cell survival are readily diffusible in hydrogel; (3) it is capable of applying chemical stimuli independently of mechanical stimuli; (4) it is straightforward to make, and requires very basic tools that are commonly available in biological labs. This device will also be useful in controlling the chemical and mechanical environment during the formation of tissue engineered constructs.

A hydrogel-based microfluidic device for the studies of directed cell migration.

On a d&#xE9;velopp&#xE9; un dispositif d&#x26;#39;hydrogel &#xE0; base de microfluidique qui est capable de g&#xE9;n&#xE9;rer une constante et &#xE0; long terme de gradient lin&#xE9;aire de concentration chimique sans s&#x26;#39;&#xE9;couler &#xE0; travers dans un canal microfluidique. L&#x26;#39;utilisation de ce dispositif, nous avons r&#xE9;ussi &#xE0; surveiller les r&#xE9;ponses chimiotactiques de Escherichia coli de type sauvage (cellules en suspension) &#xE0; l&#x26;#39;alpha-m&#xE9;thyl-DL-aspartate (attractif) et diff&#xE9;renci&#xE9;s cellules HL-60 (une lign&#xE9;e cellulaire humaine neutrophiles comme &#xE7;a, c&#x26;#39;est adh&#xE9;rente) &#xE0; formyl- Met-Leu-Phe (f-MLP, attractif). Ce progr&#xE8;s de p&#xE9;riph&#xE9;riques l&#x26;#39;&#xE9;tat actuel de l&#x26;#39;art dans les dispositifs microchemotaxis en ce que (1), il d&#xE9;montre la validit&#xE9; de l&#x26;#39;utilisation des hydrogels comme mat&#xE9;riau de construction pour un dispositif microchemotaxis; (2) il d&#xE9;montre le potentiel de la base d&#x26;#39;hydrogel dispositif microfluidique dans les exp&#xE9;riences biologiques, depuis la plupart des prot&#xE9;ines et de nutriments essentiels pour la survie des cellules sont facilement diffusible dans l&#x26;#39;hydrogel; (3) il est capable d&#x26;#39;appliquer des stimuli chimiques ind&#xE9;pendamment des stimuli m&#xE9;caniques; (4), il est simple &#xE0; faire, et n&#xE9;cessite des outils tr&#xE8;s simples qui sont couramment disponibles dans le laboratoires biologiques. Ce dispositif sera &#xE9;galement utile dans le contr&#xF4;le de l&#x26;#39;environnement chimique et m&#xE9;canique au cours de la formation de constructions de l&#x26;#39;ing&#xE9;nierie tissulaire.

Un dispositif d&#x26;#39;hydrogel &#xE0; base de microfluidique pour les &#xE9;tudes de la migration cellulaire dirig&#xE9;e

Wir haben ein Hydrogel-basierte Microfluidic-Ger&auml;t entwickelt, das eine verl&auml;ssliche und langfristige lineare chemischen Konzentrationsgradienten ohne durch flie&szlig;en in einen Microfluidic-Kanal erzeugen kann. Mit diesem Ger&auml;t, wir erfolgreich &uuml;berwacht die chemotaktischen Reaktionen Wildtyp Escherichia coli (Aussetzung Zellen) auf Alpha-Methyl-DL-Aspartat (Lockstoff) und differenzierte HL-60-Zellen (eine menschliche Zelle der Neutrophilen-wie Linie, Anh&auml;nger) zu Formyl-Met-Leu-Phe (f-MLP, Lockstoff). Dieses Ger&auml;t setzt den aktuellen Stand der Technik in Microchemotaxis Ger&auml;te in diesem (1) It zeigt die G&uuml;ltigkeit Hydrogele als Baumaterial f&uuml;r ein Microchemotaxis-Ger&auml;t zu verwenden; (2) Es zeigt das Potenzial des Ger&auml;ts basierend mikrofluidische Hydrogel in biologische Experimente, da die meisten Proteine und N&auml;hrstoffe wichtig f&uuml;r das &Uuml;berleben der Zelle ohne weiteres diffusible in Hydrogel sind; (3) Es ist in der Lage der Anwendung chemischer Reize unabh&auml;ngig von mechanischen Reize; (4) Es ist einfach zu machen, und erfordert sehr grundlegenden Werkzeuge, die h&auml;ufig in biologischen Laboren verf&uuml;gbar sind. Dieses Ger&auml;t wird auch bei der Kontrolle der chemischen und mechanischen Umwelt bei der Bildung von Tissue Engineering Konstrukten n&uuml;tzlich sein.

Ein Hydrogel-basierte Microfluidic-Ger&auml;t f&uuml;r die Studien der gerichtete Zellmigration.

Abbiamo sviluppato un dispositivo basato su idrogel microfluidica che &egrave; in grado di generare un costante e a lungo termine il gradiente di concentrazione chimica lineare con no attraverso il flusso in un canale di microfluidica. Utilizzando questo dispositivo, abbiamo correttamente monitorato le risposte chemiotattiche di wildtype Escherichia coli (cellule di sospensione) di alfa-metil-DL-aspartato (attractant) e differenziato le cellule HL-60 (una linea di cellule umane di neutrofili-come che &egrave; aderente) di formil-Met-Leu-Phe (f-MLP, attractant). Questo dispositivo avanza l&#39;attuale stato dell&#39;arte in microchemotaxis dispositivi in quanto esso (1) dimostra la validit&agrave; dell&#39;utilizzo di idrogel come materiale da costruzione per un dispositivo di microchemotaxis; (2) dimostra le potenzialit&agrave; del dispositivo microfluidico base hydrogel in esperimenti biologici poich&eacute; la maggior parte delle proteine e nutrienti essenziali per la sopravvivenza delle cellule sono facilmente diffusibile in idrogel; (3) &egrave; in grado di applicare stimoli chimici indipendentemente dagli stimoli meccanici; (4) &egrave; semplice da fare e richiede strumenti molto di base che sono comunemente disponibili nei laboratori biologici. Questo dispositivo sar&agrave; anche utile per controllare l&#39;ambiente chimico e meccanico durante la formazione dei costrutti tessutale.

Un dispositivo basato su idrogel microfluidica per gli studi di migrazione cellulare diretto.

&#x6211;&#x3005;&#x306F;&#x3001;&#x30DE;&#x30A4;&#x30AF;&#x30ED;&#x6D41;&#x4F53;&#x30C1;&#x30E3;&#x30CD;&#x30EB;&#x5185;&#x306E;&#x30D5;&#x30ED;&#x30FC;&#x30B9;&#x30EB;&#x30FC;&#x306A;&#x3057;&#x3067;&#x5B89;&#x5B9A;&#x3057;&#x3066;&#x9577;&#x671F;&#x7684;&#x306A;&#x7DDA;&#x5F62;&#x5316;&#x5B66;&#x7269;&#x8CEA;&#x306E;&#x6FC3;&#x5EA6;&#x52FE;&#x914D;&#x3092;&#x751F;&#x6210;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x3067;&#x304D;&#x308B;&#x30CF;&#x30A4;&#x30C9;&#x30ED;&#x30B2;&#x30EB;&#x30D9;&#x30FC;&#x30B9;&#x306E;&#x200B;&#x200B;&#x30DE;&#x30A4;&#x30AF;&#x30ED;&#x6D41;&#x4F53;&#x30C7;&#x30D0;&#x30A4;&#x30B9;&#x3092;&#x958B;&#x767A;&#x3057;&#x307E;&#x3057;&#x305F;&#x3002;&#x3053;&#x306E;&#x30C7;&#x30D0;&#x30A4;&#x30B9;&#x3092;&#x4F7F;&#x7528;&#x3057;&#x3066;&#x3001;&#x6211;&#x3005;&#x306F;&#x6B63;&#x5E38;&#x306B;&#x30DB;&#x30EB;&#x30DF;&#x30EB;-&#x3B1;-&#x30E1;&#x30C1;&#x30EB;-DL-&#x30A2;&#x30B9;&#x30D1;&#x30E9;&#x30AE;&#x30F3;&#x9178;&#xFF08;&#x8A98;&#x5F15;&#xFF09;&#x3068;&#x5DEE;&#x5225;&#x5316;HL-60&#x7D30;&#x80DE;&#xFF08;&#x4ED8;&#x7740;&#x6027;&#x306F;&#x3001;&#x30D2;&#x30C8;&#x597D;&#x4E2D;&#x7403;&#x69D8;&#x7D30;&#x80DE;&#x682A;&#xFF09;&#x306B;&#x91CE;&#x751F;&#x578B;&#x5927;&#x8178;&#x83CC;&#xFF08;&#x6D6E;&#x904A;&#x7D30;&#x80DE;&#xFF09;&#x306E;&#x8D70;&#x5316;&#x6027;&#x5FDC;&#x7B54;&#x3092;&#x76E3;&#x8996;MET-LEU-Phe&#x306E;&#xFF08;F-MLP&#x3001;&#x8A98;&#x5F15;&#xFF09;&#x3002; &#xFF08;2&#xFF09;&#x306F;&#x3001;&#x751F;&#x7269;&#x5B66;&#x7684;&#x5B9F;&#x9A13;&#x3067;&#x30DE;&#x30A4;&#x30AF;&#x30ED;&#x6D41;&#x4F53;&#x30C7;&#x30D0;&#x30A4;&#x30B9;&#x3092;&#x4EE5;&#x964D;&#x306B;&#x57FA;&#x3065;&#x3044;&#x3066;&#x30CF;&#x30A4;&#x30C9;&#x30ED;&#x30B2;&#x30EB;&#x306E;&#x53EF;&#x80FD;&#x6027;&#x3092;&#x793A;&#x3057;&#x3001;&#xFF08;1&#xFF09;&#x305D;&#x308C;&#x306F;microchemotaxis&#x30C7;&#x30D0;&#x30A4;&#x30B9;&#x7528;&#x306E;&#x5EFA;&#x7BC9;&#x6750;&#x6599;&#x3068;&#x3057;&#x3066;&#x30CF;&#x30A4;&#x30C9;&#x30ED;&#x30B2;&#x30EB;&#x3092;&#x4F7F;&#x7528;&#x3057;&#x3066;&#x306E;&#x59A5;&#x5F53;&#x6027;&#x3092;&#x5B9F;&#x8A3C;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x3067;microchemotaxis&#x30C7;&#x30D0;&#x30A4;&#x30B9;&#x3067;&#x3053;&#x306E;&#x30C7;&#x30D0;&#x30A4;&#x30B9;&#x306F;&#x9032;&#x6B69;&#x6280;&#x8853;&#x306E;&#x73FE;&#x5728;&#x306E;&#x72B6;&#x614B;&#x3092;&#x7D30;&#x80DE;&#x306E;&#x751F;&#x5B58;&#x306B;&#x4E0D;&#x53EF;&#x6B20;&#x306A;&#x30BF;&#x30F3;&#x30D1;&#x30AF;&#x8CEA;&#x3084;&#x6804;&#x990A;&#x7D20;&#x306E;&#x307B;&#x3068;&#x3093;&#x3069;&#x304C;&#x30CF;&#x30A4;&#x30C9;&#x30ED;&#x30B2;&#x30EB;&#x3067;&#x5BB9;&#x6613;&#x306B;&#x62E1;&#x6563;&#x3067;&#x3042;&#x308A;&#x3001;&#xFF08;4&#xFF09;&#x305D;&#x308C;&#x306F;&#x3088;&#x3046;&#x306B;&#x7C21;&#x5358;&#x3067;&#x3001;&#x3067;&#x4E00;&#x822C;&#x7684;&#x306B;&#x5165;&#x624B;&#x53EF;&#x80FD;&#x3067;&#x3042;&#x308A;&#x3001;&#x975E;&#x5E38;&#x306B;&#x57FA;&#x672C;&#x7684;&#x306A;&#x30C4;&#x30FC;&#x30EB;&#x3092;&#x5FC5;&#x8981;&#x3068;&#x3059;&#x308B;&#x3001;&#xFF08;3&#xFF09;&#x305D;&#x308C;&#x306F;&#x72EC;&#x7ACB;&#x3057;&#x3066;&#x6A5F;&#x68B0;&#x7684;&#x523A;&#x6FC0;&#x306E;&#x5316;&#x5B66;&#x7684;&#x523A;&#x6FC0;&#x3092;&#x9069;&#x7528;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x53EF;&#x80FD;&#x3067;&#x3059;&#x751F;&#x7269;&#x5B66;&#x7684;&#x306A;&#x30E9;&#x30DC;&#x3002;&#x307E;&#x305F;&#x3001;&#x3053;&#x306E;&#x30C7;&#x30D0;&#x30A4;&#x30B9;&#x306F;&#x3001;&#x7D44;&#x7E54;&#x5DE5;&#x5B66;&#x306E;&#x69CB;&#x9020;&#x5F62;&#x6210;&#x6642;&#x306E;&#x5316;&#x5B66;&#x7684;&#x304A;&#x3088;&#x3073;&#x6A5F;&#x68B0;&#x7684;&#x74B0;&#x5883;&#x3092;&#x5236;&#x5FA1;&#x3059;&#x308B;&#x306E;&#x306B;&#x6709;&#x7528;&#x3067;&#x3042;&#x308D;&#x3046;&#x3002;

&#x76E3;&#x7763;&#x7D30;&#x80DE;&#x904A;&#x8D70;&#x306E;&#x7814;&#x7A76;&#x306E;&#x305F;&#x3081;&#x306E;&#x30CF;&#x30A4;&#x30C9;&#x30ED;&#x30B2;&#x30EB;&#x30D9;&#x30FC;&#x30B9;&#x306E;&#x200B;&#x200B;&#x30DE;&#x30A4;&#x30AF;&#x30ED;&#x6D41;&#x4F53;&#x30C7;&#x30D0;&#x30A4;&#x30B9;

&#xBBF8;&#xC138; &#xCC44;&#xB110;&#xC5D0;&#xC11C; &#xD750;&#xB984;&#xC744; &#xD1B5;&#xD574; &#xC5C6;&#xC774; &#xAFB8;&#xC900;&#xD55C; &#xC7A5;&#xAE30; &#xC120;&#xD615; &#xD654;&#xD559; &#xB18D;&#xB3C4; &#xADF8;&#xB77C;&#xB514;&#xC5B8;&#xD2B8;&#xB97C; &#xC0DD;&#xC131;&#xD560; &#xC218; &#xC788;&#xB294; hydrogel &#xAE30;&#xBC18; &#xACB0;&#xD569; &#xC7A5;&#xCE58;&#xB97C; &#xAC1C;&#xBC1C; &#xD588;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC774; &#xC7A5;&#xCE58;&#xB97C; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xD558; &#xC5EC;, &#xC6B0;&#xB9AC;&#xAC00; &#xC131;&#xACF5;&#xC801;&#xC73C;&#xB85C; wildtype &#xB300;&#xC7A5;&#xADE0; (&#xC11C; &#xC2A4; &#xD39C; &#xC158; &#xC140;)&#xC758; &#xC54C;&#xD30C;-&#xBA54; &#xD2F8;-DL-aspartate (&#xC720;&#xC778;) &#xD608; &#xC751;&#xB2F5; &#xBAA8;&#xB2C8;&#xD130;&#xB9C1; &#xBC0F; HL-60 &#xC138;&#xD3EC; &#xBD84;&#xD654; (&#xC778;&#xAC04;&#xC758; neutrophil &#xAC19;&#xC740; &#xC140; &#xB77C;&#xC778;&#xC744; &#xBD80;&#xCC29; &#xD55C;) formyl-&#xCDA9;&#xC871;-&#xB808;&#xC774;-&#xD398; (f MLP, &#xC720;&#xC778;)&#xC744;. &#xC774; &#xC7A5;&#xCE58; &#xC774;&#xB3D9; microchemotaxis &#xC7A5;&#xCE58;&#xC5D0; &#xBBF8;&#xC220;&#xC758; &#xD604;&#xC7AC; &#xC0C1;&#xD0DC;&#xB294; (1) it hydrogels microchemotaxis &#xC7A5;&#xCE58;;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xAC74;&#xCD95; &#xC790;&#xC7AC;&#xB85C; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xD558; &#xC5EC; &#xC720;&#xD6A8;&#xC131;&#xC744; &#xBCF4;&#xC5EC; &#xC90D;&#xB2C8;&#xB2E4;. (&#xB2E8;&#xBC31;&#xC9C8; &#xBC0F; &#xC138;&#xD3EC; &#xC0DD;&#xC874;&#xC744; &#xC704;&#xD574; &#xD544;&#xC218;&#xC801;&#xC778; &#xC601;&#xC591;&#xC18C;&#xC758; &#xB300;&#xBD80;&#xBD84;&#xC774; hydrogel;&#xC5D0; &#xC27D;&#xAC8C; diffusible &#xC774;&#xD6C4; 2) &#xADF8;&#xAC83;&#xC740; &#xC0DD;&#xBB3C; &#xD559;&#xC801; &#xC2E4;&#xD5D8;&#xC5D0;&#xC11C; hydrogel &#xAE30;&#xBC18;&#xB41C; &#xBBF8;&#xC138; &#xC18C;&#xC790;&#xC758; &#xC7A0;&#xC7AC;&#xB825;&#xC744; &#xBCF4;&#xC5EC;&#xC900;&#xB2E4; (3) &#xADF8;&#xAC83;&#xC740; &#xAE30;&#xACC4;&#xC801;&#xC778; &#xC790;&#xADF9;; &#xBCC4;&#xB3C4;&#xB85C; &#xD654;&#xD559; &#xC790;&#xADF9;&#xC744; &#xC801;&#xC6A9; &#xD560; &#xC218; (4) &#xADF8;&#xAC83;&#xC740; &#xAC04;&#xB2E8; &#xD558; &#xAC8C;, &#xC0DD;&#xBB3C; &#xC2E4;&#xD5D8;&#xC2E4;&#xC5D0;&#xC11C; &#xC77C;&#xBC18;&#xC801;&#xC73C;&#xB85C; &#xC0AC;&#xC6A9;&#xD560; &#xC218; &#xC788;&#xB294; &#xC544;&#xC8FC; &#xAE30;&#xBCF8;&#xC801;&#xC778; &#xB3C4;&#xAD6C;&#xAC00; &#xD544;&#xC694; &#xD558; &#xACE0;. &#xC774; &#xC7A5;&#xCE58; &#xB610;&#xD55C; &#xC124;&#xACC4; &#xC870;&#xC9C1; &#xAD6C;&#xC870; &#xD615;&#xC131; &#xC911; &#xD654;&#xD559; &#xBC0F; &#xAE30;&#xACC4;&#xC801; &#xD658;&#xACBD; &#xC81C;&#xC5B4;&#xC5D0; &#xB3C4;&#xC6C0;&#xC774; &#xB420; &#xAC83;&#xC785;&#xB2C8;&#xB2E4;.

&#xC9C1;&#xC811;&#xB41C; &#xC140; &#xB9C8;&#xC774;&#xADF8;&#xB808;&#xC774;&#xC158; &#xC5F0;&#xAD6C; hydrogel &#xAE30;&#xBC18; &#xBBF8;&#xC138; &#xC7A5;&#xCE58;.

Hemos desarrollado un dispositivo de microfluidos hidrogel basado en que es capaz de generar una constante ya largo plazo gradiente lineal de concentraci&#xF3;n qu&#xED;mica sin flujo a trav&#xE9;s de un canal de microfluidos. El uso de este dispositivo, hemos podido controlar las respuestas quimiot&#xE1;cticas de tipo salvaje Escherichia coli (c&#xE9;lulas en suspensi&#xF3;n) a alfa-metil-DL-aspartato (atrayente) y diferenciados c&#xE9;lulas HL-60 (una de neutr&#xF3;filos humanos-como l&#xED;nea celular que es adherente) para formil- Met-Leu-Phe (F-MLP, atrayente). Esto avanza dispositivo del estado actual de la t&#xE9;cnica en dispositivos microchemotaxis en que (1) demuestra la validez del uso de hidrogeles como el material de construcci&#xF3;n para un dispositivo microchemotaxis, (2) demuestra el potencial de la base de hidrogel dispositivo de microfluidos en experimentos biol&#xF3;gicos desde la mayor&#xED;a de las prote&#xED;nas y nutrientes esenciales para la supervivencia de las c&#xE9;lulas son f&#xE1;cilmente difusible en hidrogel, (3) es capaz de aplicar los est&#xED;mulos qu&#xED;micos, independientemente de los est&#xED;mulos mec&#xE1;nicos, (4) es sencillo de hacer, y requiere de herramientas muy b&#xE1;sicas que est&#xE1;n com&#xFA;nmente disponibles en el laboratorios biol&#xF3;gicos. Este dispositivo tambi&#xE9;n ser&#xE1; &#xFA;til en el control de la qu&#xED;mica y mec&#xE1;nica ambiente durante la formaci&#xF3;n de construcciones de ingenier&#xED;a tisular.

Un dispositivo de microfluidos basada en hidrogel para el Estudio de la migraci&#xF3;n celular dirigida

&#x5FC3;&#x810F;&#x662F;&#x63D0;&#x4F9B;&#x57FA;&#x672C;&#x6D41;&#x901A;&#x6574;&#x4E2A;&#x8EAB;&#x4F53;&#x7684;&#x91CD;&#x8981;&#x5668;&#x5B98;&#x3002;&#x6545;&#x969C;&#x7684;&#x5FC3;&#x810F;&#x62BD;&#x6CB9;&#x673A;&#xFF0C;&#x56E0;&#x6B64;&#xFF0C;&#x5BFC;&#x81F4;&#x4E25;&#x91CD;&#x591A;&#x6570;&#x65F6;&#x5019;&#xFF0C;&#x81F4;&#x547D;&#x7684;&#x75BE;&#x75C5;&#x3002;&#x5FC3;&#x810F;&#x6CF5;&#x9001;&#x673A;&#x68B0;&#x662F;&#x4E00;&#x4E2A;&#x590D;&#x6742;&#x7684;&#x8FC7;&#x7A0B;&#xFF0C;&#x5E76;&#x8FDB;&#x884C;&#x4E86;&#x5F88;&#x591A;&#x7684;&#x7406;&#x8BBA;&#x548C;&#x5B9E;&#x9A8C;&#x65B9;&#x6CD5;&#x6765;&#x7406;&#x89E3;&#x8FD9;&#x4E00;&#x8FDB;&#x7A0B;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x5DF2;&#x5229;&#x7528;&#x80DA;&#x80CE;&#x7684;&#x65E0;&#x810A;&#x690E;&#x52A8;&#x7269;&#xFF0C;&#x679C;&#x8747;&#xFF0C;&#x4EE5;&#x4E86;&#x89E3;&#x57FA;&#x672C;&#x529B;&#x5B66;&#x7684;&#x5FC3;&#x810F;&#x4E0D;&#x505C;&#x8DF3;&#x5FC3;&#x810F;&#x7684;&#x7B80;&#x5355;&#x6027;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x6D3B;&#x7684;&#x6210;&#x50CF;&#x6280;&#x672F;&#x5E94;&#x7528;&#x4E8E;&#x5206;&#x6790;&#x6210;&#x50CF;&#x5DE5;&#x5177;&#x7814;&#x7A76;&#x7684;&#x62BD;&#x6C34;&#x7684;&#x52A8;&#x6001;&#x529B;&#x5B66;&#x7ED3;&#x5408;&#x7684;&#x80DA;&#x80CE;&#x5FC3;&#x810F;&#x8DF3;&#x52A8;&#x4E86;&#x3002;&#x6B64;&#x5916;&#xFF0C;&#x6211;&#x4EEC;&#x5DF2;&#x786E;&#x5B9A;&#x5C55;&#x54C1;&#x5F02;&#x5E38;&#x62BD;&#x529B;&#x5B66;&#x7A81;&#x53D8;&#x4E00;&#x884C;&#x3002;&#x679C;&#x8747;&#x80DA;&#x80CE;&#x5FC3;&#x810F;&#x7EC4;&#x6210;&#x7684;&#x53EA;&#x6709; 104 &#x5FC3;&#x810F;&#x7EC6;&#x80DE;&#x5F62;&#x6210;&#x7B80;&#x5355;&#x7684;&#x76F4;&#x7BA1;&#xFF0C;&#x53EF;&#x4EE5;&#x5BB9;&#x6613;&#x5730;&#x8BBF;&#x95EE;&#x5B9E;&#x65F6;&#x6210;&#x50CF;&#x3002;&#x56E0;&#x6B64;&#xFF0C;&#x4E0E;&#x8D22;&#x5BCC;&#x7684;&#x53EF;&#x7528;&#x9057;&#x4F20;&#x5DE5;&#x5177;&#x76F8;&#x7ED3;&#x5408;&#xFF0C;&#x80DA;&#x80CE;&#x7684;&#x679C;&#x8747;&#x5FC3;&#x810F;&#x53EF;&#x4F5C;&#x4E3A;&#x7814;&#x7A76;&#x4EBA;&#x7C7B;&#x7684;&#x5FC3;&#x810F;&#x75BE;&#x75C5;&#xFF0C;&#x5982;&#x5FC3;&#x5F8B;&#x5931;&#x5E38;&#x3001; &#x5148;&#x5929;&#x6027;&#x5FC3;&#x810F;&#x75C5;&#x7B49;&#x529F;&#x80FD;&#x5F3A;&#x5927;&#x7684;&#x6A21;&#x578B;&#x7CFB;&#x7EDF;&#x3002;&#x6B64;&#x5916;&#xFF0C;&#x6211;&#x4EEC;&#x8BA4;&#x4E3A;&#x6211;&#x4EEC;&#x673A;&#x68B0;&#x7684;&#x6570;&#x636E;&#x63D0;&#x4F9B;&#x4E86;&#x975E;&#x5E38;&#x6709;&#x7528;&#x7684;&#x5BF9;&#x4E8E;&#x6211;&#x4EEC;&#x8FDB;&#x4E00;&#x6B65;&#x7406;&#x89E3;&#x7684;&#x751F;&#x7269;&#x7ED3;&#x6784;&#x548C;&#x529F;&#x80FD;&#x7684;&#x8BBE;&#x8BA1;&#x548C;&#x5DE5;&#x7A0B;&#x7528;&#x4E8E;&#x533B;&#x7597;&#x7528;&#x9014;&#x6CF5;&#x7684;&#x91CD;&#x8981;&#x4FE1;&#x606F;&#x3002;

&#x5BF9;&#x529B;&#x5B66;&#x7684;&#x679C;&#x8747;&#x80DA;&#x80CE;&#x7684;&#x5FC3;&#x810F;&#x529F;&#x80FD;&#x3002;

The heart is a vital organ that provides essential circulation throughout the body. Malfunction of cardiac pumping, thus, leads to serious and most of the times, to fatal diseases. Mechanics of cardiac pumping is a complex process, and many experimental and theoretical approaches have been undertaken to understand this process. We have taken advantage of the simplicity of the embryonic heart of an invertebrate, Drosophila melanogaster, to understand the fundamental mechanics of the beating heart. We applied a live imaging technique to the beating embryonic heart combined with analytical imaging tools to study the dynamic mechanics of the pumping. Furthermore, we have identified one mutant line that exhibits aberrant pumping mechanics. The Drosophila embryonic heart consists of only 104 cardiac cells forming a simple straight tube that can be easily accessed for real-time imaging. Therefore, combined with the wealth of available genetic tools, the embryonic Drosophila heart may serve as a powerful model system for studies of human heart diseases, such as arrhythmia and congenital heart diseases. We, furthermore, believe our mechanistic data provides important information that is useful for our further understanding of the design of biological structure and function and for engineering the pumps for medical uses.

On the mechanics of cardiac function of Drosophila embryo.

Le c&#x153;ur est un organe vital qui assure une circulation essentielle dans tout le corps. Dysfonctionnement de pompage cardiaque, par cons&#xE9;quent, conduit &#xE0; de graves et la plupart du temps, &#xE0; des maladies mortelles. M&#xE9;canique de pompage cardiaque est un processus complexe, et de nombreuses approches exp&#xE9;rimentales et th&#xE9;oriques ont &#xE9;t&#xE9; entrepris afin de comprendre ce processus. Nous avons pris avantage de la simplicit&#xE9; du c&#x153;ur embryonnaire d&#x26;#39;un invert&#xE9;br&#xE9;, Drosophila melanogaster, de comprendre les m&#xE9;canismes fondamentaux de battre le c&#x153;ur. Nous avons appliqu&#xE9; une technique d&#x26;#39;imagerie en direct dans le c&#x153;ur battant embryonnaires combin&#xE9;e &#xE0; des outils d&#x26;#39;imagerie d&#x26;#39;analyse pour &#xE9;tudier les m&#xE9;canismes dynamiques de la pompe. En outre, nous avons identifi&#xE9; une ligne mutant qui pr&#xE9;sente aberrantes m&#xE9;canique de pompage. Le c&#x153;ur embryonnaire chez la drosophile est constitu&#xE9; de seulement 104 cellules cardiaques formant un simple tube droit qui peut &#xEA;tre facilement accessible pour les images en temps r&#xE9;el. Par cons&#xE9;quent, combin&#xE9;e &#xE0; la richesse de disposition des outils g&#xE9;n&#xE9;tiques, le coeur embryonnaire chez la drosophile peut servir comme un syst&#xE8;me puissant mod&#xE8;le pour les &#xE9;tudes de maladies cardiaques de l&#x26;#39;homme, telles que l&#x26;#39;arythmie et les maladies cardiaques cong&#xE9;nitales. Nous, en outre, convaincus que nos donn&#xE9;es m&#xE9;canistiques fournit des informations importantes qui est utile pour notre compr&#xE9;hension de la conception de la structure et les fonctions biologiques et de l&#x26;#39;ing&#xE9;nierie des pompes &#xE0; usage m&#xE9;dical.

Sur les m&#xE9;canismes de la fonction cardiaque de l&#x26;#39;embryon de drosophile

Das Herz ist ein lebenswichtiges Organ, das wesentliche Verbreitung im ganzen K&ouml;rper bereitstellt. Fehlfunktion des Herz pumpt, also zu ernst und f&uuml;hrt in den meisten F&auml;llen, zu t&ouml;dlichen Krankheiten. Mechanik von kardialen Pumpen ist ein komplexer Prozess, und viele experimentelle und theoretische Ans&auml;tze zu verstehen, diesen Prozess durchgef&uuml;hrt wurden. Wir haben die Einfachheit des embryonalen Herzens von einem Wirbellosen, Drosophila Melanogaster, die grundlegende Funktionsweise des schlagenden Herzens verstehen ausgenutzt. Wir haben ein live bildgebendes Verfahren auf das embryonale Herz, kombiniert mit analytischen imaging-Tools, die dynamische Funktionsweise von Pumpen zu studieren angewendet. Dar&uuml;ber hinaus haben wir eine Mutante Zeile identifiziert, die aberrante pumpenden Mechanik aufweist. Das Drosophila embryonale Herz besteht aus nur 104 Herzzellen bilden eine einfache gerade Tube, die leicht f&uuml;r Echtzeit zugegriffen werden kann. Daher kann in Kombination mit der F&uuml;lle der verf&uuml;gbaren genetischen Werkzeuge embryonalen Drosophila Herzen als leistungsf&auml;higes Modellsystem f&uuml;r Studien der menschlichen Herz-, Kreislauf-, wie Arrhythmie und angeborene Herzkrankheiten dienen. Wir glauben au&szlig;erdem, dass unsere mechanistischen Daten liefert wichtige Informationen, die n&uuml;tzlich f&uuml;r das weitere Verst&auml;ndnis der Gestaltung der biologischen Struktur und Funktion und f&uuml;r Ihre Pumpen f&uuml;r medizinische Zwecke.

Auf die Mechanik der Herzfunktion Drosophila Embryos.

Il cuore &egrave; un organo vitale che fornisce essenziali circolazione in tutto il corpo. Malfunzionamento cardiaco di pompaggio, cos&igrave;, porta a gravi e la maggior parte delle volte, di malattie mortali. Meccanica della pompa cardiaca &egrave; un processo complesso e molti approcci sperimentali e teorici sono stati intrapresi per capire questo processo. Noi abbiamo approfittato della semplicit&agrave; del cuore embrionale di un invertebrato, Drosophila melanogaster, per capire i meccanismi fondamentali del battito del cuore. Abbiamo applicato una tecnica di imaging diretta il battito del cuore embrionale combinata con strumenti analitici imaging per studiare la dinamica meccanica di pompaggio. Inoltre, abbiamo identificato una linea mutante che esibisce aberrante meccanica di pompaggio. Cuore embrionale della drosofila &egrave; costituito da solo 104 cellule cardiache formando un semplice tubo dritto che pu&ograve; essere facilmente accessibili per l&#39;imaging in tempo reale. Pertanto, in combinazione con la ricchezza di strumenti genetici disponibili, cuore embrionale della drosofila pu&ograve; servire come un sistema potente modello per gli studi di malattie del cuore umane, quali aritmie e cardiopatie congenite. Inoltre, riteniamo che i nostri dati meccanicistici forniscono importanti informazioni che sono utile per la nostra ulteriore comprensione del design della funzione e struttura biologica e per le pompe per usi medici di ingegneria.

Sulla meccanica della funzione cardiaca dell&#39;embrione di Drosophila.

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&#xCD08;&#xD30C;&#xB9AC; &#xBC30;&#xC544;&#xC758; &#xC2EC;&#xC7A5; &#xAE30;&#xB2A5;&#xC758; &#xC5ED;&#xD559;&#xC5D0;

El coraz&#xF3;n es un &#xF3;rgano vital que proporciona la circulaci&#xF3;n esencial en todo el cuerpo. Mal funcionamiento del bombeo card&#xED;aco, por lo tanto, conduce a graves y la mayor&#xED;a de las veces, a las enfermedades mortales. Mec&#xE1;nica de bombeo card&#xED;aco es un proceso complejo, y muchos enfoques experimentales y te&#xF3;ricos se han realizado para entender este proceso. Hemos tomado ventaja de la simplicidad del coraz&#xF3;n embrionario de un invertebrado, Drosophila melanogaster, para comprender los mecanismos fundamentales de los latidos del coraz&#xF3;n. Se aplic&#xF3; una t&#xE9;cnica de imagen en vivo de los latidos del coraz&#xF3;n embrionario en combinaci&#xF3;n con herramientas de imagen anal&#xED;ticos para estudiar los mecanismos din&#xE1;micos de la bomba. Por otra parte, hemos identificado una l&#xED;nea mutante que presenta aberrantes mecanismos de bombeo. El coraz&#xF3;n de embriones de Drosophila se compone de s&#xF3;lo 104 c&#xE9;lulas card&#xED;acas que forman un simple tubo recto que se puede acceder f&#xE1;cilmente a im&#xE1;genes en tiempo real. Por lo tanto, combinado con la gran cantidad de herramientas disponibles gen&#xE9;ticos, el coraz&#xF3;n de embriones de Drosophila puede servir como un poderoso sistema modelo para el estudio de las enfermedades del coraz&#xF3;n humanos, tales como arritmias y cardiopat&#xED;as cong&#xE9;nitas. Nosotros, adem&#xE1;s, que nuestros datos mecanicistas proporciona informaci&#xF3;n importante que es &#xFA;til para la comprensi&#xF3;n adicional del dise&#xF1;o de la estructura y funci&#xF3;n biol&#xF3;gica y para la ingenier&#xED;a de las bombas para usos m&#xE9;dicos.

En la mec&#xE1;nica de la funci&#xF3;n card&#xED;aca del embri&#xF3;n de Drosophila

&#x6211;&#x4EEC;&#x7814;&#x7A76;&#x4E86;&#x6E38;&#x6CF3;&#x5927;&#x80A0;&#x57C3;&#x5E0C;&#x6C0F;&#x5927;&#x80A0;&#x6746;&#x83CC; &#xFF08;&#x5927;&#x80A0;&#x6746;&#x83CC;&#xFF09; &#x7EC6;&#x83CC;&#x7684;&#x4E00;&#x5957;&#x5168;&#x9762;&#x7684;&#x4F7F;&#x7528;&#x65B0;&#x5F00;&#x53D1;&#x7684;&#x5FAE;&#x6D41;&#x63A7;&#x8BBE;&#x5907;&#x548C;&#x8DDF;&#x8E2A;&#x6210;&#x50CF;&#x6280;&#x672F;&#x7684;&#x5355;&#x5143;&#x683C;&#x7684;&#x7279;&#x5F02;&#x5316;&#x5B66;&#x6D53;&#x5EA6;&#x68AF;&#x5EA6;&#x7684;&#x54CD;&#x5E94;&#x3002;&#x540C;&#x65F6;&#xFF0C;&#x6211;&#x4EEC;&#x8FDB;&#x884C;&#x7EC6;&#x83CC;&#x8D8B;&#x5316;&#x6027;&#xFF0C;&#x540C;&#x65F6;&#x8003;&#x8651;&#x5230;&#x5185;&#x90E8;&#x4FE1;&#x53F7;&#x8F6C;&#x5BFC;&#x901A;&#x8DEF;&#x76F8;&#x5173;&#x52A8;&#x6001;&#xFF0C;&#x591A;&#x5C3A;&#x5EA6;&#x7406;&#x8BBA;&#x5EFA;&#x6A21;&#x548C;&#x9884;&#x6D4B;&#x7EC6;&#x80DE;&#x6C34;&#x5E73;&#x7684;&#x7EC6;&#x83CC;&#x8D8B;&#x5316;&#x53CD;&#x5E94;&#x3002;&#x901A;&#x8FC7;&#x6D4B;&#x91CF;&#x5FAE;&#x6D41;&#x63A7;&#x901A;&#x9053;&#x5728;&#x5404;&#x79CD;&#x7A7A;&#x95F4;&#x68AF;&#x5EA6;&#x7684;&#x914D;&#x4F53;&#x6D53;&#x5EA6;&#x68AF;&#x5EA6; [L] &#x548C;&#x9644;&#x8FD1;&#x5C71;&#x9876;&#x8D8B;&#x5316;&#x53CD;&#x5E94;&#x533A;&#x57DF;&#x7684;&#x5E73;&#x5747;&#x914D;&#x4F53;&#x6D53;&#x5EA6; [L] &#x5927;&#x80A0;&#x6746;&#x83CC;&#x7EC6;&#x80DE;&#x5BC6;&#x5EA6;&#x5256;&#x9762;&#xFF0C;&#x6211;&#x4EEC;&#x8868;&#x73B0;&#x51FA;&#x6BEB;&#x4E0D;&#x542B;&#x7CCA;&#x5730;&#x5728;&#x5B9E;&#x9A8C;&#x548C;&#x6A21;&#x578B;&#x6A21;&#x62DF;&#x7684;&#x5E73;&#x5747;&#x8D8B;&#x5316;&#x6F02;&#x79FB;&#x901F;&#x5EA6;&#x7684;&#x5927;&#x80A0;&#x6746;&#x83CC;&#x7EC6;&#x80DE;&#x589E;&#x52A0;&#x5355;&#x8C03;&#x4E0E; grad [L] / [L] &#x6216;&#x5927;&#x7EA6; grad &#xFF08;&#x65E5;&#x5FD7; [L]&#xFF09; &mdash; &mdash; &#x8FD9;&#x662F;&#x5927;&#x80A0;&#x6746;&#x83CC;&#x7EC6;&#x80DE;&#x611F;&#x77E5;&#x7A7A;&#x95F4;&#x68AF;&#x5EA6;&#x7684;&#x5BF9;&#x6570;&#x7684;&#x914D;&#x4F53;&#x6D53;&#x5EA6;&#x3002;&#x65E5;&#x5FD7;&#x9065;&#x611F;&#x653F;&#x6743;&#x7684;&#x786E;&#x5207;&#x8303;&#x56F4;&#x786E;&#x5B9A;&#x3002;&#x5B9E;&#x9A8C;&#x4E0E;&#x591A;&#x5C3A;&#x5EA6;&#x6A21;&#x578B;&#x6A21;&#x62DF;&#x7684;&#x534F;&#x5B9A;&#x9A8C;&#x8BC1;&#x6709;&#x6548;&#x6027;&#x7684;&#x7406;&#x8BBA;&#x6A21;&#x578B;&#xFF0C;&#x5E76;&#x900F;&#x9732;&#x5BF9;&#x6570;&#x4F20;&#x611F;&#x4E2D;&#x7EC6;&#x83CC;&#x8D8B;&#x5316;&#x6027;&#x7684;&#x5173;&#x952E;&#x5FAE;&#x89C2;&#x673A;&#x5236;&#x662F;&#x9002;&#x5E94;&#x52A8;&#x529B;&#x5B66;&#xFF0C;&#x4E0E;&#x76F4;&#x63A5;&#x57FA;&#x4E8E;&#x914D;&#x5165;&#x4F4F;&#x7684;&#x89E3;&#x91CA;&#x4E0D;&#x540C;&#x3002;

&#x5BF9;&#x6570;&#x4F20;&#x611F;&#x5728;&#x5927;&#x80A0;&#x57C3;&#x5E0C;&#x6C0F;&#x5927;&#x80A0;&#x6746;&#x83CC;&#x7EC6;&#x83CC;&#x8D8B;&#x5316;&#x6027;&#x3002;

We studied the response of swimming Escherichia coli (E. coli) bacteria in a comprehensive set of well-controlled chemical concentration gradients using a newly developed microfluidic device and cell tracking imaging technique. In parallel, we carried out a multi-scale theoretical modeling of bacterial chemotaxis taking into account the relevant internal signaling pathway dynamics, and predicted bacterial chemotactic responses at the cellular level. By measuring the E. coli cell density profiles across the microfluidic channel at various spatial gradients of ligand concentration grad[L] and the average ligand concentration [L] near the peak chemotactic response region, we demonstrated unambiguously in both experiments and model simulation that the mean chemotactic drift velocity of E. coli cells increased monotonically with grad [L]/[L] or approximately grad(log[L])--that is E. coli cells sense the spatial gradient of the logarithmic ligand concentration. The exact range of the log-sensing regime was determined. The agreements between the experiments and the multi-scale model simulation verify the validity of the theoretical model, and revealed that the key microscopic mechanism for logarithmic sensing in bacterial chemotaxis is the adaptation kinetics, in contrast to explanations based directly on ligand occupancy.

Logarithmic sensing in Escherichia coli bacterial chemotaxis.

Nous avons &#xE9;tudi&#xE9; la r&#xE9;ponse d&#x26;#39;Escherichia coli de natation (E. coli) dans un ensemble complet de bien-contr&#xF4;l&#xE9;es gradients de concentration chimique en utilisant un dispositif nouvellement d&#xE9;velopp&#xE9; microfluidique et technique d&#x26;#39;imagerie cellulaire de suivi. En parall&#xE8;le, nous avons r&#xE9;alis&#xE9; une mod&#xE9;lisation multi-&#xE9;chelle th&#xE9;orique de la chimiotaxie bact&#xE9;rienne en tenant compte des dynamiques internes pertinentes de la voie de signalisation, et pr&#xE9;dit les r&#xE9;ponses chimiotactiques bact&#xE9;riennes au niveau cellulaire. En mesurant les profils de densit&#xE9; de cellules de E. coli &#xE0; travers le canal microfluidique &#xE0; diff&#xE9;rents gradients spatiaux de concentration de ligand grad [L] et la concentration de ligand moyenne [L] pr&#xE8;s de la r&#xE9;gion de r&#xE9;ponse chimiotactique cr&#xEA;te, on a d&#xE9;montr&#xE9; sans ambigu&#xEF;t&#xE9; dans les deux essais et de simulation mod&#xE8;le que le la vitesse moyenne de d&#xE9;rive chimiotactique des cellules de E. coli a augment&#xE9; de fa&#xE7;on monotone avec grad [L] / [L], soit environ grad (log [L]) - qui est des cellules E. coli d&#xE9;tecter le gradient spatial de la concentration en ligand logarithmique. La port&#xE9;e exacte du r&#xE9;gime log-d&#xE9;tection a &#xE9;t&#xE9; d&#xE9;termin&#xE9;e. Les accords entre les exp&#xE9;riences et la simulation du mod&#xE8;le multi-&#xE9;chelle de v&#xE9;rifier la validit&#xE9; du mod&#xE8;le th&#xE9;orique, et a r&#xE9;v&#xE9;l&#xE9; que le principal m&#xE9;canisme microscopique pour la d&#xE9;tection logarithmiques de la chimiotaxie bact&#xE9;rienne est la cin&#xE9;tique d&#x26;#39;adaptation, contrairement &#xE0; des explications fond&#xE9;es directement sur une occupation ligand.

Sensing logarithmiques dans Escherichia Coli bact&#xE9;rienne chimiotactisme

Wir studierten die Reaktion der Schwimmen Escherichia coli (E. Coli) Bakterien in ein umfassendes Set an gut kontrollierten chemischen Konzentration Steigungen mit einem neu entwickelten mikrofluidische Ger&auml;t und Zelle Verfolgung bildgebendes Verfahren. Gleichzeitig wir eine skalen&uuml;bergreifenden theoretische Modellierung der bakteriellen Chemotaxis unter Ber&uuml;cksichtigung der relevanten internen Signalling Stoffwechselweg Dynamik durchgef&uuml;hrt und vorausgesagt bakterielle chemotaktische Antworten auf zellul&auml;rer Ebene. Durch die Messung der E. Coli Zelle Dichte Profile &uuml;ber den Microfluidic-Kanal bei verschiedenen r&auml;umlichen Gradienten von Liganden-Konzentration-Grad [L] und der durchschnittliche Liganden-Konzentration [L] nahe der Spitze chemotaktische Reaktion Region, wir bewiesen eindeutig in Experimenten und Modellsimulation, die erh&ouml;hte sich die mittlere chemotaktische Driftgeschwindigkeit von E. Coli Zellen monoton mit Grad [L] / [L] oder ungef&auml;hr Grad (Log [L])--das ist E. Coli Zellen sp&uuml;ren r&auml;umlichen Verlaufs der logarithmischen Liganden-Konzentration. Der genaue Farbbereich des Protokoll-Sensorik-Regimes wurde ermittelt. Die Vereinbarungen zwischen den Experimenten und der skalen&uuml;bergreifenden Modellsimulation &uuml;berpr&uuml;fen Sie die G&uuml;ltigkeit des theoretischen Modells, und zeigte, dass die mikroskopische Schl&uuml;sselmechanismus f&uuml;r logarithmische Sensorik in bakterielle Chemotaxis die Anpassung-Kinetik, im Gegensatz zu Erkl&auml;rungen, die aufgrund des Ligand-Belegung.

Logarithmische Sensorik in Escherichia coli bakterielle Chemotaxis.

Abbiamo studiato la risposta di nuoto batteri di Escherichia coli (e. coli) in un set completo di gradienti di concentrazione chimiche ben controllati utilizzando un dispositivo di recente sviluppato microfluidica e cella tecnica di imaging di rilevamento. In parallelo, abbiamo effettuato una modellazione multiscala teorica della chemiotassi batterica, prendendo in considerazione la dinamica pathway segnalazione interna pertinenti e predisse le risposte chemiotattiche batteriche a livello cellulare. Misurando i profili di densit&agrave; delle cellule e. coli attraverso il canale di microfluidica presso vari gradienti spaziali di grad di concentrazione di ligando [L] e la concentrazione del ligando media [L] vicino alla regione di risposta chemiotattica picco, abbiamo dimostrato inequivocabilmente in entrambi gli esperimenti e simulazione del modello che la velocit&agrave; media deriva chemiotattica delle cellule di e. coli aumenta monotonicamente con grad [L] / [L] o circa grad (log [L]) - che &egrave; le cellule di e. coli senso del gradiente spaziale della concentrazione di ligando logaritmica. La gamma esatta del regime di rilevazione del registro &egrave; stata determinata. Gli accordi tra gli esperimenti e la simulazione del modello multiscala verificare la validit&agrave; del modello teorico e ha rivelato che il meccanismo chiave microscopico per rilevamento logaritmica nella chemiotassi batterica &egrave; la cinetica di adattamento, in contrasto con spiegazioni direttamente in camera di ligando.

Logaritmica di rilevamento nella chemiotassi batterica Escherichia coli.

&#x6211;&#x3005;&#x306F;&#x65B0;&#x305F;&#x306B;&#x958B;&#x767A;&#x3057;&#x305F;&#x30DE;&#x30A4;&#x30AF;&#x30ED;&#x6D41;&#x4F53;&#x30C7;&#x30D0;&#x30A4;&#x30B9;&#x3068;&#x7D30;&#x80DE;&#x30C8;&#x30E9;&#x30C3;&#x30AD;&#x30F3;&#x30B0;&#x30A4;&#x30E1;&#x30FC;&#x30B8;&#x30F3;&#x30B0;&#x6280;&#x8853;&#x3092;&#x4F7F;&#x7528;&#x3057;&#x3066;&#x3001;&#x3088;&#x304F;&#x5236;&#x5FA1;&#x3055;&#x308C;&#x305F;&#x5316;&#x5B66;&#x7269;&#x8CEA;&#x306E;&#x6FC3;&#x5EA6;&#x52FE;&#x914D;&#x306E;&#x5305;&#x62EC;&#x7684;&#x306A;&#x30BB;&#x30C3;&#x30C8;&#x3067;&#x6CF3;&#x3044;&#x3067;&#x5927;&#x8178;&#x83CC;&#xFF08;Escherichia coli&#xFF09;&#x306E;&#x7D30;&#x83CC;&#x306E;&#x5FDC;&#x7B54;&#x3092;&#x8ABF;&#x3079;&#x305F;&#x3002;&#x4E26;&#x884C;&#x3057;&#x3066;&#x3001;&#x6211;&#x3005;&#x306F;&#x8003;&#x616E;&#x306B;&#x95A2;&#x9023;&#x3059;&#x308B;&#x5185;&#x90E8;&#x30B7;&#x30B0;&#x30CA;&#x30EB;&#x4F1D;&#x9054;&#x7D4C;&#x8DEF;&#x306E;&#x30C0;&#x30A4;&#x30CA;&#x30DF;&#x30AF;&#x30B9;&#x3092;&#x53D6;&#x3063;&#x3066;&#x7D30;&#x83CC;&#x306E;&#x8D70;&#x5316;&#x6027;&#x306E;&#x30DE;&#x30EB;&#x30C1;&#x30B9;&#x30B1;&#x30FC;&#x30EB;&#x7406;&#x8AD6;&#x7684;&#x306A;&#x30E2;&#x30C7;&#x30EA;&#x30F3;&#x30B0;&#x3092;&#x884C;&#x3044;&#x3001;&#x7D30;&#x80DE;&#x30EC;&#x30D9;&#x30EB;&#x3067;&#x306E;&#x7D30;&#x83CC;&#x306E;&#x8D70;&#x5316;&#x6027;&#x5FDC;&#x7B54;&#x3092;&#x4E88;&#x6E2C;&#x3057;&#x305F;&#x3002;&#x30EA;&#x30AC;&#x30F3;&#x30C9;&#x6FC3;&#x5EA6;&#x306E;&#x69D8;&#x3005;&#x306A;&#x7A7A;&#x9593;&#x7684;&#x306A;&#x52FE;&#x914D;&#x3067;&#x6D41;&#x4F53;&#x30C1;&#x30E3;&#x30CD;&#x30EB;&#x3092;&#x4ECB;&#x3057;&#x3066;&#x5927;&#x8178;&#x83CC;&#x306E;&#x7D30;&#x80DE;&#x5BC6;&#x5EA6;&#x306E;&#x30D7;&#x30ED;&#x30D5;&#x30A1;&#x30A4;&#x30EB;&#x3092;&#x6E2C;&#x5B9A;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x306B;&#x3088;&#x308A;&#x3001;&#x5352;&#x696D;&#x751F;[L]&#x3068;[L]&#x306F;&#x30D4;&#x30FC;&#x30AF;&#x306E;&#x8D70;&#x5316;&#x6027;&#x5FDC;&#x7B54;&#x9818;&#x57DF;&#x306E;&#x8FD1;&#x304F;&#x306B;&#x3001;&#x6211;&#x3005;&#x306F;&#x5B9F;&#x9A13;&#x3068;&#x30E2;&#x30C7;&#x30EB;&#x30B7;&#x30DF;&#x30E5;&#x30EC;&#x30FC;&#x30B7;&#x30E7;&#x30F3;&#x306E;&#x4E21;&#x65B9;&#x3067;&#x660E;&#x78BA;&#x306B;&#x793A;&#x3057;&#x305F;&#x5E73;&#x5747;&#x7684;&#x306A;&#x30EA;&#x30AC;&#x30F3;&#x30C9;&#x6FC3;&#x5EA6;&#x305D;&#x306E;&#x5927;&#x8178;&#x83CC;&#x7D30;&#x80DE;&#x306E;&#x8D70;&#x5316;&#x6027;&#x30C9;&#x30EA;&#x30D5;&#x30C8;&#x901F;&#x5EA6;&#x304C;&#x5352;&#x696D;&#x751F;[L] / [L]&#x307E;&#x305F;&#x306F;&#x7D04;&#x200B;&#x200B;&#x5352;&#x696D;&#x751F;&#xFF08;[L]&#x306E;&#x30ED;&#x30B0;&#x3092;&#x8A18;&#x9332;&#xFF09;&#x3067;&#x5358;&#x8ABF;&#x306B;&#x5897;&#x52A0;&#x3057;&#x305F;&#x3053;&#x3068;&#x3092;&#x610F;&#x5473; -  E. coli&#x7D30;&#x80DE;&#x3067;&#x3042;&#x308B;&#x5BFE;&#x6570;&#x30EA;&#x30AC;&#x30F3;&#x30C9;&#x6FC3;&#x5EA6;&#x306E;&#x7A7A;&#x9593;&#x52FE;&#x914D;&#x3092;&#x611F;&#x77E5;&#x3059;&#x308B;&#x3002;&#x30ED;&#x30B0;&#x30BB;&#x30F3;&#x30B7;&#x30F3;&#x30B0;&#x9818;&#x57DF;&#x306E;&#x6B63;&#x78BA;&#x306A;&#x7BC4;&#x56F2;&#x3092;&#x6C7A;&#x5B9A;&#x3057;&#x305F;&#x3002;&#x5B9F;&#x9A13;&#x3068;&#x30DE;&#x30EB;&#x30C1;&#x30B9;&#x30B1;&#x30FC;&#x30EB;&#x30E2;&#x30C7;&#x30EB;&#x30B7;&#x30DF;&#x30E5;&#x30EC;&#x30FC;&#x30B7;&#x30E7;&#x30F3;&#x3068;&#x306E;&#x9593;&#x306E;&#x5354;&#x5B9A;&#x306F;&#x3001;&#x7406;&#x8AD6;&#x30E2;&#x30C7;&#x30EB;&#x306E;&#x59A5;&#x5F53;&#x6027;&#x3092;&#x78BA;&#x8A8D;&#x3057;&#x3001;&#x7D30;&#x83CC;&#x306E;&#x8D70;&#x5316;&#x6027;&#x306E;&#x5BFE;&#x6570;&#x691C;&#x51FA;&#x306E;&#x305F;&#x3081;&#x306E;&#x91CD;&#x8981;&#x306A;&#x5FAE;&#x8996;&#x7684;&#x6A5F;&#x69CB;&#x306B;&#x76F4;&#x63A5;&#x914D;&#x4F4D;&#x5B50;&#x306E;&#x5360;&#x6709;&#x7387;&#x306B;&#x57FA;&#x3065;&#x3044;&#x3066;&#x3001;&#x8AAC;&#x660E;&#x3068;&#x306F;&#x5BFE;&#x7167;&#x7684;&#x306B;&#x3001;&#x9069;&#x5FDC;&#x306E;&#x52D5;&#x614B;&#x3067;&#x3042;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x3092;&#x660E;&#x3089;&#x304B;&#x306B;&#x3057;&#x305F;&#x3002;

&#x5927;&#x8178;&#x83CC;&#x7D30;&#x83CC;&#x8D70;&#x5316;&#x6027;&#x306E;&#x5BFE;&#x6570;&#x30BB;&#x30F3;&#x30B7;&#x30F3;&#x30B0;

&#xC6B0;&#xB9AC;&#xB294; &#xC0C8;&#xB85C; &#xAC1C;&#xBC1C;&#xB41C; &#xB41C; &#xBBF8;&#xC138; &#xC7A5;&#xCE58; &#xBC0F; &#xC774;&#xBBF8;&#xC9D5; &#xAE30;&#xC220;&#xC744; &#xCD94;&#xC801; &#xC140;&#xC744; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xD558; &#xC5EC; well-controlled &#xD654;&#xD559; &#xB18D;&#xB3C4; &#xAE30;&#xC6B8;&#xAE30;&#xC758; &#xD3EC;&#xAD04;&#xC801;&#xC778; &#xC9D1;&#xD569;&#xC5D0;&#xC11C; &#xBCD1;&#xC6D0; &#xC131; &#xB300;&#xC7A5;&#xADE0; (&#xB300;&#xC7A5;&#xADE0;) &#xBC15;&#xD14C;&#xB9AC;&#xC544; &#xC218;&#xC601;&#xC758; &#xC751;&#xB2F5;&#xC744; &#xACF5;&#xBD80; &#xD588;&#xB2E4;. &#xBCD1;&#xB82C;, &#xC138;&#xADE0;&#xC131; chemotaxis &#xAD00;&#xB828; &#xB0B4;&#xBD80; &#xC2E0;&#xD638; &#xD1B5;&#xB85C; &#xC5ED;&#xD559;, &#xACC4;&#xC815;&#xC5D0; &#xBCF5;&#xC6A9;&#xC758; multi-scale &#xC774;&#xB860;&#xC801;&#xC778; &#xBAA8;&#xB378;&#xB9C1;&#xC744; &#xC2E4;&#xC2DC; &#xD558; &#xACE0; &#xC138;&#xD3EC; &#xC218;&#xC900;&#xC5D0;&#xC11C; &#xC138;&#xADE0; &#xD608; &#xC751;&#xB2F5; &#xC608;&#xCE21;. &#xB9AC;&#xAC04;&#xB4DC; &#xB18D;&#xB3C4; &#xB300;&#xD559;&#xC6D0; [L]&#xC758; &#xB2E4;&#xC591; &#xD55C; &#xACF5;&#xAC04;&#xC801; &#xADF8;&#xB77C;&#xB514;&#xC5B8;&#xD2B8; &#xBC0F; &#xD3C9;&#xADE0; &#xB9AC;&#xAC04;&#xB4DC; &#xB18D;&#xB3C4; [L] &#xD53C;&#xD06C; &#xD608; &#xC751;&#xB2F5; &#xC9C0;&#xC5ED; &#xADFC;&#xCC98;&#xC5D0;&#xC11C; &#xBBF8;&#xC138; &#xCC44;&#xB110;&#xC744; &#xD1B5;&#xD574; &#xB300;&#xC7A5;&#xADE0; &#xC138;&#xD3EC; &#xBC00;&#xB3C4; &#xD504;&#xB85C; &#xD30C;&#xC77C;&#xC744; &#xCE21;&#xC815; &#xD558; &#xC5EC; &#xC6B0;&#xB9AC;&#xAC00; &#xC2E4;&#xD5D8; &#xBC0F; &#xB300;&#xC7A5;&#xADE0; &#xC138;&#xD3EC;&#xC758; &#xD3C9;&#xADE0; &#xD608; &#xB4DC;&#xB9AC;&#xD504;&#xD2B8; &#xC18D;&#xB3C4; &#xC99D;&#xAC00; &#xB2E8;&#xC21C;&#xD558;&#xAC8C; &#xB300;&#xD559;&#xC6D0; [L] &#xBAA8;&#xB378; &#xC2DC;&#xBBAC;&#xB808;&#xC774;&#xC158;&#xC5D0; &#xBA85;&#xD655; &#xD558; &#xAC8C; &#xC124;&#xBA85; / [L] &#xC57D; &#xB300;&#xD559;&#xC6D0; ([L] &#xB85C;&#xADF8;)-&#xB300;&#xC7A5;&#xADE0; &#xC138;&#xD3EC;&#xB97C; &#xAC10;&#xC9C0; &#xB85C;&#xADF8; &#xB9AC;&#xAC04;&#xB4DC; &#xB18D;&#xB3C4;&#xC758; &#xACF5;&#xAC04; &#xADF8;&#xB77C;&#xB370;&#xC774;&#xC158; &#xB610;&#xB294;. &#xB85C;&#xADF8; &#xAC10;&#xC9C0; &#xC815;&#xAD8C;&#xC758; &#xC815;&#xD655;&#xD55C; &#xBC94;&#xC704;&#xB97C; &#xACB0;&#xC815; &#xD588;&#xB2E4;. &#xC2E4;&#xD5D8; &#xBC0F; multi-scale &#xBAA8;&#xB378; &#xC2DC;&#xBBAC;&#xB808;&#xC774;&#xC158; &#xC0AC;&#xC774;&#xC758; &#xACC4;&#xC57D; &#xC774;&#xB860;&#xC801; &#xBAA8;&#xB378;&#xC758; &#xC720;&#xD6A8;&#xC131;&#xC744; &#xD655;&#xC778; &#xD558; &#xACE0; &#xC138;&#xADE0;&#xC131; chemotaxis&#xC5D0; &#xB85C;&#xADF8; &#xAC10;&#xC9C0; &#xD558;&#xB294; &#xD575;&#xC2EC; &#xBBF8;&#xC138;&#xD55C; &#xBA54;&#xCEE4;&#xB2C8;&#xC998; &#xC124;&#xBA85; &#xC9C1;&#xC811; &#xB9AC;&#xAC04;&#xB4DC; &#xC778;&#xC5D0; &#xB530;&#xB77C; &#xB2EC;&#xB9AC; &#xC801;&#xC751; &#xC18D;&#xB3C4; &#xB860; &#xC774;&#xB77C;&#xACE0; &#xBC1D;&#xD614;&#xB2E4;.

&#xBCD1;&#xC6D0; &#xC131; &#xB300;&#xC7A5;&#xADE0; &#xC138;&#xADE0; chemotaxis&#xC5D0; &#xB85C;&#xADF8; &#xAC10;&#xC9C0;&#xC785;&#xB2C8;&#xB2E4;.

Se estudi&#xF3; la respuesta de la nataci&#xF3;n Escherichia coli (E. coli) en un conjunto amplio de bien controlados gradientes qu&#xED;micos de concentraci&#xF3;n utilizando un dispositivo de microfluidos de nuevo desarrollo y la t&#xE9;cnica de c&#xE9;lulas de seguimiento de im&#xE1;genes. En paralelo, se llev&#xF3; a cabo un modelo te&#xF3;rico multi-escala de la quimiotaxis bacteriana, teniendo en cuenta las din&#xE1;micas internas relevantes de la v&#xED;a de se&#xF1;alizaci&#xF3;n, y predijo que las respuestas de bacterias quimiot&#xE1;cticas en el nivel celular. Mediante la medici&#xF3;n de los perfiles de densidad de E. coli de c&#xE9;lulas a trav&#xE9;s del canal de microfluidos en diferentes gradientes espaciales de la concentraci&#xF3;n del ligando de posgrado [L] y la concentraci&#xF3;n de ligando promedio [L] cerca de la regi&#xF3;n quimiot&#xE1;ctica pico de respuesta, hemos demostrado de forma inequ&#xED;voca en ambos experimentos y la simulaci&#xF3;n del modelo que la la velocidad media quimiot&#xE1;ctica deriva de las c&#xE9;lulas de E. coli aument&#xF3; monot&#xF3;nicamente con posgrado [L] / [L] o aproximadamente grad (log [L]) - que son las c&#xE9;lulas de E. coli detectar el gradiente espacial de la concentraci&#xF3;n de ligando logar&#xED;tmica. La gama exacta del r&#xE9;gimen de registro de detecci&#xF3;n se determin&#xF3;. Los acuerdos entre los experimentos y la simulaci&#xF3;n del modelo multi-escala verificar la validez del modelo te&#xF3;rico, y revel&#xF3; que el mecanismo clave para la detecci&#xF3;n microsc&#xF3;pica logar&#xED;tmicas en la quimiotaxis bacteriana es la cin&#xE9;tica de adaptaci&#xF3;n, en contraste con las explicaciones basadas directamente en la ocupaci&#xF3;n del ligando.

Detecci&#xF3;n de Escherichia Coli logar&#xED;tmicas en la quimiotaxis bacteriana

&#x5F53;&#x524D;&#x72B6;&#x6001;--&#x827A;&#x672F; 3D &#x5FAE;&#x6D41;&#x63A7;&#x8D8B;&#x5316;&#x8BBE;&#x5907; &#xFF08;microFCD&#xFF09; &#x4E2D;&#x7684;&#x6D41;&#x4F53;&#x6D41;&#x52A8;&#x548C;&#x5316;&#x5B66;&#x6D53;&#x5EA6;&#x68AF;&#x5EA6;&#x7684;&#x56FA;&#x6709;&#x8026;&#x5408;&#x53D7;&#x9650;&#x5236;&#x3002;&#x5728;&#x8FD9;&#x91CC;&#xFF0C;&#x6211;&#x4EEC;&#x63D0;&#x51FA;&#x57FA;&#x4E8E;&#x743C;&#x8102;&#x7CD6;&#x7684; 3D microFCD&#xFF0C;&#x5C06;&#x5206;&#x79BB;&#x8FD9;&#x4E24;&#x4E2A;&#x91CD;&#x8981;&#x7684;&#x53C2;&#x6570;&#xFF0C;&#x5728;&#x8FD9;&#x6D41;&#x52A8;&#x63A7;&#x5236;&#x6E20;&#x9053;&#x7531;&#x743C;&#x8102;&#x7CD6;&#x51DD;&#x80F6;&#x5899;&#x5206;&#x9694;&#x4ECE;&#x5355;&#x5143;&#x683C;&#x8F66;&#x53A2;&#x3002;&#x6B64;&#x89E3;&#x8026;&#x542F;&#x7528;&#x7684;&#x8F93;&#x8FD0;&#x7279;&#x6027;&#x7684;&#x743C;&#x8102;&#x7CD6;&#x51DD;&#x80F6;&#xFF0C;&#x5E38;&#x89C4;&#x5FAE;&#x7EC6;&#x52A0;&#x5DE5;&#x6750;&#x6599;&#x5982;&#x805A;&#x4E8C;&#x7532;&#x57FA;&#x7845;&#x6C27;&#x70F7; (PDMS)&#xFF0C;&#x5728;&#x5BF9;&#x6BD4;-&#x4E3A;&#x5BF9;&#x6D41;&#x6D41;&#x4F53;&#x6D41;&#x52A8;&#x5F88;&#x5BB9;&#x6613;&#x4F7F;&#x86CB;&#x767D;&#x8D28;&#x6269;&#x6563;&#x7684;&#x540C;&#x65F6;&#x53C8;&#x63D0;&#x4F9B;&#x4E86;&#x8DB3;&#x591F;&#x7684;&#x7269;&#x7406;&#x5C4F;&#x969C;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x8868;&#x660E;&#x5728;&#x6B64;&#x8BBE;&#x5907;&#x4E2D;&#xFF0C;&#x6E10;&#x53D8;&#x53EF;&#x4EE5;&#x6DFB;&#x52A0; 3D &#x7684;&#x5355;&#x5143;&#x683C;&#x5305;&#x542B;&#x77E9;&#x9635;&#x4E4B;&#x524D;, &#x5728;&#x743C;&#x8102;&#x7CD6;&#x5C42;&#x4E0A;&#x65B9;&#x5355;&#x5143;&#x683C;&#x8F66;&#x53A2; &#xFF08;&#x6E10;&#x53D8;&#x7684;&#x7F13;&#x51B2;&#x533A;&#xFF09; &#x65E2;&#x5B9A;&#xFF0C;&#x8461;&#x805A;&#x7CD6; (10 kDa) &#x6D53;&#x5EA6;&#x68AF;&#x5EA6;&#x53EF;&#x4EE5;&#x5728; 10 &#x5206;&#x949F;&#x5185;&#x6574;&#x4E2A;&#x5355;&#x5143;&#x683C;&#x5305;&#x542B;&#x77E9;&#x9635;&#x91CD;&#x65B0;&#x5EFA;&#x7ACB;&#xFF0C;&#x5E76;&#x4E14;&#x65E0;&#x9650;&#x671F;&#x5730;&#x4FDD;&#x6301;&#x7A33;&#x5B9A;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x6210;&#x529F;&#x5730;&#x91CF;&#x5316;&#x8D8B;&#x5316;&#x5230; CCL19&#xFF0C;8.8 kDa &#x7684;&#x6DCB;&#x5DF4;&#x7EC4;&#x7EC7;&#x8D8B;&#x5316;&#x56E0;&#x5B50;&#xFF0C;&#x5728;&#x7C7B;&#x578B;&#x4E2D;&#x7684;&#x6E10;&#x53D8;&#x6211;&#x80F6;&#x539F;&#x57FA;&#x8D28;&#x7EC6;&#x80DE;&#x7684;&#x5C0F;&#x9F20;&#x6811;&#x7A81;&#x72B6;&#x7684;&#x53CD;&#x5E94;&#x3002;&#x6B64;&#x6A21;&#x578B;&#x7CFB;&#x7EDF;&#x662F;&#x5BB9;&#x6613;&#x8BBE;&#x7F6E;&#x3001; &#x9AD8;&#x5EA6;&#x91CD;&#x73B0;&#xFF0C;&#x5C06;&#x6709;&#x5229; 3D chemoinvasion &#x7684;&#x7814;&#x7A76;&#xFF0C;&#x4F8B;&#x5982;&#x4E0E;&#x764C;&#x7EC6;&#x80DE;&#x6216;&#x514D;&#x75AB;&#x7EC6;&#x80DE;&#x7684;&#x7814;&#x7A76;&#x3002;&#x7531;&#x4E8E;&#x5176;&#x7F13;&#x51B2;&#x80FD;&#x529B;&#x7684;&#x6E10;&#x53D8;&#xFF0C;&#x662F;&#x7279;&#x522B;&#x9002;&#x5408;&#x4E8E;&#x7814;&#x7A76;&#x8FC5;&#x901F;&#x8FC1;&#x79FB;&#x7EC6;&#x80DE;&#x6210;&#x719F;&#x6811;&#x7A81;&#x72B6;&#x7EC6;&#x80DE;&#x548C;&#x55DC;&#x4E2D;&#x6027;&#x7C92;&#x7EC6;&#x80DE;&#x7B49;&#x3002;

3D &#x7684;&#x8D8B;&#x5316;&#x6027;&#x7814;&#x7A76;&#x7684;&#x68AF;&#x5EA6;&#x7F13;&#x51B2;&#x533A;&#x4E0E;&#x743C;&#x8102;&#x7CD6;&#x5FAE;&#x6D41;&#x63A7;&#x5E73;&#x53F0;&#x3002;

The current state-of-art in 3D microfluidic chemotaxis device (microFCD) is limited by the inherent coupling of the fluid flow and chemical concentration gradients. Here, we present an agarose-based 3D microFCD that decouples these two important parameters, in that the flow control channels are separated from the cell compartment by an agarose gel wall. This decoupling is enabled by the transport property of the agarose gel, which-in contrast to the conventional microfabrication material such as polydimethylsiloxane (PDMS)-provides an adequate physical barrier for convective fluid flow while at the same time readily allowing protein diffusion. We demonstrate that in this device, a gradient can be pre-established in an agarose layer above the cell compartment (a gradient buffer) before adding the 3D cell-containing matrix, and the dextran (10 kDa) concentration gradients can be re-established within 10 min across the cell-containing matrix and remain stable indefinitely. We successfully quantified the chemotactic response of murine dendritic cells to a gradient of CCL19, an 8.8 kDa lymphoid chemokine, within a type I collagen matrix. This model system is easy to set up, highly reproducible, and will benefit research on 3D chemoinvasion studies, for example with cancer cells or immune cells. Because of its gradient buffering capacity, it is particularly suitable for studying rapidly migrating cells like mature dendritic cells and neutrophils.

An agarose-based microfluidic platform with a gradient buffer for 3D chemotaxis studies.

L&#x26;#39;&#xE9;tat actuel de l&#x26;#39;art en 3D-microfluidique chimiotactisme dispositif (microFCD) est limit&#xE9;e par le couplage intrins&#xE8;que de l&#x26;#39;&#xE9;coulement du fluide et de gradients de concentration chimique. Ici, on pr&#xE9;sente une microFCD agarose &#xE0; base 3D qui d&#xE9;couple ces deux param&#xE8;tres importants, en ce que les canaux de commande d&#x26;#39;&#xE9;coulement sont s&#xE9;par&#xE9;s du compartiment par une paroi cellulaire gel d&#x26;#39;agarose. Ce d&#xE9;couplage est activ&#xE9; par la propri&#xE9;t&#xE9; de transport du gel d&#x26;#39;agarose, qui en contraste avec le mat&#xE9;riau de microfabrication classique tel que le polydim&#xE9;thylsiloxane (PDMS), fournit une barri&#xE8;re physique ad&#xE9;quate pour l&#x26;#39;&#xE9;coulement de fluide par convection tout en permettant la diffusion m&#xEA;me facilement prot&#xE9;ine. Nous d&#xE9;montrons que, dans ce dispositif, un gradient peut &#xEA;tre pr&#xE9;-&#xE9;tablie dans une couche d&#x26;#39;agarose-dessus du compartiment cellulaire (un tampon gradient) avant d&#x26;#39;ajouter la cellule contenant la matrice 3D, et les gradients de concentration de dextrane (10 kDa) peut &#xEA;tre r&#xE9;tablie &#xE0; moins de 10 min &#xE0; travers la matrice contenant des cellules et restent stables ind&#xE9;finiment. Nous avons r&#xE9;ussi &#xE0; quantifier la r&#xE9;ponse chimiotactique des cellules dendritiques murines &#xE0; un gradient de CCL19, une chimiokine 8,8 kDa lympho&#xEF;de, dans un type de matrice collag&#xE8;ne de type I. Ce syst&#xE8;me mod&#xE8;le est facile &#xE0; mettre en place, hautement reproductible, et b&#xE9;n&#xE9;ficiera de la recherche sur les &#xE9;tudes chemoinvasion 3D, par exemple avec des cellules canc&#xE9;reuses ou des cellules immunitaires. En raison de sa capacit&#xE9; tampon d&#xE9;grad&#xE9;, il est particuli&#xE8;rement adapt&#xE9; pour &#xE9;tudier les cellules migrent rapidement comme les cellules dendritiques matures et les neutrophiles.

Une plate-forme bas&#xE9;e sur Agarose microfluidique avec un tampon de gradient pour la 3D &#xE9;tudes chimiotactisme

Die aktuelle State-of-Art 3D mikrofluidische Chemotaxis-Ger&auml;t (MicroFCD) wird durch die inh&auml;rente Kopplung der Fl&uuml;ssigkeitsstr&ouml;mung und chemische Konzentration Steigungen begrenzt. Hier pr&auml;sentieren wir eine Agarose-basierte 3D MicroFCD, die diese beiden wichtigen Parameter entkoppelt, insofern die Str&ouml;mungskan&auml;le Steuerelement aus der Zelle Fach durch eine Agarose-Gel-Wand getrennt sind. Diese Entkopplung wird aktiviert, indem die Transport-Eigenschaft von der Agarose-Gel, welches-in Gegensatz zu den herk&ouml;mmlichen Microfabrication Material wie Polydimethylsiloxan (PDMS)-stellt eine angemessene physische Barriere f&uuml;r konvektiver Fl&uuml;ssigkeitsstr&ouml;mung und gleichzeitig leicht erm&ouml;glichen Protein Verbreitung. Wir zeigen, dass in diesem Ger&auml;t ein Farbverlauf kann in einer Agarose-Schicht oberhalb der Zelle Fach (einen Farbverlauf Puffer) vor dem Hinzuf&uuml;gen der 3D Zelle-haltige Matrix Eigenbedarf werden und die Dextran (10 kDa) Konzentration Farbverl&auml;ufe k&ouml;nnen innerhalb von 10 min in der Zelle-haltige Matrix wiederhergestellt werden und auf unbestimmte Zeit stabil bleiben. Wir erfolgreich quantifiziert die chemotaktische Reaktion der Murine dendritischen Zellen zu einer Steigung von CCL19, eine 8.8 kDa lymphatischen Chemokine, innerhalb eines Typs I Kollagen-Matrix. Dieses Modellsystem ist einfach einzurichten, hoch reproduzierbare und profitieren Forschung auf 3D Chemoinvasion Studien, zum Beispiel mit Krebszellen oder Immunzellen. Aufgrund seiner Steigung Pufferkapazit&auml;t eignet sie sich besonders f&uuml;r das Studium schnell Migration von Zellen wie Reifen dendritischen Zellen und Neutrophilen.

Eine mikrofluidische Agarose-basierte Plattform mit einem Farbverlauf Puffer f&uuml;r 3D Chemotaxisstudien.

Lo stato dell&#39;arte attuale nel dispositivo di chemiotassi microfluidica 3D (microFCD) &egrave; limitato dall&#39;accoppiamento intrinseca del fluido e gradienti di concentrazione chimiche. Qui, vi presentiamo un microFCD 3D basati su agarosio che separa questi due parametri importanti, in quanto i canali di controllo di flusso sono separati dal vano cella da un muro di gel di agarosio. Questo disaccoppiamento &egrave; attivato dalla propriet&agrave; transport del gel dell&#39;agarosi, che-in contrasto con il materiale di microfabbricazione convenzionali come il polidimetilsilossano (PDMS)-fornisce un&#39;adeguata barriera fisica per fluido convettivo mentre allo stesso tempo facilmente permettendo la diffusione della proteina. Dimostreremo che in questo dispositivo, una sfumatura pu&ograve; essere prestabilita in uno strato di agarosio sopra il vano delle cellule (un gradiente buffer) prima di aggiungere la matrice 3D contenenti cellule e i gradienti di concentrazione di destrano (10 kDa) pu&ograve; essere ristabiliti entro 10 min attraverso la matrice contenente cellule e rimanere stabili a tempo indeterminato. Abbiamo correttamente quantificato il chemiotattica risposta di murino dendritica celle a un gradiente di CCL19, una chemochina linfoide 8,8 kDa, all&#39;interno di un tipo matrice di collagene. Questo modello del sistema &egrave; facile da configurare, altamente riproducibile e beneficer&agrave; ricerca sugli studi chemoinvasion 3D, per esempio con le cellule tumorali o cellule del sistema immunitario. A causa del suo gradiente capacit&agrave; del buffer, &egrave; particolarmente adatto per studiare le cellule rapidamente la migrazione come cellule dendritiche mature e neutrofili.

Una piattaforma basata su agarosio microfluidica con un buffer di sfumatura per studi di chemiotassi 3D.

3D&#x6D41;&#x4F53;&#x8D70;&#x30C7;&#x30D0;&#x30A4;&#x30B9;&#xFF08;microFCD&#xFF09;&#x306E;&#x6700;&#x5148;&#x7AEF;&#x306E;&#x96FB;&#x6D41;&#x306F;&#x3001;&#x6D41;&#x4F53;&#x306E;&#x6D41;&#x308C;&#x3068;&#x5316;&#x5B66;&#x7269;&#x8CEA;&#x306E;&#x6FC3;&#x5EA6;&#x52FE;&#x914D;&#x306E;&#x56FA;&#x6709;&#x306E;&#x7D50;&#x5408;&#x306B;&#x3088;&#x308A;&#x5236;&#x9650;&#x3055;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x3053;&#x3053;&#x3067;&#x306F;&#x3001;&#x30D5;&#x30ED;&#x30FC;&#x5236;&#x5FA1;&#x30C1;&#x30E3;&#x30CD;&#x30EB;&#x306F;&#x3001;&#x30A2;&#x30AC;&#x30ED;&#x30FC;&#x30B9;&#x30B2;&#x30EB;&#x58C1;&#x7D30;&#x80DE;&#x30B3;&#x30F3;&#x30D1;&#x30FC;&#x30C8;&#x30E1;&#x30F3;&#x30C8;&#x304B;&#x3089;&#x5206;&#x96E2;&#x3055;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x3068;&#x3044;&#x3046;&#x70B9;&#x3067;&#x3001;&#x3053;&#x308C;&#x3089;2&#x3064;&#x306E;&#x91CD;&#x8981;&#x306A;&#x30D1;&#x30E9;&#x30E1;&#x30FC;&#x30BF;&#x3092;&#x3001;&#x5206;&#x96E2;&#x30A2;&#x30AC;&#x30ED;&#x30FC;&#x30B9;&#x30D9;&#x30FC;&#x30B9;&#x306E;3D microFCD&#x3092;&#x63D0;&#x793A;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x3053;&#x306E;&#x30C7;&#x30AB;&#x30C3;&#x30D7;&#x30EA;&#x30F3;&#x30B0;&#x306F;&#x3001;&#x5BB9;&#x6613;&#x306B;&#x30BF;&#x30F3;&#x30D1;&#x30AF;&#x8CEA;&#x306E;&#x62E1;&#x6563;&#x3092;&#x53EF;&#x80FD;&#x306B;&#x3059;&#x308B;&#x3068;&#x540C;&#x6642;&#x306B;&#x3001;&#x305D;&#x306E;&#x3088;&#x3046;&#x306A;&#x30DD;&#x30EA;&#x30B8;&#x30E1;&#x30C1;&#x30EB;&#x30B7;&#x30ED;&#x30AD;&#x30B5;&#x30F3;&#x306A;&#x3069;&#x306E;&#x5F93;&#x6765;&#x306E;&#x5FAE;&#x7D30;&#x52A0;&#x5DE5;&#x6750;&#x6599;&#xFF08;PDMS&#xFF09;&#x3068;&#x306F;&#x5BFE;&#x7167;&#x7684;&#x306B;&#x5BFE;&#x6D41;&#x6D41;&#x4F53;&#x306E;&#x6D41;&#x308C;&#x306E;&#x305F;&#x3081;&#x306B;&#x5341;&#x5206;&#x306A;&#x7269;&#x7406;&#x7684;&#x306A;&#x30D0;&#x30EA;&#x30A2;&#x3092;&#x63D0;&#x4F9B;&#x3059;&#x308B;&#x30A2;&#x30AC;&#x30ED;&#x30FC;&#x30B9;&#x30B2;&#x30EB;&#x306E;&#x8F38;&#x9001;&#x7279;&#x6027;&#x3001;&#x6709;&#x52B9;&#x306B;&#x306A;&#x3063;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x6211;&#x3005;&#x306F;&#x3001;&#x3053;&#x306E;&#x88C5;&#x7F6E;&#x3067;&#x306F;&#x3001;&#x52FE;&#x914D;&#x304C;3D&#x7D30;&#x80DE;&#x542B;&#x6709;&#x30DE;&#x30C8;&#x30EA;&#x30C3;&#x30AF;&#x30B9;&#x3092;&#x8FFD;&#x52A0;&#x3059;&#x308B;&#x524D;&#x306B;&#x7D30;&#x80DE;&#x533A;&#x753B;&#xFF08;&#x52FE;&#x914D;&#x7DE9;&#x885D;&#x6DB2;&#xFF09;&#x4E0A;&#x8A18;&#x30A2;&#x30AC;&#x30ED;&#x30FC;&#x30B9;&#x5C64;&#x306B;&#x306F;&#x4E8B;&#x524D;&#x306B;&#x78BA;&#x7ACB;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x3067;&#x304D;&#x3001;&#x30C7;&#x30AD;&#x30B9;&#x30C8;&#x30E9;&#x30F3;&#xFF08;10 kDa&#xFF09;&#x306E;&#x6FC3;&#x5EA6;&#x52FE;&#x914D;&#x3092;&#x518D;&#x78BA;&#x7ACB;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x3067;&#x304D;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x3092;&#x5B9F;&#x8A3C;&#x7D30;&#x80DE;&#x542B;&#x6709;&#x30DE;&#x30C8;&#x30EA;&#x30C3;&#x30AF;&#x30B9;&#x3092;&#x4ECB;&#x3057;&#x3066;10&#x5206;&#x4EE5;&#x5185;&#x3068;&#x3044;&#x3064;&#x307E;&#x3067;&#x3082;&#x5B89;&#x5B9A;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x6211;&#x3005;&#x306F;&#x6B63;&#x5E38;&#x306B;I&#x578B;&#x30B3;&#x30E9;&#x30FC;&#x30B2;&#x30F3;&#x30DE;&#x30C8;&#x30EA;&#x30C3;&#x30AF;&#x30B9;&#x5185;&#x306B;&#x3001;CCL19&#x306E;&#x52FE;&#x914D;&#x306B;&#x30DE;&#x30A6;&#x30B9;&#x6A39;&#x72B6;&#x7D30;&#x80DE;&#x306E;&#x8D70;&#x5316;&#x6027;&#x5FDC;&#x7B54;&#x3001;8.8 kDa&#x306E;&#x30EA;&#x30F3;&#x30D1;&#x7403;&#x30B1;&#x30E2;&#x30AB;&#x30A4;&#x30F3;&#x3092;&#x5B9A;&#x91CF;&#x5316;&#x3057;&#x305F;&#x3002;&#x3053;&#x306E;&#x30E2;&#x30C7;&#x30EB;&#x30B7;&#x30B9;&#x30C6;&#x30E0;&#x306F;&#x3001;&#x518D;&#x73FE;&#x6027;&#x306E;&#x9AD8;&#x3044;&#x30BB;&#x30C3;&#x30C8;&#x30A2;&#x30C3;&#x30D7;&#x304C;&#x5BB9;&#x6613;&#x3067;&#x3042;&#x308A;&#x3001;&#x764C;&#x7D30;&#x80DE;&#x3084;&#x514D;&#x75AB;&#x7D30;&#x80DE;&#x3092;&#x3001;&#x4F8B;&#x3048;&#x3070;&#x3001;3&#x6B21;&#x5143;&#x5316;&#x5B66;&#x9032;&#x5165;&#x5B66;&#x306E;&#x7814;&#x7A76;&#x306B;&#x30E1;&#x30EA;&#x30C3;&#x30C8;&#x3092;&#x3082;&#x305F;&#x3089;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x305D;&#x306E;&#x52FE;&#x914D;&#x306E;&#x7DE9;&#x885D;&#x80FD;&#x529B;&#x306E;&#x305F;&#x3081;&#x306B;&#x3001;&#x305D;&#x308C;&#x306F;&#x6210;&#x719F;&#x3057;&#x305F;&#x6A39;&#x72B6;&#x7D30;&#x80DE;&#x304A;&#x3088;&#x3073;&#x597D;&#x4E2D;&#x7403;&#x306E;&#x3088;&#x3046;&#x306B;&#x6025;&#x901F;&#x306B;&#x79FB;&#x884C;&#x3057;&#x3001;&#x7D30;&#x80DE;&#x3092;&#x7814;&#x7A76;&#x3059;&#x308B;&#x305F;&#x3081;&#x306B;&#x7279;&#x306B;&#x9069;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;

3D&#x8D70;&#x7814;&#x7A76;&#x306E;&#x305F;&#x3081;&#x306E;&#x52FE;&#x914D;&#x30D0;&#x30C3;&#x30D5;&#x30A1;&#x3092;&#x7528;&#x3044;&#x305F;&#x30A2;&#x30AC;&#x30ED;&#x30FC;&#x30B9;&#x30D9;&#x30FC;&#x30B9;&#x306E;&#x30DE;&#x30A4;&#x30AF;&#x30ED;&#x6D41;&#x4F53;&#x30D7;&#x30E9;&#x30C3;&#x30C8;&#x30D5;&#x30A9;&#x30FC;&#x30E0;

3 &#xCC28;&#xC6D0; &#xBBF8;&#xC138; chemotaxis &#xC7A5;&#xCE58; (microFCD)&#xC5D0;&#xC11C; &#xD604;&#xC7AC; &#xC0C1;&#xD0DC; &#xCCA8;&#xB2E8;&#xC758; &#xC720;&#xCCB4; &#xD750;&#xB984; &#xBC0F; &#xD654;&#xD559; &#xB18D;&#xB3C4; &#xAE30;&#xC6B8;&#xAE30;&#xC758; &#xACE0;&#xC720;&#xD55C; &#xACB0;&#xD569;&#xC5D0; &#xC758;&#xD574; &#xC81C;&#xD55C; &#xB429;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC5EC;&#xAE30;, &#xC120;&#xBB3C;&#xC774;&#xC774; &#xB450; &#xC911;&#xC694; &#xD55C; &#xB9E4;&#xAC1C; &#xBCC0;&#xC218;&#xB97C; &#xBD84;&#xB9AC; &#xD558;&#xB294; agarose &#xAE30;&#xBC18; 3D microFCD &#xD750;&#xB984; &#xC81C;&#xC5B4; &#xCC44;&#xB110; &#xC140; &#xAD6C;&#xD68D; agarose &#xC824; &#xBCBD;&#xC744; &#xAD6C;&#xBD84; &#xD558;&#xB294; &#xADF8;. &#xC774;&#xB7EC;&#xD55C; &#xBD84;&#xB9AC;&#xB294; agarose &#xC824;, &#xB300;&#xC870;&#xB294;&#xC5D0;&#xC11C; polydimethylsiloxane (PDMS) &#xB4F1; &#xAE30;&#xC874;&#xC758; &#xC81C;&#xC791; &#xC790;&#xB8CC;&#xC758; &#xC804;&#xC1A1; &#xC18D;&#xC131;&#xC73C;&#xB85C; &#xC0AC;&#xC6A9;-&#xC27D;&#xAC8C; &#xB2E8;&#xBC31;&#xC9C8; &#xBCF4;&#xAE09;&#xC744; &#xD5C8;&#xC6A9; &#xD558;&#xB294; &#xB3D9;&#xC2DC;&#xC5D0; &#xB300;&#xB958; &#xC720;&#xCCB4; &#xD750;&#xB984;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xC801;&#xC808; &#xD55C; &#xBB3C;&#xB9AC;&#xC801; &#xBC29; &#xBCBD;&#xC744; &#xC81C;&#xACF5; &#xD55C;&#xB2E4;. &#xC6B0;&#xB9AC;&#xB294;&#xC774; &#xC7A5;&#xCE58;&#xC5D0;&#xC11C; &#xADF8;&#xB77C;&#xB514;&#xC5B8;&#xD2B8;&#xB294; 3D &#xC140;&#xC774; &#xD3EC;&#xD568; &#xB41C; &#xB9E4;&#xD2B8;&#xB9AD;&#xC2A4;&#xB97C; &#xCD94;&#xAC00; &#xD558;&#xAE30; &#xC804;&#xC5D0; &#xC140; &#xAD6C;&#xD68D; (&#xADF8;&#xB77C;&#xB370;&#xC774;&#xC158; &#xBC84;&#xD37C;) &#xC704;&#xC758; agarose &#xACC4;&#xCE35;&#xC5D0; pre-established &#xADF8;&#xB9AC;&#xACE0; dextran (10 kDa) &#xB18D;&#xB3C4; &#xAE30;&#xC628; &#xBCC0;&#xD654;&#xB3C4; &#xC140;&#xC774; &#xD3EC;&#xD568; &#xB41C; &#xB9E4;&#xD2B8;&#xB9AD;&#xC2A4;&#xC5D0;&#xC11C; 10 &#xBD84; &#xC774;&#xB0B4; &#xB2E4;&#xC2DC; &#xC218; &#xBB34;&#xAE30;&#xD55C;&#xC73C;&#xB85C; &#xC548;&#xC815;&#xC801;&#xC73C;&#xB85C; &#xC720;&#xC9C0; &#xBCF4;&#xC5EC; &#xC90D;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC6B0;&#xB9AC;&#xB294; &#xC131;&#xACF5;&#xC801;&#xC73C;&#xB85C; &#xD608; &#xACC4;&#xB7C9; CCL19, &#xD615;&#xC2DD; &#xB0B4;&#xC5D0;&#xC11C; 8.8 kDa &#xB9BC;&#xD504; chemokine&#xB294; &#xADF8;&#xB77C;&#xB370;&#xC774;&#xC158; &#xB098; &#xCF5C;&#xB77C;&#xAC90; &#xB9E4;&#xD2B8;&#xB9AD;&#xC2A4; murine &#xC218;&#xC9C0;&#xC0C1; &#xC751;&#xB2F5; &#xC140;. &#xC774; &#xBAA8;&#xB378; &#xC2DC;&#xC2A4;&#xD15C; &#xC124;&#xC815;&#xC744; &#xC27D;&#xAC8C;, &#xB192;&#xC740; &#xC7AC;&#xD604;&#xC131;&#xC744; &#xC608;&#xB97C; &#xB4E4;&#xC5B4; &#xC554; &#xC138;&#xD3EC; &#xB610;&#xB294; &#xBA74;&#xC5ED; &#xC138;&#xD3EC;&#xC640; 3D chemoinvasion &#xC5F0;&#xAD6C;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xC5F0;&#xAD6C;&#xC5D0; &#xB3C4;&#xC6C0;&#xC774; &#xB429;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC6A9;&#xB7C9; &#xBC84;&#xD37C;&#xB9C1;&#xC758; &#xADF8;&#xB77C;&#xB370;&#xC774;&#xC158; &#xB54C;&#xBB38;&#xC5D0; &#xC131;&#xC219; &#xC218;&#xC9C0;&#xC0C1; &#xC138;&#xD3EC;&#xC640; &#xD638; &#xC911;&#xAD6C; &#xAC19;&#xC740; &#xBE60;&#xB974;&#xAC8C; &#xB9C8;&#xC774;&#xADF8;&#xB808;&#xC774;&#xC158; &#xC140; &#xACF5;&#xBD80;&#xB97C; &#xC704;&#xD574; &#xD2B9;&#xD788; &#xC801;&#xB2F9; &#xD558;&#xB2E4;.

3D chemotaxis &#xC5F0;&#xAD6C; &#xADF8;&#xB77C;&#xB370;&#xC774;&#xC158; &#xBC84;&#xD37C;&#xC640; &#xBBF8;&#xC138; agarose &#xAE30;&#xBC18; &#xD50C;&#xB7AB;&#xD3FC;.

El actual estado del arte en 3D microfluidos dispositivo quimiotaxis (microFCD) est&#xE1; limitado por el acoplamiento inherente del flujo de fluido y los gradientes de concentraci&#xF3;n qu&#xED;micos. Aqu&#xED;, se presenta un microFCD 3D agarosa basado en que desacopla estos dos par&#xE1;metros importantes, en que los canales de control de flujo est&#xE1;n separados del compartimiento de c&#xE9;lulas por una pared en gel de agarosa. Este desacoplamiento est&#xE1; habilitada por la propiedad de transporte del gel de agarosa, que, en contraste con el material de microfabricaci&#xF3;n convencional tal como polidimetilsiloxano (PDMS)-proporciona una barrera f&#xED;sica adecuada para el flujo de fluido convectivo mientras que al mismo tiempo f&#xE1;cilmente permitiendo la difusi&#xF3;n de prote&#xED;nas. Se demuestra que en este dispositivo, un gradiente puede ser pre-establecida en una capa de agarosa por encima del compartimiento de la celda (un tamp&#xF3;n gradiente) antes de a&#xF1;adir la c&#xE9;lula-matriz que contiene 3D, y el dextrano (10 kDa), gradientes de concentraci&#xF3;n puede ser re-establecido dentro de 10 minutos a trav&#xE9;s de la matriz que contiene c&#xE9;lulas y permanecen estables indefinidamente. Se cuantificaron con &#xE9;xito la respuesta quimiot&#xE1;ctica de las c&#xE9;lulas dendr&#xED;ticas murinas a un gradiente de CCL19, una quimioquina 8,8 kDa linfoide, dentro de una matriz de tipo I col&#xE1;geno. Este modelo de sistema es f&#xE1;cil de instalar, altamente reproducible, y beneficiar&#xE1; a la investigaci&#xF3;n en estudios quimioinvasi&#xF3;n 3D, por ejemplo, con las c&#xE9;lulas cancerosas y las c&#xE9;lulas inmunol&#xF3;gicas. Debido a su capacidad de tamponamiento gradiente, es particularmente adecuado para el estudio de las c&#xE9;lulas que migran r&#xE1;pidamente como las c&#xE9;lulas dendr&#xED;ticas maduras y neutr&#xF3;filos.

Una plataforma de microfluidos basada en agarosa con un buffer de degradado de la quimiotaxis de los estudios 3D

&#x5927;&#x80A0;&#x57C3;&#x5E0C;&#x6C0F;&#x5927;&#x80A0;&#x6746;&#x83CC;&#x8D8B;&#x957F;&#x671F;&#x4EE5;&#x6765;&#x4E00;&#x76F4;&#x4F5C;&#x4E3A;&#x4E00;&#x4E2A;&#x7B80;&#x5355;&#x7684;&#x73AF;&#x5883;&#x4FE1;&#x53F7;&#x5904;&#x7406;&#x3001; &#x6A21;&#x578B;&#x548C;&#x7EC6;&#x83CC;&#x53CD;&#x5E94;&#x5BF9;&#x5355;&#x4E00;&#x5316;&#x5B66;&#x68AF;&#x5EA6;&#x90FD;&#x8F83;&#x4E3A;&#x6E05;&#x695A;&#x5730;&#x4E86;&#x89E3;&#x3002;&#x5C11;&#x77E5;&#x7684;&#x5927;&#x80A0;&#x6746;&#x83CC;&#x5728;&#x5316;&#x5B66;&#x7684;&#x591A;&#x4E2A;&#x6E10;&#x53D8;&#x8D8B;&#x5316;&#x884C;&#x4E3A;&#x3002;&#x5728;&#x5176;&#x672C;&#x673A;&#x73AF;&#x5883;&#x4E2D;&#xFF0C;&#x7EC6;&#x80DE;&#x5F80;&#x5F80;&#x53D7;&#x5230;&#x591A;&#x4E2A;&#x5316;&#x5B66;&#x523A;&#x6FC0;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x4F7F;&#x7528;&#x6700;&#x8FD1;&#x5F00;&#x53D1;&#x7684;&#x5FAE;&#x6D41;&#x63A7;&#x8D8B;&#x5316;&#x8BBE;&#x5907;&#xFF0C;&#x66B4;&#x9732;&#x5927;&#x80A0;&#x6746;&#x83CC;&#x7EC6;&#x80DE;&#x5411;&#x4E24;&#x540D;&#x53CD;&#x5BF9;&#xFF0C;&#x4F46;&#x540C;&#x6837;&#x4E3B;&#x8981;&#x8BF1;&#x98DF;&#x5242;&#xFF0C;&#x7532;&#x57FA;-&#x5929;&#x51AC;&#x6C28;&#x9178;&#x548C;&#x4E1D;&#x6C28;&#x9178;&#x7684;&#x70C8;&#x6027;&#x6E10;&#x53D8;&#x3002;&#x5927;&#x80A0;&#x6746;&#x83CC;&#x7EC6;&#x80DE;&#x7684;&#x53CD;&#x5E94;&#x8868;&#x73B0;&#x51FA;&#x8D8B;&#x5316;&#x51B3;&#x5B9A;&#x53D6;&#x51B3;&#x4E8E;&#x5404;&#x81EA;&#x7684;&#x53D7;&#x4F53;&#x6570;&#x76EE;&#x7126;&#x6CB9;/Tsr &#x7684;&#x6BD4;&#x7387;&#x3002;&#x6B64;&#x5916;&#xFF0C;&#x5230; Tsr &#x7126;&#x6CB9;&#x7684;&#x6BD4;&#x7387;&#x88AB;&#x53D1;&#x73B0;&#x7EC6;&#x80DE;&#x7684;&#x751F;&#x957F;&#x6761;&#x4EF6;&#xFF0C;&#x5373;&#x5B83;&#x53D6;&#x51B3;&#x4E8E;&#x4F46;&#x4E0D;&#x662F;&#x589E;&#x957F;&#x6301;&#x7EED;&#x65F6;&#x95F4;&#x4E0A;&#x683D;&#x57F9;&#x5BC6;&#x5EA6;&#x800C;&#x5F02;&#x3002;&#x8FD9;&#x4E9B;&#x7ED3;&#x679C;&#x63D0;&#x4F9B;&#x751F;&#x7269;&#x6D1E;&#x5BDF;&#x8D8B;&#x5316;&#x7EC6;&#x83CC;&#xFF0C;&#x53D7;&#x5230;&#x591A;&#x4E2A;&#x5316;&#x5B66;&#x523A;&#x6FC0;&#x548C;&#x8868;&#x660E;&#x7EC6;&#x80DE;&#x5FAE;&#x73AF;&#x5883;&#x4E2D;&#x786E;&#x5B9A;&#x8868;&#x578B;&#x884C;&#x4E3A;&#x7684;&#x91CD;&#x8981;&#x6027;&#x7684;&#x51B3;&#x7B56;&#x8FC7;&#x7A0B;&#x3002;

&#x5BF9;&#x4E24;&#x79CD;&#x5BF9;&#x7ACB;&#x7684;&#x8D8B;&#x5316;&#x6E10;&#x53D8;&#x5927;&#x80A0;&#x57C3;&#x5E0C;&#x6C0F;&#x5927;&#x80A0;&#x6746;&#x83CC;&#x7EC6;&#x83CC;&#x7684;&#x54CD;&#x5E94;&#x53D6;&#x51B3;&#x4E8E;&#x5316;&#x5B66;&#x611F;&#x53D7;&#x5668;&#x7684;&#x6BD4;&#x7387;&#x3002;

Escherichia coli chemotaxis has long served as a simple model of environmental signal processing, and bacterial responses to single chemical gradients are relatively well understood. Less is known about the chemotactic behavior of E. coli in multiple chemical gradients. In their native environment, cells are often exposed to multiple chemical stimuli. Using a recently developed microfluidic chemotaxis device, we exposed E. coli cells to two opposing but equally potent gradients of major attractants, methyl-aspartate and serine. The responses of E. coli cells demonstrated that chemotactic decisions depended on the ratio of the respective receptor number of Tar/Tsr. In addition, the ratio of Tar to Tsr was found to vary with cells' growth conditions, whereby it depended on the culture density but not on the growth duration. These results provide biological insights into the decision-making processes of chemotactic bacteria that are subjected to multiple chemical stimuli and demonstrate the importance of the cellular microenvironment in determining phenotypic behavior.

Responses of Escherichia coli bacteria to two opposing chemoattractant gradients depend on the chemoreceptor ratio.

Chimiotactisme Escherichia coli a longtemps servi d&#x26;#39;un mod&#xE8;le simple de traitement du signal de l&#x26;#39;environnement, et les r&#xE9;ponses bact&#xE9;riennes aux gradients chimiques simples sont relativement bien compris. On conna&#xEE;t moins bien le comportement chimiotactique de E. coli dans les gradients chimiques multiples. Dans leur environnement naturel, les cellules sont souvent expos&#xE9;s &#xE0; des stimuli chimiques multiples. En utilisant un dispositif microfluidique chimiotactisme r&#xE9;cemment mis au point, nous avons expos&#xE9; des cellules de E. coli &#xE0; deux oppos&#xE9;s, mais aussi des gradients puissants de attractifs majeurs, m&#xE9;thyl-aspartate et serine. Les r&#xE9;ponses des cellules de E. coli ont d&#xE9;montr&#xE9; que les d&#xE9;cisions chimiotactiques d&#xE9;pend du rapport du nombre des r&#xE9;cepteurs respectifs de Tar / Tsr. En outre, le rapport de goudron &#xE0; la TSR a &#xE9;t&#xE9; trouv&#xE9; &#xE0; varier avec les conditions de croissance des cellules, par laquelle il d&#xE9;pendait de la densit&#xE9; de la culture, mais pas sur la dur&#xE9;e de la croissance. Ces r&#xE9;sultats fournissent un aper&#xE7;u biologiques dans les processus de prise de d&#xE9;cision de bact&#xE9;ries chimiotactiques qui sont soumis &#xE0; des stimuli chimiques multiples et d&#xE9;montrer l&#x26;#39;importance du microenvironnement cellulaire dans la d&#xE9;termination du comportement ph&#xE9;notypique.

Les r&#xE9;ponses de bact&#xE9;ries Escherichia coli &#xE0; deux gradients chimiotactiques Opposing d&#xE9;pendent du rapport Chimior&#xE9;cepteur

Escherichia coli Chemotaxis diente lange als ein einfaches Modell der &ouml;kologischen Signalverarbeitung und bakterielle Antworten zu einzelnen chemischen Gradienten sind relativ gut verstanden. Weniger bekannt ist &uuml;ber die chemotaktische Verhalten von E. Coli in mehreren chemischen Gradienten. Zellen sind oft mehrere chemische Reize in ihrer eigenen Umgebung ausgesetzt. Mit einem neu entwickelten mikrofluidische Chemotaxis, gemachten wir E. Coli Zellen zu zwei gegens&auml;tzliche, aber ebenso starke Steigungen von gro&szlig;en Lockstoffe, Methyl-Aspartat und Serin. Die Antworten der E. Coli Zellen zeigte, dass das Verh&auml;ltnis der jeweiligen Rezeptor-Zahl von Tar/Tsr chemotaktische Entscheidungen abh&auml;ngig. Dar&uuml;ber hinaus wurde das Verh&auml;ltnis von Tar zum Tsr gefunden, um mit Wachstumsbedingungen von Zellen, zu variieren, wobei es auf die Kultur-Dichte aber nicht auf die Dauer des Wachstums abhing. Diese Ergebnisse liefern biologische Einblicke in die Entscheidungsprozesse des chemotaktische Bakterien, die auf mehrere chemische Reize ausgesetzt sind und zeigen die Bedeutung der zellul&auml;ren Mikromilieu ph&auml;notypische Verhalten bestimmen.

Antworten der Escherichia coli Bakterien in zwei gegnerische Chemoattractant Farbverl&auml;ufe h&auml;ngen die Chemorezeptor-Verh&auml;ltnis.

Chemiotassi di Escherichia coli ha servito come un semplice modello di elaborazione dei segnali ambientali e risposte batteriche a singoli gradienti chimici sono relativamente ben capite. Meno &egrave; conosciuto circa il comportamento chemiotattico di e. coli in gradienti chimici multipli. Nel loro ambiente nativo, le cellule sono spesso esposti a molteplici stimoli chimici. Utilizzando un dispositivo di chemiotassi microfluidica sviluppata di recente, abbiamo esposto le cellule di e. coli a due opposte ma ugualmente potenti sfumature dei principali attrattivi, metil-aspartato e Serina. Le risposte delle cellule di e. coli ha dimostrato che le decisioni chemiotattiche dipendevano il rapporto tra il numero dei rispettivi recettori di catrame/Tsr. Inoltre, il rapporto di catrame per Tsr &egrave; stato trovato a variare con le condizioni di crescita delle cellule, per cui dipendeva la densit&agrave; di coltura, ma non la durata di crescita. Questi risultati forniscono informazioni biologiche nei processi decisionali di batteri chemiotattiche che sono sottoposti a molteplici stimoli chimici e dimostrano l&#39;importanza del microambiente cellulare nel determinare il comportamento fenotipico.

Risposte di Escherichia coli, un batterio a due opposte pendenze chemioattrattanti dipendono dal rapporto chemoreceptor.

&#x5927;&#x8178;&#x83CC;&#x8D70;&#x5316;&#x6027;&#x306F;&#x3001;&#x9577;&#x3044;&#x74B0;&#x5883;&#x4FE1;&#x53F7;&#x51E6;&#x7406;&#x306E;&#x5358;&#x7D14;&#x306A;&#x30E2;&#x30C7;&#x30EB;&#x3092;&#x52D9;&#x3081;&#x3066;&#x304A;&#x308A;&#x3001;&#x5358;&#x4E00;&#x306E;&#x5316;&#x5B66;&#x52FE;&#x914D;&#x306B;&#x5BFE;&#x3059;&#x308B;&#x7D30;&#x83CC;&#x306E;&#x5FDC;&#x7B54;&#x306F;&#x6BD4;&#x8F03;&#x7684;&#x3088;&#x304F;&#x7406;&#x89E3;&#x3055;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x4EE5;&#x4E0B;&#x306F;&#x3001;&#x8907;&#x6570;&#x306E;&#x5316;&#x5B66;&#x52FE;&#x914D;&#x306B;&#x5927;&#x8178;&#x83CC;&#x306E;&#x8D70;&#x5316;&#x6027;&#x884C;&#x52D5;&#x306B;&#x3064;&#x3044;&#x3066;&#x306F;&#x307B;&#x3068;&#x3093;&#x3069;&#x77E5;&#x3089;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x306A;&#x3044;&#x3002;&#x305D;&#x308C;&#x3089;&#x306E;&#x30CD;&#x30A4;&#x30C6;&#x30A3;&#x30D6;&#x74B0;&#x5883;&#x3067;&#x306F;&#x3001;&#x7D30;&#x80DE;&#x306F;&#x3001;&#x591A;&#x304F;&#x306E;&#x5834;&#x5408;&#x3001;&#x8907;&#x6570;&#x306E;&#x5316;&#x5B66;&#x7684;&#x523A;&#x6FC0;&#x306B;&#x3055;&#x3089;&#x3055;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x6700;&#x8FD1;&#x958B;&#x767A;&#x3055;&#x308C;&#x305F;&#x30DE;&#x30A4;&#x30AF;&#x30ED;&#x5316;&#x5B66;&#x8D70;&#x6027;&#x30C7;&#x30D0;&#x30A4;&#x30B9;&#x3092;&#x4F7F;&#x7528;&#x3057;&#x3066;&#x3001;&#x6211;&#x3005;&#x306F;2&#x3064;&#x200B;&#x200B;&#x306E;&#x76F8;&#x53CD;&#x3059;&#x308B;&#x304C;&#x3001;&#x5927;&#x304D;&#x306A;&#x8A98;&#x5F15;&#x306E;&#x5747;&#x7B49;&#x306B;&#x5F37;&#x529B;&#x306A;&#x30B0;&#x30E9;&#x30C7;&#x30FC;&#x30B7;&#x30E7;&#x30F3;&#x3001;&#x30E1;&#x30C1;&#x30EB;-&#x30A2;&#x30B9;&#x30D1;&#x30E9;&#x30AE;&#x30F3;&#x9178;&#x3068;&#x30BB;&#x30EA;&#x30F3;&#x306B;&#x5927;&#x8178;&#x83CC;&#x7D30;&#x80DE;&#x3092;&#x9732;&#x5448;&#x3057;&#x305F;&#x3002;&#x5927;&#x8178;&#x83CC;&#x7D30;&#x80DE;&#x306E;&#x5FDC;&#x7B54;&#x306F;&#x3001;&#x8D70;&#x5316;&#x6027;&#x306E;&#x6C7A;&#x5B9A;&#x306F;&#x30BF;&#x30FC;&#x30EB;/ TSR&#x306E;&#x305D;&#x308C;&#x305E;&#x308C;&#x306E;&#x53D7;&#x5BB9;&#x4F53;&#x6570;&#x306E;&#x6BD4;&#x306B;&#x4F9D;&#x5B58;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x3092;&#x793A;&#x3057;&#x305F;&#x3002;&#x3055;&#x3089;&#x306B;&#x3001;TSR&#x306B;&#x30BF;&#x30FC;&#x30EB;&#x306E;&#x6BD4;&#x7387;&#x306F;&#x3001;&#x305D;&#x308C;&#x304C;&#x306A;&#x304F;&#x3001;&#x751F;&#x80B2;&#x671F;&#x9593;&#x306E;&#x57F9;&#x990A;&#x5BC6;&#x5EA6;&#x306B;&#x4F9D;&#x5B58;&#x3057;&#x3001;&#x305D;&#x308C;&#x306B;&#x3088;&#x308A;&#x3001;&#x7D30;&#x80DE;&#x306E;&#x6210;&#x9577;&#x6761;&#x4EF6;&#x306B;&#x3088;&#x3063;&#x3066;&#x5909;&#x308F;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x5224;&#x660E;&#x3057;&#x305F;&#x3002;&#x3053;&#x308C;&#x3089;&#x306E;&#x7D50;&#x679C;&#x306F;&#x3001;&#x8907;&#x6570;&#x306E;&#x5316;&#x5B66;&#x7684;&#x523A;&#x6FC0;&#x3092;&#x53D7;&#x3051;&#x308B;&#x3068;&#x8868;&#x73FE;&#x578B;&#x306E;&#x6319;&#x52D5;&#x3092;&#x6C7A;&#x5B9A;&#x3059;&#x308B;&#x969B;&#x306E;&#x7D30;&#x80DE;&#x306E;&#x5FAE;&#x5C0F;&#x74B0;&#x5883;&#x306E;&#x91CD;&#x8981;&#x6027;&#x3092;&#x5B9F;&#x8A3C;&#x3055;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x8D70;&#x5316;&#x6027;&#x7D30;&#x83CC;&#x306E;&#x610F;&#x601D;&#x6C7A;&#x5B9A;&#x30D7;&#x30ED;&#x30BB;&#x30B9;&#x306B;&#x751F;&#x7269;&#x5B66;&#x7684;&#x306A;&#x6D1E;&#x5BDF;&#x3092;&#x63D0;&#x4F9B;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;

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&#xBCD1;&#xC6D0; &#xC131; &#xB300;&#xC7A5;&#xADE0; chemotaxis &#xAE34; &#xD658;&#xACBD; &#xC2E0;&#xD638; &#xCC98;&#xB9AC;&#xC758; &#xAC04;&#xB2E8;&#xD55C; &#xBAA8;&#xB378;&#xC744; &#xC5ED;&#xC784; &#xD588;&#xB2E4; &#xBC0F; &#xB2E8;&#xC77C; &#xD654;&#xD559; &#xADF8;&#xB77C;&#xB514;&#xC5B8;&#xD2B8;&#xC5D0; &#xC138;&#xADE0;&#xC131; &#xC751;&#xB2F5;&#xC740; &#xC0C1;&#xB300;&#xC801;&#xC73C;&#xB85C; &#xC798; &#xC774;&#xD574; &#xD558; &#xACE0;. &#xC801;&#xC740; &#xC5EC;&#xB7EC; &#xD654;&#xD559; &#xADF8;&#xB77C;&#xB514;&#xC5B8;&#xD2B8;&#xC5D0; &#xB300;&#xC7A5;&#xADE0;&#xC758; &#xD608; &#xB3D9;&#xC791;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xC54C;&#xB824;&#xC838; &#xC788;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xADF8;&#xB4E4;&#xC758; &#xB124;&#xC774;&#xD2F0;&#xBE0C; &#xD658;&#xACBD;&#xC5D0;&#xC11C; &#xC140; &#xC5EC;&#xB7EC; &#xD654;&#xD559; &#xC790;&#xADF9;&#xC5D0; &#xC790;&#xC8FC; &#xB178;&#xCD9C; &#xB429;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xCD5C;&#xADFC;&#xC5D0; &#xAC1C;&#xBC1C; &#xB41C; &#xBBF8;&#xC138; chemotaxis &#xC7A5;&#xCE58;&#xB97C; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xD558; &#xC5EC;, &#xC6B0;&#xB9AC; &#xB450; &#xBC18;&#xB300; &#xD558;&#xC9C0;&#xB9CC; &#xB3D9;&#xB4F1; &#xD558; &#xAC8C; &#xC8FC;&#xC694; attractants, &#xBA54; &#xD2F8; aspartate &#xBC0F; &#xB5A0;&#xB4E4;&#xACE0;&#xC758; &#xAC15;&#xB825;&#xD55C; &#xADF8;&#xB77C;&#xB514;&#xC5B8;&#xD2B8; &#xB300;&#xC7A5;&#xADE0; &#xC138;&#xD3EC; &#xB178;&#xCD9C;. &#xB300;&#xC7A5;&#xADE0; &#xC138;&#xD3EC; &#xC751;&#xB2F5; &#xC2DC;&#xC5F0; &#xD608; &#xACB0;&#xC815; &#xD0C0;&#xB974;/Tsr &#xD574;&#xB2F9; &#xC218;&#xC6A9; &#xCCB4; &#xC218;&#xC758; &#xBE44;&#xC728;&#xC5D0; &#xC758;&#xC874; &#xD55C;&#xB2E4;. &#xB610;&#xD55C;, Tsr &#xD0C0;&#xB974;&#xC758; &#xBA74; &#xBB38;&#xD654; &#xBC00;&#xB3C4; &#xC788;&#xC9C0;&#xB9CC; &#xC131;&#xC7A5; &#xAE30;&#xAC04;&#xC5D0; &#xC758;&#xC874; &#xD55C;&#xB2E4; &#xC138;&#xD3EC;&#xC758; &#xC131;&#xC7A5; &#xC870;&#xAC74;&#xC5D0; &#xB530;&#xB77C; &#xB2E4;&#xB985;&#xB2C8;&#xB2E4; &#xBC1C;&#xACAC; &#xB410;&#xB2E4;. &#xC774;&#xB7EC;&#xD55C; &#xACB0;&#xACFC; &#xC5EC;&#xB7EC; &#xD654;&#xD559; &#xC790;&#xADF9;&#xC5D0; &#xB300;&#xC0C1;&#xC774; &#xB418; &#xACE0; phenotypic &#xB3D9;&#xC791; &#xACB0;&#xC815; &#xC138;&#xD3EC; microenvironment&#xC758; &#xC911;&#xC694;&#xC131;&#xC744; &#xC785;&#xC99D; &#xD558;&#xB294; &#xD608; &#xBC15;&#xD14C;&#xB9AC;&#xC544;&#xC758; &#xC758;&#xC0AC; &#xACB0;&#xC815; &#xACFC;&#xC815;&#xC5D0; &#xC0DD;&#xBB3C; &#xD559;&#xC801; &#xD1B5;&#xCC30;&#xB825;&#xC744; &#xC81C;&#xACF5;.

&#xBCD1;&#xC6D0; &#xC131; &#xB300;&#xC7A5;&#xADE0; &#xBC15;&#xD14C;&#xB9AC;&#xC544;&#xC758; &#xB450; &#xBC18;&#xB300; chemoattractant &#xADF8;&#xB77C;&#xB370;&#xC774;&#xC158; &#xC751;&#xB2F5; chemoreceptor &#xBE44;&#xC728;&#xC5D0; &#xB530;&#xB77C; &#xB2EC;&#xB77C; &#xC9D1;&#xB2C8;&#xB2E4;.

Quimiotaxis de Escherichia coli ha servido como un modelo simple de procesamiento de la se&#xF1;al del medio ambiente, y las respuestas bacterianas a los gradientes qu&#xED;micos individuales se entienden bastante bien. Menos se sabe sobre el comportamiento quimiot&#xE1;ctico de E. coli en gradientes qu&#xED;micos m&#xFA;ltiples. En su ambiente natural, las c&#xE9;lulas se exponen a menudo a los est&#xED;mulos qu&#xED;micos m&#xFA;ltiples. El uso de un dispositivo desarrollado recientemente la quimiotaxis de microfluidos, que expusieron c&#xE9;lulas de E. coli dos en contra, pero igualmente potentes gradientes de los principales atrayentes, metil-aspartato y serina. Las respuestas de las c&#xE9;lulas de E. coli demostr&#xF3; que las decisiones quimiot&#xE1;cticos depend&#xED;a de la relaci&#xF3;n entre el n&#xFA;mero receptor respectivo de alquitr&#xE1;n / Tsr. Adem&#xE1;s, la relaci&#xF3;n de alquitr&#xE1;n a Tsr se encontr&#xF3; que var&#xED;an con las condiciones de crecimiento de c&#xE9;lulas, mediante la cual depende de la densidad de cultivo pero no en la duraci&#xF3;n del crecimiento. Estos resultados proporcionan conocimientos biol&#xF3;gicos en los procesos de toma de decisiones de bacterias quimiot&#xE1;cticas que est&#xE1;n sometidos a m&#xFA;ltiples est&#xED;mulos qu&#xED;micos y demostrar la importancia del microambiente celular en la determinaci&#xF3;n de comportamiento fenot&#xED;pico.

Las respuestas de la bacteria E. coli a dos gradientes quimiot&#xE1;cticos opuestas depender&#xE1; de la relaci&#xF3;n Quimioreceptor

&#x6811;&#x7A81;&#x72B6;&#x7EC6;&#x80DE; (DC) &#x5F52;&#x5DE2;&#x7684;&#x6DCB;&#x5DF4;&#x7BA1;&#x548C;&#x6DCB;&#x5DF4;&#x7ED3;&#x5185;&#x5B9A;&#x4F4D;&#x662F;&#x91CD;&#x8981;&#x7684;&#x81EA;&#x9002;&#x5E94;&#x514D;&#x75AB;&#xFF0C;&#x548C;&#x7531;&#x6E10;&#x53D8;&#x7684; CCL19 &#x548C; CCL21&#xFF0C;&#x914D;&#x4F53; CCR7 &#x7684;&#x89C4;&#x7BA1;&#x3002;&#x76F4;&#x6D41;&#x8D8B;&#x5316;&#x6027;&#x7684;&#x91CD;&#x8981;&#x6027;&#xFF0C;&#x5C3D;&#x7BA1;&#x5B83;&#x4E0D;&#x597D;&#x7406;&#x89E3; DCs &#x5982;&#x4F55;&#x89E3;&#x91CA;&#x8FD9;&#x4E9B;&#x8D8B;&#x5316;&#x56E0;&#x5B50;&#x5728;&#x590D;&#x6742;&#x7684; 3D &#x5FAE;&#x73AF;&#x5883;&#x4E2D;&#x7684;&#x6E10;&#x53D8;&#x3002;&#x5728;&#x8FD9;&#x91CC;&#xFF0C;&#x6211;&#x4EEC;&#x4F7F;&#x7528;&#x4E00;&#x79CD;&#x5141;&#x8BB8;&#x8FC5;&#x901F;&#x5EFA;&#x7ACB;&#x7A33;&#x5B9A;&#x6E10;&#x53D8;&#x4E2D; 3D &#x77E9;&#x9635;&#x663E;&#x793A; 3D &#x76F4;&#x6D41;&#x8D8B;&#x5316;&#x6027;&#x53EF;&#x4EE5;&#x54CD;&#x5E94; CCR7 &#x914D;&#x4F53;&#x6E10;&#x53D8;&#x5C0F;&#x7684; 0.4%&#xFF0C;&#x8FD9;&#x6709;&#x52A9;&#x4E8E;&#x89E3;&#x91CA;&#x5982;&#x4F55; DCs &#x611F;&#x89C9;&#x7684;&#x6DCB;&#x5DF4;&#x7BA1;&#x7684;&#x73AF;&#x5883;&#x8D8B;&#x5316;&#x56E0;&#x5B50;&#x6269;&#x6563;&#x7684;&#x5E7F;&#x64AD;&#x7684;&#x8DDD;&#x79BB;&#x53D7;&#x5230;&#x5BF9;&#x6D41;&#x6D41;&#x52A8;&#x8FDB;&#x5165;&#x8840;&#x7BA1;&#x7684;&#x5FAE;&#x6D41;&#x63A7;&#x8BBE;&#x5907;&#x3002;&#x6709;&#x8DA3;&#x7684;&#x662F;&#xFF0C;DCs &#x5411;&#x8FD9;&#x4E24;&#x4E2A;&#x8D8B;&#x5316;&#x56E0;&#x5B50;&#x5728;&#x5C0F;&#x6E10;&#x53D8; &#xFF08;&le; 60 nM/mm&#xFF09;&#xFF0C;&#x663E;&#x793A;&#x7C7B;&#x4F3C;&#x654F;&#x611F;&#x95EE;&#x9898;&#xFF0C;&#x4F46;&#x9AD8;&#x68AF;&#x5EA6; CCL21&#xFF0C;&#x8FD9;&#x4E0E; CCL19 &#x4E0D;&#x540C;&#x5F3A;&#x70C8;&#x7ED1;&#x5B9A;&#x5230;&#x77E9;&#x9635;&#x86CB;&#x767D;&#x91A3;&#x548C;&#x4FE1;&#x53F7;&#x65E0;&#x9700;&#x5185;&#x90E8;&#x5316;&#x7684;&#x5B9E;&#x73B0;&#x66F4;&#x9AD8;&#x6548;&#x5730;&#x8FC1;&#x79FB;&#x3002;&#x6B64;&#x5916;&#xFF0C;&#x7EC6;&#x80DE;&#x4F18;&#x5148;&#x8FC1;&#x79FB;&#x5B9E;&#x73B0; CCL21 &#x65F6;&#x66B4;&#x9732;&#x5230;&#x5E73;&#x7B49;&#x548C;&#x5BF9;&#x9762;&#x7684;&#x68AF;&#x5EA6; CCL21 &#x548C; CCL19 &#x7684;&#x540C;&#x65F6;&#xFF0C;&#x5373;&#x4F7F;&#x77E9;&#x9635;&#x5177;&#x6709;&#x7EA6;&#x675F;&#x529B;&#x7684; CCL21 &#x88AB;&#x963B;&#x6B62;&#x3002;&#x867D;&#x7136;&#x8FD9;&#x4E9B;&#x914D;&#x6709;&#x7C7B;&#x4F3C;&#x7ED1;&#x5B9A;&#x5173;&#x8054;&#x5230; CCR7&#xFF0C;&#x6211;&#x4EEC;&#x7684;&#x7814;&#x7A76;&#x7ED3;&#x679C;&#x8868;&#x660E;&#xFF0C;&#x5728; 3D &#x73AF;&#x5883;&#x4E2D;&#xFF0C;CCL21 &#x6BD4; CCL19 &#x76F4;&#x6D41;&#x79FB;&#x5F99;&#x66F4;&#x6709;&#x529B;&#x7684;&#x5B9A;&#x5411;&#x63D0;&#x793A;&#x3002;&#x8FD9;&#x4E9B;&#x7814;&#x7A76;&#x7ED3;&#x679C;&#x6D1E;&#x5BDF;&#x65B0;&#x5B9A;&#x91CF;&#x76F4;&#x6D41;&#x8D8B;&#x5316;&#x6027;&#x751F;&#x7406;&#x7684; 3D &#x73AF;&#x5883;&#x4E2D;&#xFF0C;&#x5E76;&#x5EFA;&#x8BAE;&#x5982;&#x4F55; CCL19 &#x548C; CCL21 &#x53EF;&#x80FD;&#x4FE1;&#x53F7;&#x4EE5;&#x4E0D;&#x540C;&#x7684;&#x65B9;&#x5F0F;&#x6765;&#x5FAE;&#x8C03; DC &#x5F52;&#x5DE2;&#x548C;&#x6DCB;&#x5DF4;&#x7CFB;&#x7EDF;&#x5185;&#x5B9A;&#x4F4D;&#x3002;&#x8FD9;&#x4E9B;&#x7ED3;&#x679C;&#x8FD8;&#x5177;&#x6709;&#x5176;&#x4ED6;&#x7EC6;&#x80DE;&#x8D8B;&#x5316;&#x6027;&#x7684;&#x7CFB;&#x7EDF;&#xFF0C;&#x4ECD;&#x7136;&#x5728; 3D &#x73AF;&#x5883;&#x4E0B;&#x7406;&#x89E3;&#x5F88;&#x5DEE;&#x5BF9;&#x5E7F;&#x6CDB;&#x7684;&#x76F8;&#x5173;&#x6027;&#x3002;

&#x5728; 3D &#x4E0B;&#x5B9A;&#x4E49;&#x8D8B;&#x5316;&#x56E0;&#x5B50;&#x6E10;&#x53D8;&#x7684;&#x6811;&#x7A81;&#x72B6;&#x7EC6;&#x80DE;&#x8D8B;&#x5316;&#x63ED;&#x793A;&#x4E86;&#x914D;&#x4F53; CCL21 &#x548C; CCL19 &#x7684;&#x9274;&#x522B;&#x54CD;&#x5E94;&#x3002;

Dendritic cell (DC) homing to the lymphatics and positioning within the lymph node is important for adaptive immunity, and is regulated by gradients of CCL19 and CCL21, ligands for CCR7. Despite the importance of DC chemotaxis, it is not well understood how DCs interpret gradients of these chemokines in a complex 3D microenvironment. Here, we use a microfluidic device that allows rapid establishment of stable gradients in 3D matrices to show that DC chemotaxis in 3D can respond to CCR7 ligand gradients as small as 0.4%, which helps explain how DCs sense lymphatic vessels in an environment where broadcast distance for chemokine diffusion is hindered by convective flows into the vessel. Interestingly, DCs displayed similar sensitivities to both chemokines at small gradients (â‰¤ 60 nM/mm), but migrated more efficiently towards higher gradients of CCL21, which unlike CCL19 binds strongly to matrix proteoglycans and signals without the need for internalization. Furthermore, cells preferentially migrated towards CCL21 when exposed to equal and opposite gradients of CCL21 and CCL19 simultaneously, even when matrix-binding of CCL21 was prevented. Although these ligands have similar binding affinity to CCR7, our results demonstrate that, in a 3D environment, CCL21 is a more potent directional cue for DC migration than CCL19. These findings provide new quantitative insight into DC chemotaxis in a physiological 3D environment and suggest how CCL19 and CCL21 may signal differently to fine-tune DC homing and positioning within the lymphatic system. These results also have broad relevance to other systems of cell chemotaxis, which remain poorly understood in the 3D context.

Dendritic cell chemotaxis in 3D under defined chemokine gradients reveals differential response to ligands CCL21 and CCL19.

Des cellules dendritiques (DC) homing aux vaisseaux lymphatiques et de positionnement au sein du ganglion lymphatique est important pour l&#x26;#39;immunit&#xE9; adaptative, et est r&#xE9;gie par des gradients de CCL19 et CCL21, ligands pour CCR7. Malgr&#xE9; l&#x26;#39;importance de la DC chimiotactisme, il n&#x26;#39;est pas bien compris comment interpr&#xE9;ter les PED gradients de ces chimiokines dans un microenvironnement complexe 3D. Ici, nous utilisons un dispositif microfluidique qui permet l&#x26;#39;&#xE9;tablissement rapide de gradients stables dans les matrices 3D pour montrer que DC chimiotaxie en 3D peut r&#xE9;pondre &#xE0; CCR7 gradients ligand aussi petit que 0,4%, ce qui contribue &#xE0; expliquer la fa&#xE7;on dont les navires lymphatiques PED sens dans un environnement o&#xF9; la distance de diffusion pour la diffusion des chimiokines est entrav&#xE9;e par les flux de convection dans la cuve. Fait int&#xE9;ressant, les PED affich&#xE9; des sensibilit&#xE9;s similaires pour les deux chimiokines &#xE0; des gradients de petites (&#x2264; 60 nm / mm), mais la migration de mani&#xE8;re plus efficace vers les hautes pentes de CCL21, qui, contrairement &#xE0; CCL19 se lie fortement aux prot&#xE9;oglycanes de la matrice et les signaux sans la n&#xE9;cessit&#xE9; d&#x26;#39;internalisation. En outre, les cellules pr&#xE9;f&#xE9;rentiellement migr&#xE9; vers CCL21 lorsqu&#x26;#39;ils sont expos&#xE9;s &#xE0; des gradients &#xE9;gales et oppos&#xE9;es de CCL21 et CCL19 simultan&#xE9;ment, m&#xEA;me quand la matrice de liaison de CCL21 a &#xE9;t&#xE9; emp&#xEA;ch&#xE9;. Bien que ces ligands ont m&#xEA;me affinit&#xE9; de liaison &#xE0; CCR7, nos r&#xE9;sultats d&#xE9;montrent que, dans un environnement 3D, CCL21 est un indice plus puissant directionnelle pour DC migration que CCL19. Ces r&#xE9;sultats fournissent de nouveaux aper&#xE7;u quantitatif en DC chimiotactisme dans un environnement physiologique 3D et montrer comment CCL19 et CCL21 peut signaler diff&#xE9;remment &#xE0; affiner DC de ralliement et de positionnement dans le syst&#xE8;me lymphatique. Ces r&#xE9;sultats ont &#xE9;galement un int&#xE9;r&#xEA;t g&#xE9;n&#xE9;ral &#xE0; d&#x26;#39;autres syst&#xE8;mes de chimiotactisme des cellules, qui restent mal comprises dans le contexte 3D.

Chimiotactisme des cellules dendritiques en 3D dans des variations de chimiokines d&#xE9;finies r&#xE9;v&#xE8;le d&#x26;#39;intervention adapt&#xE9;e &#xE0; des ligands CCL21 et CCL19

Dendritischen Zellen (DC) homing auf das Lymphsystem und Positionierung innerhalb der Lymphknoten ist wichtig f&uuml;r die adaptive Immunit&auml;t und Verl&auml;ufe von CCL19 und CCL21, Liganden f&uuml;r CCR7 geregelt ist. Trotz der Bedeutung der DC Chemotaxis ist es nicht gut verstanden wie DCs Verl&auml;ufe bei diesen Chemokinen in einem komplexen 3D Mikromilieu interpretieren. Hier verwenden wir ein Microfluidic-Ger&auml;t, das erm&ouml;glicht die rasche Einrichtung stabiler Gradienten in 3D Matrizen zu zeigen, dass DC Chemotaxis in 3D CCR7 Ligand Verl&auml;ufe so klein wie 0,4 %, reagieren die hilft zu erkl&auml;ren, wie DCs Lymphgef&auml;&szlig;e in einer Umgebung sp&uuml;ren wo Sendung Distanz f&uuml;r Chemokine Diffusion durch konvektive m&uuml;ndet das Schiff behindert wird. Interessanterweise DCs &auml;hnliche Empfindlichkeiten beide Chemokine bei kleinen Steigungen (&le; 60 nM/mm) angezeigt, aber effizienter in Richtung h&ouml;here Gradienten von CCL21, die im Gegensatz zu CCL19 bindet stark an Matrix Proteoglykane und Signale ohne die Notwendigkeit der Internalisierung migriert. Dar&uuml;ber hinaus migriert Zellen bevorzugt in Richtung CCL21, wenn gleich und gegen&uuml;ber Gradienten von CCL21 und CCL19 gleichzeitig ausgesetzt, selbst wenn Matrix-Bindung von CCL21 verhindert worden sei. Obwohl diese Liganden &auml;hnlichen Bindungsaffinit&auml;t zu CCR7 haben, zeigen unsere Ergebnisse, dass, in einer 3D-Umgebung, CCL21 ein potenter direktionale Stichwort f&uuml;r DC-Migration als CCL19. Diese Befunde geben neuen quantitativen Einblick in DC Chemotaxis in einer physiologischen 3D-Umgebung und vorschlagen, wie CCL19 und CCL21 anders hinweisen k&ouml;nnen DC Feinabstimmung Referenzfahrt und Positionierung auf das lymphatische System. Diese Ergebnisse haben auch gro&szlig;e Relevanz zu anderen Systemen der Zelle Chemotaxis, die im Zusammenhang mit 3D weitgehend unverstanden bleiben.

Dendritische Zelle Chemotaxis in 3D unter definierten Chemokin-Gradienten zeigt differenzierte Antwort auf Liganden CCL21 und CCL19.

Cellule dendritiche (DC) homing per i vasi linfatici e il posizionamento all&#39;interno del linfonodo sono importante per l&#39;immunit&agrave; adattativa ed sono regolata da gradienti di CCL19 e CCL21, leganti per CCR7. Nonostante l&#39;importanza della chemiotassi DC, non &egrave; ben inteso come DCs interpretare le pendenze di queste chemochine in un microambiente 3D complesso. Qui, utilizziamo un dispositivo microfluidico che permette la rapida creazione di gradienti stabile in matrici 3D per mostrare che la chemiotassi DC in 3D pu&ograve; rispondere a gradienti di ligando CCR7 piccoli come lo 0,4%, che aiuta a spiegare come DCs senso vasi linfatici in un ambiente dove distanza di trasmissione per diffusione delle chemochine &egrave; ostacolato da flussi convettivi nel recipiente. Interessante, DCs visualizzato sensibilit&agrave; simili a entrambi chemochine alle piccole pendenze (&le; 60 nM/mm), ma in modo pi&ugrave; efficiente la migrazione verso pi&ugrave; alti gradienti di CCL21, che a differenza di CCL19 segnali senza bisogno di interiorizzazione e si lega fortemente a proteoglicani di matrice. Inoltre, le cellule preferenzialmente migrarono verso CCL21 quando esposti a uguale e di fronte le pendenze di CCL21 e CCL19 simultaneamente, anche quando matrix-associazione di CCL21 &egrave; stata evitata. Sebbene questi ligandi simili affinit&agrave; di legame per CCR7, i nostri risultati dimostrano che, in un ambiente 3D, CCL21 &egrave; un cue direzionale pi&ugrave; potente per la migrazione DC rispetto CCL19. Questi risultati forniscono nuova visione quantitativa chemiotassi DC in un ambiente 3D fisiologico e suggeriscono come CCL19 e CCL21 pu&ograve; segnalare in modo diverso perfezionare DC homing e posizionamento all&#39;interno del sistema linfatico. Questi risultati hanno anche ampia rilevanza ad altri sistemi di chemiotassi delle cellule, che rimangono scarsamente comprensibile nel contesto 3D.

Chemiotassi delle cellule dendritiche in 3D sotto gradienti chemokine definito rivela risposta differenziale ai ligands CCL21 e CCL19.

&#x30EA;&#x30F3;&#x30D1;&#x7BC0;&#x5185;&#x306E;&#x30EA;&#x30F3;&#x30D1;&#x7BA1;&#x3068;&#x306E;&#x4F4D;&#x7F6E;&#x306B;&#x30DB;&#x30FC;&#x30DF;&#x30F3;&#x30B0;&#x6A39;&#x72B6;&#x7D30;&#x80DE;&#xFF08;DC&#xFF09;&#x9069;&#x5FDC;&#x514D;&#x75AB;&#x306E;&#x305F;&#x3081;&#x306B;&#x91CD;&#x8981;&#x3067;&#x3042;&#x308A;&#x3001;CCL19&#x3068;CCL21&#x306E;&#x30B0;&#x30E9;&#x30C7;&#x30FC;&#x30B7;&#x30E7;&#x30F3;&#x3001;CCR7&#x306E;&#x30EA;&#x30AC;&#x30F3;&#x30C9;&#x306B;&#x3088;&#x3063;&#x3066;&#x898F;&#x5236;&#x3055;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002; DC&#x8D70;&#x5316;&#x6027;&#x306E;&#x91CD;&#x8981;&#x6027;&#x306B;&#x3082;&#x304B;&#x304B;&#x308F;&#x3089;&#x305A;&#x3001;&#x305D;&#x308C;&#x306F;&#x3088;&#x304F;DC&#x306F;&#x8907;&#x96D1;&#x306A;3&#x6B21;&#x5143;&#x5FAE;&#x5C0F;&#x74B0;&#x5883;&#x3067;&#x3053;&#x308C;&#x3089;&#x306E;&#x30B1;&#x30E2;&#x30AB;&#x30A4;&#x30F3;&#x306E;&#x52FE;&#x914D;&#x3092;&#x3069;&#x3046;&#x89E3;&#x91C8;&#x3059;&#x308B;&#x304B;&#x7406;&#x89E3;&#x3055;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x305B;&#x3093;&#x3002;&#x3053;&#x3053;&#x3067;&#x306F;&#x3001;3D&#x306E;DC&#x8D70;&#x5316;&#x6027;&#x306F;&#x3069;&#x3053;&#x306E;&#x653E;&#x9001;&#x8DDD;&#x96E2;&#x306E;&#x74B0;&#x5883;&#x3067;&#x3069;&#x306E;&#x3088;&#x3046;&#x306B;DC&#x306E;&#x30BB;&#x30F3;&#x30B9;&#x30EA;&#x30F3;&#x30D1;&#x7BA1;&#x3092;&#x8AAC;&#x660E;&#x3059;&#x308B;&#x306E;&#x306B;&#x5F79;&#x7ACB;&#x3061;0.4&#x30D1;&#x30FC;&#x30BB;&#x30F3;&#x30C8;&#x3068;&#x5C0F;&#x3055;&#x3044;&#x3088;&#x3046;&#x306B;CCR7&#x30EA;&#x30AC;&#x30F3;&#x30C9;&#x52FE;&#x914D;&#x306B;&#x5BFE;&#x5FDC;&#x3067;&#x304D;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x3092;&#x793A;&#x3059;&#x305F;&#x3081;&#x306B;3&#x6B21;&#x5143;&#x30DE;&#x30C8;&#x30EA;&#x30C3;&#x30AF;&#x30B9;&#x3067;&#x5B89;&#x5B9A;&#x3057;&#x305F;&#x52FE;&#x914D;&#x306E;&#x6025;&#x901F;&#x306A;&#x78BA;&#x7ACB;&#x3092;&#x53EF;&#x80FD;&#x306B;&#x3059;&#x308B;&#x30DE;&#x30A4;&#x30AF;&#x30ED;&#x6D41;&#x4F53;&#x30C7;&#x30D0;&#x30A4;&#x30B9;&#x3092;&#x4F7F;&#x7528;&#x3059;&#x308B;&#x30B1;&#x30E2;&#x30AB;&#x30A4;&#x30F3;&#x62E1;&#x6563;&#x306E;&#x305F;&#x3081;&#x306B;&#x5BB9;&#x5668;&#x306B;&#x5BFE;&#x6D41;&#x30D5;&#x30ED;&#x30FC;&#x306B;&#x3088;&#x3063;&#x3066;&#x59A8;&#x3052;&#x3089;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x3002;&#x8208;&#x5473;&#x6DF1;&#x3044;&#x3053;&#x3068;&#x306B;&#x3001;DC&#x306F;&#x5C0F;&#x3055;&#x306A;&#x52FE;&#x914D;&#xFF08;&#x2264;60 NM / mm&#xFF09;&#x3067;&#x3001;&#x4E21;&#x65B9;&#x306E;&#x30B1;&#x30E2;&#x30AB;&#x30A4;&#x30F3;&#x3068;&#x540C;&#x69D8;&#x306E;&#x611F;&#x5EA6;&#x3092;&#x8868;&#x793A;&#x3055;&#x308C;&#x307E;&#x3059;&#x304C;&#x3001;CCL19&#x3068;&#x306F;&#x7570;&#x306A;&#x308A;&#x3001;&#x5185;&#x5728;&#x5316;&#x3092;&#x5FC5;&#x8981;&#x3068;&#x305B;&#x305A;&#x306B;&#x30DE;&#x30C8;&#x30EA;&#x30C3;&#x30AF;&#x30B9;&#x30D7;&#x30ED;&#x30C6;&#x30AA;&#x30B0;&#x30EA;&#x30AB;&#x30F3;&#x3068;&#x4FE1;&#x53F7;&#x306B;&#x5F37;&#x304F;&#x7D50;&#x5408;&#x3059;&#x308B;CCL21&#x3001;&#x3088;&#x308A;&#x9AD8;&#x3044;&#x52FE;&#x914D;&#x306B;&#x5411;&#x3051;&#x3066;&#x3001;&#x3088;&#x308A;&#x52B9;&#x7387;&#x7684;&#x306B;&#x79FB;&#x884C;&#x3057;&#x307E;&#x3057;&#x305F;&#x3002; CCL21&#x3068;CCL19&#x306E;&#x540C;&#x6642;&#x306B;&#x53CD;&#x5BFE;&#x5411;&#x304D;&#x306B;&#x7B49;&#x3057;&#x3044;&#x3068;&#x52FE;&#x914D;&#x306B;&#x3055;&#x3089;&#x3055;&#x308C;&#x305F;&#x3068;&#x304D;&#x3055;&#x3089;&#x306B;&#x3001;&#x7D30;&#x80DE;&#x304C;&#x512A;&#x5148;&#x7684;&#x306B;CCL21&#x306E;&#x30DE;&#x30C8;&#x30EA;&#x30C3;&#x30AF;&#x30B9;&#x7D50;&#x5408;&#x304C;&#x9632;&#x6B62;&#x3055;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x5834;&#x5408;&#x3067;&#x3082;&#x3001;CCL21&#x306B;&#x5411;&#x304B;&#x3063;&#x3066;&#x79FB;&#x884C;&#x3057;&#x307E;&#x3057;&#x305F;&#x3002;&#x3053;&#x308C;&#x3089;&#x306E;&#x30EA;&#x30AC;&#x30F3;&#x30C9;&#x306F;CCR7&#x3068;&#x540C;&#x69D8;&#x306E;&#x7D50;&#x5408;&#x89AA;&#x548C;&#x6027;&#x3092;&#x6301;&#x3063;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x304C;&#x3001;&#x6211;&#x3005;&#x306E;&#x7D50;&#x679C;&#x306F;&#x3001;3D&#x74B0;&#x5883;&#x3067;&#x3001;CCL21&#x306F;CCL19&#x3088;&#x308A;DC&#x79FB;&#x884C;&#x306E;&#x305F;&#x3081;&#x306E;&#x3088;&#x308A;&#x5F37;&#x529B;&#x306A;&#x53CC;&#x65B9;&#x5411;&#x30AD;&#x30E5;&#x30FC;&#x3067;&#x3042;&#x308B;&#x3001;&#x3053;&#x3068;&#x3092;&#x793A;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x3002;&#x3053;&#x308C;&#x3089;&#x306E;&#x77E5;&#x898B;&#x306F;&#x3001;&#x751F;&#x7406;&#x7684;&#x306A;3D&#x74B0;&#x5883;&#x3067;DC&#x8D70;&#x5316;&#x6027;&#x3078;&#x306E;&#x65B0;&#x305F;&#x306A;&#x5B9A;&#x91CF;&#x7684;&#x306A;&#x6D1E;&#x5BDF;&#x3092;&#x63D0;&#x4F9B;&#x3057;&#x3001;CCL19&#x3068;CCL21&#x306F;&#x30EA;&#x30F3;&#x30D1;&#x7CFB;&#x5185;&#x3067;&#x5FAE;&#x8ABF;&#x6574;&#x3059;&#x308B;DC&#x30DB;&#x30FC;&#x30DF;&#x30F3;&#x30B0;&#x3068;&#x4F4D;&#x7F6E;&#x6C7A;&#x3081;&#x306B;&#x7570;&#x306A;&#x3063;&#x3066;&#x901A;&#x77E5;&#x3057;&#x3066;&#x3082;&#x3088;&#x3044;&#x65B9;&#x6CD5;&#x3092;&#x304A;&#x52E7;&#x3081;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x3053;&#x308C;&#x3089;&#x306E;&#x7D50;&#x679C;&#x306F;&#x307E;&#x305F;&#x3001;3D&#x30B3;&#x30F3;&#x30C6;&#x30AD;&#x30B9;&#x30C8;&#x3067;&#x3088;&#x304F;&#x308F;&#x304B;&#x3063;&#x3066;&#x3044;&#x306A;&#x3044;&#x307E;&#x307E;&#x306E;&#x7D30;&#x80DE;&#x8D70;&#x5316;&#x6027;&#x306E;&#x4ED6;&#x306E;&#x30B7;&#x30B9;&#x30C6;&#x30E0;&#x3078;&#x306E;&#x5E83;&#x7BC4;&#x306A;&#x95A2;&#x9023;&#x6027;&#x3092;&#x6301;&#x3063;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;

&#x5B9A;&#x7FA9;&#x3055;&#x308C;&#x305F;&#x30B1;&#x30E2;&#x30AB;&#x30A4;&#x30F3;&#x52FE;&#x914D;&#x306E;&#x4E0B;&#x3067;3D&#x306E;&#x6A39;&#x72B6;&#x7D30;&#x80DE;&#x306E;&#x8D70;&#x5316;&#x6027;&#x30EA;&#x30AC;&#x30F3;&#x30C9;CCL21&#x3068;CCL19&#x306E;&#x5DEE;&#x52D5;&#x5FDC;&#x7B54;&#x3092;&#x660E;&#x3089;&#x304B;&#x306B;

&#xC218;&#xC9C0;&#xC0C1; &#xC138;&#xD3EC; (DC)&#xB294; lymphatics&#xC5D0; &#xC790;&#xB3D9; &#xC704;&#xCE58; &#xBC0F; &#xB9BC;&#xD504; &#xB178;&#xB4DC; &#xB0B4; &#xC704;&#xCE58; &#xC801;&#xC751; &#xBA74;&#xC5ED;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xC911;&#xC694; &#xD558; &#xACE0; CCL19 &#xBC0F; CCL21, ccr7&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; ligands&#xC758; &#xAE30;&#xC6B8;&#xAE30;&#xC5D0; &#xC758;&#xD574; &#xADDC;&#xC81C; &#xB429;&#xB2C8;&#xB2E4;. DC chemotaxis &#xC911;&#xC694;&#xC131;&#xC5D0;&#xB3C4; &#xBD88;&#xAD6C; &#xD558; &#xACE0; &#xADF8;&#xAC83;&#xC740; &#xC798; &#xC774;&#xD574; &#xB418;&#xC9C0; Dc &#xBCF5;&#xC7A1; &#xD55C; 3D microenvironment&#xC5D0; &#xC774;&#xB7EC;&#xD55C; chemokines &#xADF8;&#xB77C;&#xB514;&#xC5B8;&#xD2B8;&#xB97C; &#xD574;&#xC11D; &#xD558;&#xB294; &#xBC29;&#xBC95;. &#xC5EC;&#xAE30;, &#xC6B0;&#xB9AC; &#xCC28;&#xC6D0;&#xC5D0;&#xC11C; DC chemotaxis 0.4% Dc chemokine &#xD655;&#xC0B0;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xBC29;&#xC1A1;&#xB41C; &#xAC70;&#xB9AC; &#xADF8;&#xB987;&#xC5D0; &#xB300;&#xB958; &#xD750;&#xB984;&#xC5D0; &#xC758;&#xD574; &#xBC29;&#xD574; &#xB418;&#xB294; &#xD658;&#xACBD;&#xC5D0;&#xC11C; &#xB9BC;&#xD504; &#xD608;&#xAD00;&#xC744; &#xAC10;&#xC9C0; &#xD558;&#xB294; &#xBC29;&#xBC95;&#xC744; &#xC124;&#xBA85; &#xD558;&#xB294; &#xB370; &#xB3C4;&#xC6C0;&#xC774; &#xC791;&#xC740; CCR7 ligand &#xADF8;&#xB77C;&#xB514;&#xC5B8;&#xD2B8;&#xC5D0; &#xC751;&#xB2F5;&#xD560; &#xC218; &#xC788;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4; &#xBCF4;&#xC5EC; 3D &#xB9E4;&#xD2B8;&#xB9AD;&#xC2A4;&#xC5D0; &#xC548;&#xC815; &#xADF8;&#xB77C;&#xB514;&#xC5B8;&#xD2B8; &#xC2E0;&#xC18D;&#xD55C; &#xC124;&#xB9BD;&#xC744; &#xD5C8;&#xC6A9; &#xD558;&#xB294; &#xBBF8;&#xC138; &#xC7A5;&#xCE58; &#xC0AC;&#xC6A9;. &#xD765;&#xBBF8;&#xB86D;&#xAC8C;&#xB3C4;, DCs &#xC791;&#xC740; &#xADF8;&#xB77C;&#xB514;&#xC5B8;&#xD2B8; (&le; 60 nM/mm)&#xC5D0; &#xB450; chemokines&#xC5D0; &#xC720;&#xC0AC;&#xD55C; &#xAC10;&#xB3C4; &#xD45C;&#xC2DC; &#xD558;&#xC9C0;&#xB9CC; ccl19&#xC640;&#xB294; &#xB2EC;&#xB9AC; &#xB9E4;&#xD2B8;&#xB9AD;&#xC2A4; proteoglycans&#xB97C; &#xAC15;&#xB825; &#xD558; &#xAC8C; &#xACB0;&#xC18D; &#xD558; &#xACE0; &#xAD6D;&#xC81C;&#xD654;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xD544;&#xC694; &#xC5C6;&#xC774; &#xC2E0;&#xD638;&#xB294; ccl21&#xC758; &#xB192;&#xC740; &#xADF8;&#xB77C;&#xB514;&#xC5B8;&#xD2B8;&#xB97C; &#xD5A5;&#xD574; &#xBCF4;&#xB2E4; &#xD6A8;&#xC728;&#xC801;&#xC73C;&#xB85C; &#xB9C8;&#xC774;&#xADF8;&#xB808;&#xC774;&#xC158;&#xB429;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xB610;&#xD55C;, &#xC140; CCL21 ccl21&#xC758; &#xB9E4;&#xD2B8;&#xB9AD;&#xC2A4; &#xBC14;&#xC778;&#xB529;&#xC744; &#xAE08;&#xC9C0; &#xD558;&#xB294; &#xACBD;&#xC6B0;&#xC5D0; &#xB3D9;&#xC77C; &#xD558; &#xACE0; CCL21 &#xBC0F; ccl19&#xC758; &#xADF8;&#xB77C;&#xB514;&#xC5B8;&#xD2B8; &#xBC18;&#xB300;&#xB97C; &#xB3D9;&#xC2DC;&#xC5D0; &#xB178;&#xCD9C; &#xB420; &#xB54C; &#xD5A5;&#xD574; &#xC6B0;&#xC120;&#xC801;&#xC73C;&#xB85C; &#xB9C8;&#xC774;&#xADF8;&#xB808;&#xC774;&#xC158;&#xB429;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xBE44;&#xB85D; &#xC774;&#xB7EC;&#xD55C; ligands CCR7 &#xBE44;&#xC2B7;&#xD55C; &#xBC14;&#xC778;&#xB529; &#xC120;&#xD638;&#xB3C4;, &#xC6B0;&#xB9AC;&#xC758; &#xACB0;&#xACFC;, 3D &#xD658;&#xACBD;&#xC5D0;&#xC11C; CCL21 CCL19 &#xBCF4;&#xB2E4; DC &#xB9C8;&#xC774;&#xADF8;&#xB808;&#xC774;&#xC158;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xB354; &#xAC15;&#xB825;&#xD55C; &#xBC29;&#xD5A5; &#xD050;&#xB294; &#xC785;&#xC99D;. &#xC774;&#xB7EC;&#xD55C; &#xC5F0;&#xAD6C; &#xACB0;&#xACFC; &#xC0DD;&#xB9AC; 3D &#xD658;&#xACBD;&#xC5D0;&#xC11C; DC chemotaxis&#xC5D0; &#xC0C8;&#xB85C;&#xC6B4; &#xC591;&#xC801; &#xD1B5;&#xCC30;&#xB825;&#xC744; &#xC81C;&#xACF5; &#xD558; &#xACE0; &#xC5B4;&#xB5BB;&#xAC8C; ccl19&#xC640; CCL21 &#xC2E0;&#xD638; &#xC218; &#xC788;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4; &#xB2E4;&#xB974;&#xAC8C; DC&#xB97C; &#xC138;&#xBC00; &#xD558; &#xAC8C; &#xC870;&#xC815; &#xC790;&#xB3D9; &#xC704;&#xCE58; &#xACE0; &#xB9BC;&#xD504; &#xC2DC;&#xC2A4;&#xD15C; &#xB0B4;&#xC5D0;&#xC11C; &#xB450;&#xB294; &#xAC83;&#xC774; &#xC88B;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC774;&#xB7EC;&#xD55C; &#xACB0;&#xACFC; &#xB610;&#xD55C; 3D &#xCEE8;&#xD14D;&#xC2A4;&#xD2B8;&#xC5D0;&#xC11C; &#xC81C;&#xB300;&#xB85C; &#xC774;&#xD574; &#xB0A8;&#xC544; &#xC788;&#xB294; &#xC140; chemotaxis&#xC758; &#xB2E4;&#xB978; &#xC2DC;&#xC2A4;&#xD15C;&#xC5D0; &#xAD11;&#xBC94;&#xC704; &#xD55C; &#xAD00;&#xB828;&#xC131;&#xC774; &#xC788;&#xB2E4;.

&#xC815;&#xC758; &#xB41C; chemokine &#xADF8;&#xB77C;&#xB514;&#xC5B8;&#xD2B8; &#xC544;&#xB798; 3d&#xC5D0;&#xC11C; &#xC218;&#xC9C0;&#xC0C1; &#xC138;&#xD3EC; chemotaxis ligands CCL21 &#xBC0F; ccl19&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xCC28;&#xB4F1; &#xC751;&#xB2F5;&#xC744; &#xBCF4;&#xC5EC;&#xC900;&#xB2E4;.

C&#xE9;lulas dendr&#xED;ticas (DC) recalada de los vasos linf&#xE1;ticos y el posicionamiento dentro de los ganglios linf&#xE1;ticos es importante para la inmunidad adaptativa, y est&#xE1; regulado por gradientes de CCL19 y CCL21, los ligandos para CCR7. A pesar de la importancia de la quimiotaxis de CC, no se sabe bien c&#xF3;mo interpretar los gradientes de los pa&#xED;ses en desarrollo estas quimiocinas en un microambiente 3D complejo. Aqu&#xED;, nosotros usamos un dispositivo de microfluidos que permite el r&#xE1;pido establecimiento de gradientes estables en matrices 3D para mostrar que la quimiotaxis de CC en 3D puede responder a los gradientes de CCR7 ligando tan peque&#xF1;as como 0,4%, lo que ayuda a explicar c&#xF3;mo los PED los vasos linf&#xE1;ticos de sentido en un entorno donde la distancia de transmisi&#xF3;n para quimioquinas difusi&#xF3;n se ve obstaculizada por los flujos convectivos en el recipiente. Curiosamente, DC muestra sensibilidades similares para ambas quimiocinas en gradientes peque&#xF1;os (&#x2264; 60 nM / mm), pero migr&#xF3; m&#xE1;s eficientemente hacia mayores gradientes de CCL21, que a diferencia de CCL19 se une fuertemente a los proteoglicanos de la matriz y las se&#xF1;ales sin la necesidad de internalizaci&#xF3;n. Adem&#xE1;s, las c&#xE9;lulas migraron hacia CCL21 preferentemente cuando se expone a los gradientes de iguales y opuestas de CCL21 y CCL19 simult&#xE1;neamente, incluso cuando la matriz de uni&#xF3;n de CCL21 fue impedido. A pesar de estos ligandos tienen afinidad de uni&#xF3;n similar a CCR7, nuestros resultados demuestran que, en un entorno 3D, CCL21 es una se&#xF1;al de direcci&#xF3;n m&#xE1;s potente para la DC, la migraci&#xF3;n que CCL19. Estos resultados proporcionan una nueva visi&#xF3;n cuantitativa a la DC la quimiotaxis en un entorno 3D fisiol&#xF3;gico y sugerir c&#xF3;mo CCL19 y CCL21 puede ser una se&#xF1;al diferente a la de CC afinar la vivienda y la posici&#xF3;n dentro del sistema linf&#xE1;tico. Estos resultados tambi&#xE9;n tienen amplia relevancia a otros sistemas de quimiotaxis de las c&#xE9;lulas, que siguen siendo poco conocidos en el contexto de 3D.

La quimiotaxis de c&#xE9;lulas dendr&#xED;ticas en 3D bajo gradientes de quimioquinas definidos revela que la respuesta diferencial de ligandos CCL21 y CCL19

&#x4F53;&#x5916;&#x3001; &#x52A8;&#x7269;&#x7EC6;&#x80DE;&#x5927;&#x591A;&#x88AB;&#x7EC6;&#x80DE;&#x51DD;&#x80F6;&#x57FA;&#x8D28;&#x3002;&#x8FD9;&#x662F;&#x6700;&#x8FD1;&#x51FA;&#x73B0;&#x886C;&#x5E95;&#x521A;&#x5EA6;&#x5F71;&#x54CD;&#x7EC6;&#x80DE;&#x7684;&#x884C;&#x4E3A;&#xFF0C;&#x5305;&#x62EC;&#x9ECF;&#x9644;&#x3001; &#x5206;&#x5316;&#x548C;&#x8FC1;&#x79FB;&#x7684;&#x91CD;&#x8981;&#x65B9;&#x5F0F;&#x3002;&#x56E0;&#x6B64;&#xFF0C;&#x4E00;&#x79CD;&#x51C6;&#x786E;&#x7684;&#x65B9;&#x6CD5;&#x88AB;&#x9700;&#x8981;&#x5B9A;&#x6027;&#x7684;&#x57FA;&#x677F;&#x6A21;&#x91CF;&#x3002;&#x51DD;&#x80F6;&#x57FA;&#x8D28;&#x6A21;&#x91CF;&#x539F;&#x4F4D;&#x663E;&#x5FAE;&#x6D4B;&#x91CF;&#x90FD;&#x57FA;&#x4E8E;&#x8D6B;&#x5179;&#x63A5;&#x89E6;&#x529B;&#x5B66;&#xFF0C;&#x6768;&#x6C0F;&#x6A21;&#x91CF;&#x53D6;&#x81EA;&#x7F29;&#x8FDB;&#x529B;&#x548C;&#x4F4D;&#x79FB;&#x6D4B;&#x91CF;&#x3002;&#x8D6B;&#x5179;&#x7406;&#x8BBA;&#x4E0A;&#xFF0C;&#x886C;&#x5E95;&#x662F;&#x4F5C;&#x4E3A;&#x5EFA;&#x6A21;&#x7EBF;&#x6027;&#x5F39;&#x6027;&#x534A;&#x7A7A;&#x95F4;&#x4E0E;&#x65E0;&#x9650;&#x7684;&#x6DF1;&#x5EA6;&#xFF0C;&#x800C;&#x5728;&#x5B9E;&#x8DF5;&#x4E2D;&#xFF0C;&#x539A;&#x5EA6;&#x7684;&#x57FA;&#x677F;&#xFF0C;h&#xFF0C;&#x53EF;&#x4EE5;&#x5AB2;&#x7F8E;&#x7684;&#x63A5;&#x89E6;&#x534A;&#x5F84;&#x548C;&#x5176;&#x4ED6;&#x76F8;&#x5173;&#x7684;&#x7EF4;&#x5EA6;&#xFF0C;&#x5982;&#x538B;&#x75D5;&#x6216;&#x94A2;&#x7403;&#xFF0C;R.&#x534A;&#x5F84;&#x5176;&#x7ED3;&#x679C;&#x662F;&#xFF0C;&#x6D4B;&#x91CF;&#x57FA;&#x4E8E;&#x8D6B;&#x5179;&#x7406;&#x8BBA;&#x9AD8;&#x4F30;&#x7684;&#x6768;&#x6C0F;&#x6A21;&#x91CF;&#x3002;&#x5728;&#x6B64;&#x5DE5;&#x4F5C;&#x4E2D;&#xFF0C;&#x6211;&#x4EEC;&#x8BA8;&#x8BBA;&#x8D6B;&#x5179;&#x7406;&#x8BBA;&#x7684;&#x5C40;&#x9650;&#x6027;&#xFF0C;&#x7136;&#x540E;&#x4FEE;&#x6539;&#x5B83;&#xFF0C;&#x540C;&#x65F6;&#x8003;&#x8651;&#x5230;&#x6750;&#x6599;&#x548C;&#x4F7F;&#x7528;&#x6709;&#x9650;&#x5143;&#x65B9;&#x6CD5;&#x7684;&#x5927;&#x53D8;&#x5F62;&#x975E;&#x7EBF;&#x6027;&#x3002;&#x53C2;&#x6570; &delta;/h &le; min (0.6&#xFF0C;R/h) &#x548C; 0.3 &le;R/h &le; 12.7 &#x5236;&#x5EA6;&#x4E2D;&#xFF0C;&#x6211;&#x4EEC;&#x63D0;&#x51FA;&#x4E86;&#x6211;&#x4EEC;&#x5728;&#x4E00;&#x4E2A;&#x7B80;&#x5355;&#x7684;&#x4FEE;&#x6B63;&#x7CFB;&#x6570;&#x3001; &psi;&#x3001; &#x66F4;&#x6B63;&#x7684;&#x6768;&#x6C0F;&#x6A21;&#x91CF;&#x548C;&#x8D6B;&#x5179;&#x6A21;&#x6570;&#x7684;&#x6BD4;&#x503C;&#x7684;&#x7ED3;&#x679C;&#x3002;&Psi; &#x56E0;&#x5B50;&#x53D6;&#x51B3;&#x4E8E;&#x4E24;&#x4E2A;&#x65E0;&#x91CF;&#x7EB2;&#x53C2;&#x6570;&#xFF0C;R/h &#x548C; &delta;/h &#xFF08;&delta; &#x662F;&#x538B;&#x75D5;&#x6DF1;&#x5EA6;&#xFF09;&#xFF0C;&#x8FD9;&#x4E24;&#x8005;&#x90FD;&#x662F;&#x5BB9;&#x6613;&#x83B7;&#x5F97;&#x7684;&#x5B9E;&#x9A8C;&#x3002;&#x8BE5;&#x4FEE;&#x6B63;&#x56E0;&#x7D20;&#x540C;&#x610F;&#x83B7;&#x5F97;&#x4E0E;&#x4F7F;&#x7528;&#x805A;&#x4E19;&#x70EF;&#x9170;&#x80FA;&#x6C34;&#x51DD;&#x80F6;&#x548C;&#x5FAE;&#x7403;&#x7F29;&#x8FDB;&#x65B9;&#x6CD5;&#x4E2D;&#x7684;&#x53C2;&#x6570;&#x8303;&#x56F4;&#x7684; 0.1 &le;&delta;/h &le; 0.4 &#x548C; 0.3 &le;R/h &le; 6.2 &#x7684;&#x5B9E;&#x9A8C;&#x89C2;&#x6D4B;&#x3002;&#x8D6B;&#x5179;&#x7406;&#x8BBA;&#x7528;&#x4E8E;&#x5C0F;&#x538B;&#x75D5;&#x6DF1;&#x5EA6;&#x5BF9;&#x7C98;&#x9644;&#x7684;&#x5F71;&#x54CD;&#x8FD8;&#x8BA8;&#x8BBA;&#x4E86;&#x3002;

&#x5BF9;&#x663E;&#x5FAE;&#x538B;&#x75D5;&#x6D4B;&#x91CF;&#x7684;&#x51DD;&#x80F6;&#x6A21;&#x91CF;&#x51DD;&#x80F6;&#x539A;&#x5EA6;&#x7684;&#x5F71;&#x54CD;&#x3002;

In vitro, animal cells are mostly cultured on a gel substrate. It was recently shown that substrate stiffness affects cellular behaviors in a significant way, including adhesion, differentiation, and migration. Therefore, an accurate method is needed to characterize the modulus of the substrate. In situ microscopic measurements of the gel substrate modulus are based on Hertz contact mechanics, where Young's modulus is derived from the indentation force and displacement measurements. In Hertz theory, the substrate is modeled as a linear elastic half-space with an infinite depth, whereas in practice, the thickness of the substrate, h, can be comparable to the contact radius and other relevant dimensions such as the radius of the indenter or steel ball, R. As a result, measurements based on Hertz theory overestimate the Young's modulus. In this work, we discuss the limitations of Hertz theory and then modify it, taking into consideration the nonlinearity of the material and large deformation using a finite-element method. We present our results in a simple correction factor, Ïˆ, the ratio of the corrected Young's modulus and the Hertz modulus in the parameter regime of Î´/h â‰¤ min (0.6, R/h) and 0.3Â â‰¤R/h â‰¤ 12.7. The Ïˆ factor depends on two dimensionless parameters, R/h and Î´/h (where Î´ is the indentation depth), both of which are easily accessible to experiments. This correction factor agrees with experimental observations obtained with the use of polyacrylamide gel and a microsphere indentation method in the parameter range of 0.1Â â‰¤Î´/h â‰¤ 0.4 and 0.3Â â‰¤R/h â‰¤ 6.2. The effect of adhesion on the use of Hertz theory for small indentation depth is also discussed.

Effects of gel thickness on microscopic indentation measurements of gel modulus.

In vitro, des cellules animales sont essentiellement en culture sur un substrat de gel. Il a &#xE9;t&#xE9; r&#xE9;cemment montr&#xE9; que la rigidit&#xE9; des comportements cellulaires substrat affecte de fa&#xE7;on significative, y compris l&#x26;#39;adh&#xE9;rence, la diff&#xE9;renciation et la migration. Par cons&#xE9;quent, une m&#xE9;thode pr&#xE9;cise est n&#xE9;cessaire pour caract&#xE9;riser le module du substrat. In situ des mesures microscopiques des module substrat de gel sont bas&#xE9;s sur la m&#xE9;canique de contact de Hertz, o&#xF9; le module de Young est d&#xE9;riv&#xE9;e de la force d&#x26;#39;indentation et de mesures de d&#xE9;placement. Dans la th&#xE9;orie de Hertz, le substrat est mod&#xE9;lis&#xE9; comme un &#xE9;lastique lin&#xE9;aire demi-espace avec une profondeur infinie, alors que dans la pratique, l&#x26;#39;&#xE9;paisseur du substrat, h, peut &#xEA;tre comparable au rayon de contact et d&#x26;#39;autres aspects pertinents tels que le rayon de l&#x26;#39;indenteur ou &#xE0; billes en acier, R. Par cons&#xE9;quent, des mesures bas&#xE9;es sur la th&#xE9;orie de Hertz surestimer le module de Young. Dans ce travail, nous discutons des limites de la th&#xE9;orie de Hertz, puis le modifier, en tenant compte de la non-lin&#xE9;arit&#xE9; du mat&#xE9;riau et une d&#xE9;formation importante en utilisant une m&#xE9;thode d&#x26;#39;&#xE9;l&#xE9;ments finis. On pr&#xE9;senter les r&#xE9;sultats dans un facteur de correction simple, &#x3C8;, le rapport du module de Young corrig&#xE9;e et le module Hertz dans le r&#xE9;gime de param&#xE8;tre de &#x3B4; / h &#x2264; min (0,6, R / h) et 0,3 &#x2264; R / h &#x2264; 12,7. Le facteur &#x3C8; d&#xE9;pend de deux param&#xE8;tres sans dimension, R / h et &#x3B4; / h (o&#xF9; &#x3B4; est la profondeur de p&#xE9;n&#xE9;tration), qui tous deux sont facilement accessibles &#xE0; l&#x26;#39;exp&#xE9;rimentation. Ce facteur de correction d&#x26;#39;accord avec les donn&#xE9;es exp&#xE9;rimentales obtenues &#xE0; l&#x26;#39;aide d&#x26;#39;un gel de polyacrylamide et un proc&#xE9;d&#xE9; indentation microsph&#xE8;re dans l&#x26;#39;intervalle de param&#xE8;tre de 0,1 &#x2264; &#x3B4; / h &#x2264; 0,4 et 0,3 &#x2264; R / h &#x2264; 6,2. L&#x26;#39;effet de l&#x26;#39;adh&#xE9;rence sur l&#x26;#39;utilisation de la th&#xE9;orie de Hertz pour la profondeur de p&#xE9;n&#xE9;tration petite est aussi discut&#xE9;e.

Effets de l&#x26;#39;&#xE9;paisseur de gel sur les mesures d&#x26;#39;indentation microscopiques de gel Module

In-vitro, tierische Zellen sind meist auf einem Gel-Substrat kultiviert. Es wurde k&uuml;rzlich gezeigt, dass Substrat Steifigkeit zellul&auml;re Verhaltensweisen in signifikanter Weise, einschlie&szlig;lich Haftung, Differenzierung und Migration beeinflusst. Daher ist eine genaue Methode erforderlich, um den Elastizit&auml;tsmodul des Substrates zu charakterisieren. In-situ mikroskopische Messungen der Gel-Substrat-Fehlergrenze basieren auf Hertz Kontaktmechanik, in dem Elastizit&auml;tsmodul aus den Einzug Kraft- und Wegsensoren Messungen abgeleitet wird. In Hertz Theorie wird das Substrat als einer linear elastischen Halbraum mit einer unendlichen Tiefe modelliert, w&auml;hrend in der Praxis die Dicke des Substrats, h, vergleichbar mit den Kontaktdaten Radius und anderen wichtigen Aspekten wie der Radius des Indenter oder Stahlkugel, R. werden kann Infolgedessen &uuml;bersch&auml;tzen Messungen auf der Grundlage von Hertz Theorie der Elastizit&auml;tsmodul. In dieser Arbeit wir besprechen die Einschr&auml;nkungen von Hertz Theorie und dann &auml;ndern es, unter Ber&uuml;cksichtigung der Nichtlinearit&auml;t des Materials und Verformungen mit einer Finite-Elemente-Methode. Wir pr&auml;sentieren unsere Ergebnisse in eine einfache Korrekturfaktor, &psi;, das Verh&auml;ltnis von der korrigierten Elastizit&auml;tsmodul und die Hertz-Modulus des Regimes Parameter &delta;/h &le; min (0.6, R/h) und 0,3 &le;R/h &le; 12,7. Der &psi;-Faktor h&auml;ngt von zwei dimensionslose Parameter, R/h und &delta;/h (&delta; ist die Eindrucktiefe), beide leicht zug&auml;nglich f&uuml;r Experimente sind. Dieser Korrekturfaktor stimmt mit experimentellen Beobachtungen gewonnen mit dem Einsatz von Polyacrylamid-Gel und eine Mikrosph&auml;ren-Einzug-Methode in den Parameterbereich 0,1 &le;&delta;/h &le; 0,4 und 0,3 &le;R/h &le; 6.2. Die Wirkung der Adh&auml;sion auf die Verwendung von Hertz Theorie f&uuml;r kleine Eindrucktiefe wird auch diskutiert.

Auswirkungen des Gel Dicke auf mikroskopische Einzug Messungen Gel Fehlergrenze.

Cellule in vitro, animali sono per lo pi&ugrave; coltivate su un substrato di gel. &Egrave; stato recentemente dimostrato che rigidit&agrave; del substrato influenza comportamenti cellulari in modo significativo, adesione, differenziazione e migrazione. &Egrave; pertanto necessario un metodo preciso per caratterizzare il modulo del substrato. Misurazioni in situ microscopiche del modulo substrato gel sono basate sulla meccanica Contatta Hertz, dove il modulo di Young &egrave; derivato dalle misure di forza e spostamento di rientro. Nella teoria di Hertz, il substrato &egrave; modellato come un met&agrave;-spazio elastico lineare con un&#39;infinita profondit&agrave;, considerando che, in pratica, lo spessore del substrato, h, pu&ograve; essere paragonabile al raggio di contatto e altre dimensioni rilevanti quali il raggio dell&#39;indentatore o sfera di acciaio, R. Di conseguenza, le misure basate sulla teoria di Hertz sopravvalutano il modulo di Young. In questo lavoro, noi discutere le limitazioni della teoria di Hertz e quindi modificarlo, prendendo in considerazione la non linearit&agrave; del materiale e la deformazione di grandi dimensioni utilizzando un metodo degli elementi finiti. Vi presentiamo i nostri risultati in un fattore di correzione semplice, &psi;, il rapporto corretto di elasticit&agrave; e il modulo di Hertz in regime di parametro &delta;/h &le; min (0,6, R/h) e 0,3 (&le;R/h &le; 12,7. Il fattore &psi; dipende da due parametri adimensionali, R/h e &delta;/h (dove &delta; &egrave; la profondit&agrave; di rientro), entrambi i quali sono facilmente accessibili per gli esperimenti. Questo fattore di correzione che concorda con le osservazioni sperimentali ottenute con l&#39;uso del gel di poliacrilammide e un metodo di rientro microsfere in gamma di parametri di 0.1 &le;&delta;/h &le; 0,4 e 0,3 &le;R/h &le; 6.2. L&#39;effetto di aderenza sull&#39;uso della teoria di Hertz per profondit&agrave; piccola rientranza &egrave; discussa.

Effetti del gel di spessore su misurazioni microscopico rientro del gel di modulo.

in vitro&#x3067;&#x3001;&#x52D5;&#x7269;&#x7D30;&#x80DE;&#x306F;&#x3001;&#x4E3B;&#x306B;&#x30B2;&#x30EB;&#x57FA;&#x677F;&#x4E0A;&#x3067;&#x57F9;&#x990A;&#x3055;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x305D;&#x308C;&#x304C;&#x6700;&#x8FD1;&#x3001;&#x57FA;&#x677F;&#x525B;&#x6027;&#x304C;&#x63A5;&#x7740;&#x3001;&#x5206;&#x5316;&#x3001;&#x304A;&#x3088;&#x3073;&#x79FB;&#x884C;&#x306A;&#x3069;&#x306E;&#x91CD;&#x8981;&#x306A;&#x65B9;&#x6CD5;&#x3067;&#x7D30;&#x80DE;&#x306E;&#x6319;&#x52D5;&#x306B;&#x5F71;&#x97FF;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x793A;&#x3055;&#x308C;&#x305F;&#x3002;&#x3057;&#x305F;&#x304C;&#x3063;&#x3066;&#x3001;&#x6B63;&#x78BA;&#x306A;&#x65B9;&#x6CD5;&#x306F;&#x3001;&#x57FA;&#x677F;&#x306E;&#x5F3E;&#x6027;&#x7387;&#x3092;&#x7279;&#x5FB4;&#x3065;&#x3051;&#x308B;&#x305F;&#x3081;&#x306B;&#x5FC5;&#x8981;&#x3068;&#x3055;&#x308C;&#x308B;&#x3002;&#x30B2;&#x30EB;&#x57FA;&#x6750;&#x306E;&#x5F3E;&#x6027;&#x7387;&#x306E;in situ&#x9855;&#x5FAE;&#x93E1;&#x6E2C;&#x5B9A;&#x3067;&#x306F;&#x30E4;&#x30F3;&#x30B0;&#x7387;&#x306F;&#x30A4;&#x30F3;&#x30C7;&#x30F3;&#x30C8;&#x529B;&#x3068;&#x5909;&#x4F4D;&#x306E;&#x6E2C;&#x5B9A;&#x304B;&#x3089;&#x5C0E;&#x51FA;&#x3055;&#x308C;&#x30D8;&#x30EB;&#x30C4;&#x63A5;&#x89E6;&#x529B;&#x5B66;&#x306B;&#x57FA;&#x3065;&#x3044;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x5B9F;&#x969B;&#x306B;&#x306F;&#x3001;&#x57FA;&#x677F;&#x306E;&#x539A;&#x3055;&#x3001;h&#x306F;&#x3001;&#x63A5;&#x89E6;&#x534A;&#x5F84;&#x3084;&#x5727;&#x5B50;&#x306E;&#x534A;&#x5F84;&#x306E;&#x3088;&#x3046;&#x306A;&#x4ED6;&#x306E;&#x95A2;&#x9023;&#x3059;&#x308B;&#x5BF8;&#x6CD5;&#x306B;&#x5339;&#x6575;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x3067;&#x304D;&#x307E;&#x3059;&#x4E00;&#x65B9;&#x3001;&#x30D8;&#x30EB;&#x30C4;&#x7406;&#x8AD6;&#x7684;&#x306B;&#x306F;&#x3001;&#x57FA;&#x677F;&#x306F;&#x3001;&#x7121;&#x9650;&#x306E;&#x6DF1;&#x3055;&#x3068;&#x7DDA;&#x5F62;&#x5F3E;&#x6027;&#x534A;&#x7A7A;&#x9593;&#x3068;&#x3057;&#x3066;&#x30E2;&#x30C7;&#x30EB;&#x5316;&#x3055;&#x308C;&#x307E;&#x305F;&#x306F;&#x7D50;&#x679C;&#x3068;&#x3057;&#x3066;&#x92FC;&#x200B;&#x200B;&#x7403;&#x3001;R.&#x3001;&#x30D8;&#x30EB;&#x30C4;&#x7406;&#x8AD6;&#x306B;&#x57FA;&#x3065;&#x3044;&#x305F;&#x6E2C;&#x5B9A;&#x5024;&#x306F;&#x3001;&#x30E4;&#x30F3;&#x30B0;&#x7387;&#x3092;&#x904E;&#x5927;&#x8A55;&#x4FA1;&#x3059;&#x308B;&#x3002;&#x672C;&#x7814;&#x7A76;&#x3067;&#x306F;&#x3001;&#x8003;&#x616E;&#x306E;&#x6750;&#x6599;&#x306E;&#x975E;&#x7DDA;&#x5F62;&#x6027;&#x3068;&#x6709;&#x9650;&#x8981;&#x7D20;&#x6CD5;&#x3092;&#x7528;&#x3044;&#x305F;&#x5927;&#x5909;&#x5F62;&#x3092;&#x53D7;&#x3051;&#x3001;&#x30D8;&#x30EB;&#x30C4;&#x7406;&#x8AD6;&#x306E;&#x9650;&#x754C;&#x3092;&#x8B70;&#x8AD6;&#x3057;&#x3001;&#x305D;&#x308C;&#x3092;&#x5909;&#x66F4;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x6211;&#x3005;&#x306F;&#x5358;&#x7D14;&#x306A;&#x88DC;&#x6B63;&#x4FC2;&#x6570;&#x3001;&#x3C8;&#x3001;&#x3B4;/ H&#x2264;&#x5206;&#xFF08;0.6&#x3001;R / h&#xFF09;&#x3068;0.3&#x2264;R / H&#x2264;12.7&#x306E;&#x30D1;&#x30E9;&#x30E1;&#x30FC;&#x30BF;&#x9818;&#x57DF;&#x3067;&#x88DC;&#x6B63;&#x30E4;&#x30F3;&#x30B0;&#x7387;&#x3068;&#x30D8;&#x30EB;&#x30C4;&#x306E;&#x5F3E;&#x6027;&#x7387;&#x306E;&#x6BD4;&#x3067;&#x6211;&#x3005;&#x306E;&#x7D50;&#x679C;&#x3092;&#x63D0;&#x793A;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002; &#x3C8;&#x4FC2;&#x6570;&#x306F;&#x3001;&#x5B9F;&#x9A13;&#x306B;&#x7C21;&#x5358;&#x306B;&#x30A2;&#x30AF;&#x30BB;&#x30B9;&#x3067;&#x304D;&#x307E;&#x3059;&#x3069;&#x3061;&#x3089;&#x3082;2&#x3064;&#x306E;&#x7121;&#x6B21;&#x5143;&#x30D1;&#x30E9;&#x30E1;&#x30FC;&#x30BF;&#x306F;&#x3001;R / h&#x3068;&#x3B4;/ H&#xFF08;&#x3B4;&#x30A4;&#x30F3;&#x30C7;&#x30F3;&#x30C8;&#x306E;&#x6DF1;&#x3055;&#x3067;&#x3042;&#x308B;&#xFF09;&#x306B;&#x4F9D;&#x5B58;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x3053;&#x306E;&#x88DC;&#x6B63;&#x4FC2;&#x6570;&#x306F;0.1&#x2264;&#x3B4;/ H&#x2264;0.4&#x3001;0.3&#x2264;R / H&#x2264;6.2&#x306E;&#x30D1;&#x30E9;&#x30E1;&#x30FC;&#x30BF;&#x306E;&#x7BC4;&#x56F2;&#x5185;&#x306E;&#x30DD;&#x30EA;&#x30A2;&#x30AF;&#x30EA;&#x30EB;&#x30A2;&#x30DF;&#x30C9;&#x30B2;&#x30EB;&#x3068;&#x30DE;&#x30A4;&#x30AF;&#x30ED;&#x30A4;&#x30F3;&#x30C7;&#x30F3;&#x30C6;&#x30FC;&#x30B7;&#x30E7;&#x30F3;&#x6CD5;&#x3092;&#x7528;&#x3044;&#x3066;&#x5F97;&#x3089;&#x308C;&#x305F;&#x5B9F;&#x9A13;&#x89B3;&#x5BDF;&#x3068;&#x4E00;&#x81F4;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x3002;&#x5C0F;&#x3055;&#x306A;&#x30A4;&#x30F3;&#x30C7;&#x30F3;&#x30C8;&#x306E;&#x6DF1;&#x3055;&#x306E;&#x30D8;&#x30EB;&#x30C4;&#x7406;&#x8AD6;&#x306E;&#x4F7F;&#x7528;&#x4E0A;&#x306E;&#x63A5;&#x7740;&#x306E;&#x52B9;&#x679C;&#x306B;&#x3064;&#x3044;&#x3066;&#x3082;&#x8B70;&#x8AD6;&#x3055;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;

&#x30B2;&#x30EB;&#x5F3E;&#x6027;&#x7387;&#x306E;&#x5FAE;&#x8996;&#x7684;&#x30A4;&#x30F3;&#x30C7;&#x30F3;&#x30C6;&#x30FC;&#x30B7;&#x30E7;&#x30F3;&#x6E2C;&#x5B9A;&#x306B;&#x304A;&#x3051;&#x308B;&#x30B2;&#x30EB;&#x306E;&#x539A;&#x3055;&#x306E;&#x5F71;&#x97FF;

&#xCCB4; &#xC678;, &#xB3D9;&#xBB3C; &#xC138;&#xD3EC; &#xC8FC;&#xB85C; &#xC824; &#xAE30;&#xD310;&#xC5D0; &#xAD50;&#xC591;. &#xAE30;&#xD310; &#xAC15;&#xC131; &#xC0C1;&#xB2F9;&#xD55C; &#xBC29;&#xBC95;&#xC73C;&#xB85C; &#xC811;&#xCC29; &#xB825;, &#xCC28;&#xBCC4;&#xD654;, &#xB9C8;&#xC774;&#xADF8;&#xB808;&#xC774;&#xC158; &#xB4F1; &#xC140;&#xB8F0;&#xB7EC; &#xB3D9;&#xC791;&#xC5D0; &#xC601;&#xD5A5;&#xC744; &#xBBF8;&#xCE58;&#xB294; &#xAC83;&#xC774; &#xCD5C;&#xADFC;&#xC5D0; &#xBCF4;&#xC600;&#xB2E4;. &#xB530;&#xB77C;&#xC11C;, &#xC815;&#xD655;&#xD55C; &#xBC29;&#xBC95;&#xC740; &#xAE30;&#xD310;&#xC758; &#xBAA8;&#xB4C8;&#xB7EC;&#xC2A4;&#xB97C; &#xB098;&#xD0C0;&#xB0C5;&#xB2C8;&#xB2E4; &#xD544;&#xC694; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC824; &#xAE30;&#xD310; &#xBAA8;&#xB4C8;&#xB7EC;&#xC2A4;&#xC758; &#xD604;&#xC7A5;&#xC5D0;&#xC11C; &#xBBF8;&#xC138;&#xD55C; &#xCE21;&#xC815; &#xD5E4;&#xB974;&#xCE20; &#xC811;&#xCD09; &#xC5ED;&#xD559;, &#xD0C4;&#xC131; &#xACC4;&#xC218; &#xB4E4;&#xC5EC;&#xC4F0;&#xAE30; &#xD798; &#xBC0F; &#xBCC0;&#xC704; &#xCE21;&#xC815;&#xC5D0;&#xC11C; &#xD30C;&#xC0DD; &#xB41C;&#xC744; &#xAE30;&#xBC18;&#xC73C;&#xB85C; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC2E4;&#xC81C;&#xB85C; h, &#xAE30;&#xD310;&#xC758; &#xB450;&#xAED8; &#xC811;&#xCD09; &#xBC18;&#xACBD; &#xBC0F; indenter &#xB610;&#xB294; &#xCCA0;&#xAC15; &#xACF5;, R. &#xBC18;&#xC9C0;&#xB984; &#xAC19;&#xC740; &#xB2E4;&#xB978; &#xAD00;&#xB828; &#xCE58;&#xC218;&#xB97C; &#xBE44;&#xAD50;&#xD560; &#xC218; &#xC788;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4; &#xBC18;&#xBA74; &#xD5E4;&#xB974;&#xCE20; &#xC774;&#xB860; &#xAE30;&#xD310; &#xBB34;&#xD55C; &#xD55C; &#xAE4A;&#xC774;&#xC640; &#xC120;&#xD615; &#xD0C4;&#xC131; &#xBC18;-&#xACF5;&#xAC04;&#xC73C;&#xB85C; &#xBAA8;&#xB378;&#xC785;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xADF8; &#xACB0;&#xACFC;, &#xCE21;&#xC815; &#xD5E4;&#xB974;&#xCE20; &#xC774;&#xB860;&#xC744; &#xAE30;&#xBC18;&#xC73C;&#xB85C; &#xC601;&#xC758; &#xACC4;&#xC218;&#xB97C;&#xACFC; &#xB300; &#xD3C9;&#xAC00;. &#xC774; &#xC791;&#xD488;&#xC5D0;&#xC11C; &#xD5E4;&#xB974;&#xCE20; &#xC774;&#xB860;&#xC758; &#xD55C;&#xACC4;&#xB97C; &#xB17C;&#xC758; &#xD558; &#xACE0; &#xC218;&#xC815;, &#xC790;&#xB8CC; &#xBC0F; &#xB300;&#xD615; &#xBCC0;&#xD615; &#xC720;&#xD55C; &#xC694;&#xC18C; &#xBC29;&#xBC95;&#xC744; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xD558; &#xC5EC; &#xBE44;&#xC120;&#xD615;&#xC744; &#xACE0;&#xB824;. &#xAC04;&#xB2E8;&#xD55C; &#xC218;&#xC815; &#xACC4;&#xC218;, &#xD504;&#xC2DC;, &#xC218;&#xC815; &#xB41C; &#xD0C4;&#xC131; &#xACC4;&#xC218; &#xBC0F; &#xD5E4;&#xB974;&#xCE20; &#xACC4;&#xC218; &#xBE44;&#xC728;&#xC5D0; &#xC6B0;&#xB9AC;&#xC758; &#xACB0;&#xACFC; &delta;/h &le; &#xBD84; (0.6, R/h) &#xBC0F; 0.3 &le;R/h &le; 12.7 &#xB9E4;&#xAC1C; &#xBCC0;&#xC218; &#xC815;&#xAD8C;&#xC5D0;&#xC11C; &#xC120;&#xBB3C;&#xC774;. &#xD504;&#xC2DC; &#xC694;&#xC18C; &#xB450; &#xAC1C;&#xC758; &#xCE58;&#xC218; &#xB9E4;&#xAC1C; &#xBCC0;&#xC218;, R/h &#xBC0F; &delta;/h (&delta;&#xB294; &#xB4E4;&#xC5EC;&#xC4F0;&#xAE30; &#xAE4A;&#xC774;)&#xB294; &#xBAA8;&#xB450; &#xC2E4;&#xD5D8;&#xC5D0; &#xC27D;&#xAC8C; &#xC561;&#xC138;&#xC2A4;&#xD560; &#xC218;&#xC5D0; &#xB530;&#xB77C; &#xB2EC;&#xB77C; &#xC9D1;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC774; &#xC218;&#xC815; &#xACC4;&#xC218;&#xB294; 0.4&#xC640; 0.3 &le;R/h &le; 6.2 polyacrylamide &#xC824; &#xBC0F; 0.1 &le;&delta;/h &le; &#xB9E4;&#xAC1C; &#xBCC0;&#xC218; &#xBC94;&#xC704;&#xC5D0;&#xC11C; microsphere &#xB4E4;&#xC5EC;&#xC4F0;&#xAE30; &#xBA54;&#xC11C;&#xB4DC;&#xB97C; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xD558; &#xC5EC; &#xC5BB;&#xC740; &#xC2E4;&#xD5D8; &#xAD00;&#xCC30; &#xB3D9;&#xC758; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC791;&#xC740; &#xB4E4;&#xC5EC;&#xC4F0;&#xAE30; &#xAE4A;&#xC774;&#xB97C; &#xD5E4;&#xB974;&#xCE20; &#xC774;&#xB860; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xC811;&#xCC29; &#xD6A8;&#xACFC; &#xB610;&#xD55C; &#xB17C;&#xC758; &#xD588;&#xB2E4;.

&#xC824; &#xBAA8;&#xB4C8;&#xB7EC;&#xC2A4;&#xC758; &#xBBF8;&#xC138;&#xD55C; &#xB4E4;&#xC5EC;&#xC4F0;&#xAE30; &#xCE21;&#xC815;&#xC5D0; &#xC824; &#xB450;&#xAED8;&#xC758; &#xD6A8;&#xACFC;.

In vitro, las c&#xE9;lulas animales son en su mayor&#xED;a cultivadas sobre un sustrato de gel. Se ha demostrado recientemente que la rigidez del sustrato afecta a los comportamientos celulares de una manera significativa, incluyendo la adhesi&#xF3;n, diferenciaci&#xF3;n y migraci&#xF3;n. Por lo tanto, un m&#xE9;todo exacto que se necesita para caracterizar el m&#xF3;dulo del sustrato. En mediciones in situ microsc&#xF3;picos de los m&#xF3;dulos de sustrato de gel se basa en la mec&#xE1;nica de contacto de Hertz, donde se deriva el m&#xF3;dulo de Young de la fuerza de la sangr&#xED;a y las mediciones de desplazamiento. En teor&#xED;a Hertz, el sustrato se modela como un medio el&#xE1;stico lineal-espacio con una profundidad infinita, mientras que en la pr&#xE1;ctica, el espesor del sustrato, h, puede ser comparable a la del radio de contacto y otras dimensiones relevantes, tales como el radio del penetrador o bola de acero, R. Como resultado, las mediciones basadas en la teor&#xED;a de Hertz sobreestimar el m&#xF3;dulo de Young. En este trabajo, se discuten las limitaciones de la teor&#xED;a de Hertz y luego modificarlo, teniendo en cuenta la no linealidad del material y la deformaci&#xF3;n de gran tama&#xF1;o utilizando un m&#xE9;todo de elementos finitos. Se presentan los resultados en un factor de correcci&#xF3;n sencilla, &#x3C8;, la relaci&#xF3;n de la corregida m&#xF3;dulo de Young y el m&#xF3;dulo hercios en el r&#xE9;gimen de par&#xE1;metro &#x3B4; / h &#x2264; min (0,6, R $ / h) y 0,3 &#x2264; R / h &#x2264; 12,7. El factor &#x3C8; depende de dos par&#xE1;metros adimensionales, R / h, y &#x3B4; / h (donde &#x3B4; es la profundidad de penetraci&#xF3;n), ambos de los cuales son f&#xE1;cilmente accesibles a los experimentos. Este factor de correcci&#xF3;n est&#xE1; de acuerdo con las observaciones experimentales obtenidos con el uso de gel de poliacrilamida y un m&#xE9;todo de sangr&#xED;a de microesferas en el intervalo de 0,1 par&#xE1;metro &#x2264; &#x3B4; / h &#x2264; 0,4 y 0,3 &#x2264; R / h &#x2264; 6,2. El efecto de la adherencia en el uso de la teor&#xED;a de Hertz para profundidad peque&#xF1;a hendidura tambi&#xE9;n se discute.

Efectos de grosor del gel en las mediciones microsc&#xF3;picas de sangr&#xED;a Gel M&#xF3;dulo

&#x5FAE;&#x6280;&#x672F;&#x65B0;&#x5174;&#x9886;&#x57DF;&#x5F00;&#x8F9F;&#x4E86;&#x65B0;&#x7684;&#x53EF;&#x80FD;&#x6027;&#x63A2;&#x7D22;&#x7EC6;&#x80DE;&#x8D8B;&#x5316;&#x4E2D;&#x771F;&#x5B9E;&#x7A7A;&#x95F4;&#x548C;&#x65F6;&#x95F4;&#xFF0C;&#x5E76;&#x5728;&#x5355;&#x4E2A;&#x5355;&#x5143;&#x683C;&#x7684;&#x5206;&#x8FA8;&#x7387;&#x3002;&#x8D8B;&#x5316;&#x7EC6;&#x80DE;&#x8D28;&#x611F;&#x548C;&#x79FB;&#x52A8;&#x4E2D;&#x5BF9;&#x5316;&#x5B66;&#x68AF;&#x5EA6;&#x7684;&#x54CD;&#x5E94;&#x3001; &#x751F;&#x7406;&#x548C;&#x75C5;&#x7406;&#x8FC7;&#x7A0B;&#xFF0C;&#x5305;&#x62EC;&#x53D1;&#x5C55;&#x3001; &#x514D;&#x75AB;&#x53CD;&#x5E94;&#x548C;&#x80BF;&#x7624;&#x7EC6;&#x80DE;&#x5165;&#x4FB5;&#x6B21;&#x6570;&#x4E2D;&#x626E;&#x6F14;&#x91CD;&#x8981;&#x7684;&#x89D2;&#x8272;&#x3002;&#x7531;&#x4E8E;&#x5927;&#x5C0F;&#x6BD7;&#x90BB;&#x7684;&#x5FAE;&#x6D41;&#x63A7;&#x8BBE;&#x5907;&#x7684;&#x5355;&#x5143;&#x683C;&#xFF0C;&#x5FAE;&#x6D41;&#x63A7;&#x8D8B;&#x5316;&#x8BBE;&#x5907;&#x63A8;&#x52A8;&#x4F20;&#x7EDF;&#x7684;&#x5B8F;&#x89C2;&#x5C3A;&#x5EA6;&#x8D8B;&#x5316;&#x6027;&#x68C0;&#x6D4B;&#x65B9;&#x6CD5;&#x5728;&#x4E24;&#x4E2A;&#x4E3B;&#x8981;&#x65B9;&#x5411;: &#x4E00;&#x662F;&#x5EFA;&#x7ACB;&#x5728;&#x7EC6;&#x80DE;&#x7684;&#x957F;&#x5EA6;&#x5C3A;&#x5EA6;&#x4E0A;&#xFF0C;&#x660E;&#x786E;&#x754C;&#x5B9A;&#xFF0C;&#x5E76;&#x7A33;&#x5B9A;&#x5316;&#x5B66;&#x68AF;&#x5EA6;&#x548C;&#x53E6;&#x4E00;&#x79CD;&#x662F;&#x63D0;&#x4F9B;&#x4E00;&#x4E2A;&#x5E73;&#x53F0;&#xFF0C;&#x4E3A;&#x91CF;&#x5316;&#x7EC6;&#x80DE;&#x53CD;&#x5E94;&#x5728;&#x7EC6;&#x80DE;&#x548C;&#x5206;&#x5B50;&#x6C34;&#x5E73;&#xFF0C;&#x4F7F;&#x7528;&#x5148;&#x8FDB;&#x7684;&#x5149;&#x5B66;&#x6210;&#x50CF;&#x7CFB;&#x7EDF;&#x3002;&#x5728;&#x8FD9;&#x91CC;&#xFF0C;&#x6211;&#x4EEC;&#x63D0;&#x51FA;&#x8BBE;&#x8BA1;&#x539F;&#x5219;&#x3001; &#x8FD1;&#x671F;&#x53D1;&#x5C55;&#x548C;&#x6F5C;&#x5728;&#x80FD;&#x529B;&#x7684;&#x5FAE;&#x6D41;&#x63A7;&#x8D8B;&#x5316;&#x56E0;&#x5B50;&#x6C42;&#x89E3;&#x662F;&#x91CD;&#x8981;&#x7684;&#x751F;&#x7269;&#x533B;&#x5B66;&#x5DE5;&#x7A0B;&#x9886;&#x57DF;&#x7684;&#x95EE;&#x9898;&#x7684;&#x8BC4;&#x8FF0;&#x3002;

&#x5FAE;&#x6D41;&#x4F53;&#x7684;&#x54FA;&#x4E73;&#x52A8;&#x7269;&#x7EC6;&#x80DE;&#x8D8B;&#x5316;&#x6027;&#x3002;

The emerging field of micro-technology has opened up new possibilities for exploring cellular chemotaxis in real space and time, and at single cell resolution. Chemotactic cells sense and move in response to chemical gradients and play important roles in a number of physiological and pathological processes, including development, immune responses, and tumor cell invasions. Due to the size proximity of the microfluidic device to cells, microfluidic chemotaxis devices advance the traditional macro-scale chemotaxis assays in two major directions: one is to build well defined and stable chemical gradients at cellular length scales, and the other is to provide a platform for quantifying cellular responses at both cellular and molecular levels using advanced optical imaging systems. Here, we present a critical review on the designing principles, recent development, and potential capabilities of the microfluidic chemotaxis assay for solving problems that are of importance in the biomedical engineering field.

Microfluidics for Mammalian Cell Chemotaxis.

Le domaine &#xE9;mergent de la micro-technologie a ouvert de nouvelles possibilit&#xE9;s pour explorer la chimiotaxie cellulaire dans l&#x26;#39;espace r&#xE9;el et le temps, et &#xE0; une r&#xE9;solution seule cellule. Chemotactic sens des cellules et se d&#xE9;placer en r&#xE9;ponse &#xE0; des gradients chimiques et jouent des r&#xF4;les importants dans un certain nombre de processus physiologiques et pathologiques, y compris le d&#xE9;veloppement, les r&#xE9;ponses immunitaires, et les invasions de cellules tumorales. En raison de la proximit&#xE9; taille du dispositif microfluidique pour les cellules, microfluidiques dispositifs chimiotaxie avancer les tests traditionnels chimiotaxie macro-&#xE9;chelle dans deux directions principales: l&#x26;#39;une est de construire des gradients chimiques bien d&#xE9;finies et stables &#xE0; des &#xE9;chelles de longueur cellulaires, et l&#x26;#39;autre est de fournir un plate-forme permettant de quantifier les r&#xE9;ponses cellulaires aux niveaux cellulaires et mol&#xE9;culaires &#xE0; l&#x26;#39;aide des syst&#xE8;mes avanc&#xE9;s de l&#x26;#39;imagerie optique. Ici, nous pr&#xE9;sentons une revue critique sur les principes conception, le d&#xE9;veloppement r&#xE9;cent, et les capacit&#xE9;s potentielles de l&#x26;#39;essai de chimiotaxie microfluidique pour r&#xE9;soudre les probl&#xE8;mes qui sont d&#x26;#39;une importance dans le domaine de l&#x26;#39;ing&#xE9;nierie biom&#xE9;dicale.

Microfluidique pour chimiotactisme des cellules de mammif&#xE8;res

Dem aufstrebenden Gebiet der Mikrotechnologie er&ouml;ffnet neue M&ouml;glichkeiten f&uuml;r die Erforschung der zellul&auml;ren Chemotaxis im realen Raum und Zeit und bei einzelligen Aufl&ouml;sung. Chemotaktische Zellen sp&uuml;ren und bewegen sich in Reaktion auf chemische Gradienten und spielen eine wichtige Rolle in einer Reihe von physiologischer und pathologischer Prozesse, einschlie&szlig;lich Entwicklung, Immunantworten und Tumor Zelle Invasionen. Aufgrund der Gr&ouml;&szlig;e N&auml;he des Ger&auml;ts mikrofluidische Zellen, Microfluidic Chemotaxis Ger&auml;te voraus der traditionellen Makro-Skala Chemotaxis-Assays in zwei gro&szlig;e Richtungen: eine gut definierte und stabile chemische Gradienten an zellul&auml;ren L&auml;nge Skalen bauen soll, und das andere ist, eine Plattform zu bieten, f&uuml;r Quantifizierung zellulare Antworten sowohl zellul&auml;rer und molekularer Ebene mit optischen Bildsysteme erweiterte. Hier pr&auml;sentieren wir eine kritische &Uuml;berpr&uuml;fung auf die Design-Prinzipien, neuere Entwicklung und Potenziale des mikrofluidische Chemotaxis-Assays zur L&ouml;sung von Problemen, die im Bereich Biomedizinische Technik von Bedeutung sind.

Biochips f&uuml;r S&auml;ugetier-Zelle Chemotaxis.

Il campo emergente della micro-tecnologia ha aperto nuove possibilit&agrave; per esplorare la chemiotassi cellulare nel tempo e nello spazio reale e alla risoluzione della singola cella. Chemiotattiche delle cellule senso e si muovono in risposta a gradienti chimici e giocano un ruolo importante in un certo numero di processi fisiologici e patologici, tra cui le invasioni di cellula tumore, risposte immunitarie e sviluppo. A causa della vicinanza di dimensione del dispositivo microfluidico alle cellule, dispositivi microfluidici chemiotassi avanzano la tradizionale scala macro analisi chemiotattiche in due direzioni principali: uno &egrave; quello di costruire ben definite e stabile gradienti chimici a scale di lunghezza cellulare, e l&#39;altro &egrave; quello di fornire una piattaforma per quantificare le risposte cellulari a livello cellulare e molecolare mediante avanzati sistemi di imaging ottici. Qui, vi presentiamo la recensione critica sui principi di progettazione, sviluppo recente e potenziale capacit&agrave; di analisi di chemiotassi la microfluidica per risolvere problemi che sono di importanza nel campo dell&#39;ingegneria biomedica.

Microfluidics per chemiotassi delle cellule dei mammiferi.

&#x30DE;&#x30A4;&#x30AF;&#x30ED;&#x6280;&#x8853;&#x306E;&#x65B0;&#x8208;&#x5206;&#x91CE;&#x3067;&#x306F;&#x3001;&#x5B9F;&#x7A7A;&#x9593;&#x3068;&#x6642;&#x9593;&#x306B;&#x304A;&#x3051;&#x308B;&#x7D30;&#x80DE;&#x8D70;&#x5316;&#x6027;&#x3092;&#x63A2;&#x7D22;&#x3059;&#x308B;&#x305F;&#x3081;&#x306B;&#x3001;&#x5358;&#x4E00;&#x7D30;&#x80DE;&#x306E;&#x89E3;&#x50CF;&#x5EA6;&#x3067;&#x306E;&#x65B0;&#x3057;&#x3044;&#x53EF;&#x80FD;&#x6027;&#x3092;&#x958B;&#x3044;&#x305F;&#x3002;&#x8D70;&#x5316;&#x6027;&#x7D30;&#x80DE;&#x306F;&#x3001;&#x611F;&#x899A;&#x3068;&#x79FB;&#x52D5;&#x5316;&#x5B66;&#x52FE;&#x914D;&#x306B;&#x5FDC;&#x7B54;&#x3057;&#x3066;&#x958B;&#x767A;&#x3001;&#x514D;&#x75AB;&#x5FDC;&#x7B54;&#x3001;&#x816B;&#x760D;&#x7D30;&#x80DE;&#x306E;&#x4FB5;&#x5165;&#x3092;&#x542B;&#x3080;&#x751F;&#x7406;&#x5B66;&#x7684;&#x304A;&#x3088;&#x3073;&#x75C5;&#x7406;&#x5B66;&#x7684;&#x30D7;&#x30ED;&#x30BB;&#x30B9;&#x306E;&#x6570;&#x304C;&#x91CD;&#x8981;&#x306A;&#x5F79;&#x5272;&#x3092;&#x679C;&#x305F;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x3002;&#x7D30;&#x80DE;&#x3078;&#x306E;&#x30DE;&#x30A4;&#x30AF;&#x30ED;&#x6D41;&#x4F53;&#x30C7;&#x30D0;&#x30A4;&#x30B9;&#x306E;&#x30B5;&#x30A4;&#x30BA;&#x306E;&#x8FD1;&#x63A5;&#x306E;&#x305F;&#x3081;&#x306B;&#x3001;&#x30DE;&#x30A4;&#x30AF;&#x30ED;&#x5316;&#x5B66;&#x8D70;&#x6027;&#x30C7;&#x30D0;&#x30A4;&#x30B9;&#x306F;&#x3001;2&#x3064;&#x306E;&#x4E3B;&#x8981;&#x306A;&#x65B9;&#x5411;&#x306B;&#x5F93;&#x6765;&#x306E;&#x30DE;&#x30AF;&#x30ED;&#x30B9;&#x30B1;&#x30FC;&#x30EB;&#x306E;&#x8D70;&#x5316;&#x6027;&#x30A2;&#x30C3;&#x30BB;&#x30A4;&#x3092;&#x9032;&#x3081;&#x308B;&#x3002;&#x4E00;&#x3064;&#x306F;&#x3001;&#x7D30;&#x80DE;&#x306E;&#x9577;&#x3055;&#x30B9;&#x30B1;&#x30FC;&#x30EB;&#x3067;&#x3088;&#x304F;&#x5B9A;&#x7FA9;&#x3055;&#x308C;&#x3066;&#x304A;&#x308A;&#x3001;&#x5B89;&#x5B9A;&#x3057;&#x305F;&#x5316;&#x5B66;&#x7684;&#x52FE;&#x914D;&#x3092;&#x69CB;&#x7BC9;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x3067;&#x3001;&#x4ED6;&#x306F;&#x63D0;&#x4F9B;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x3067;&#x3059;&#x3002;&#x9AD8;&#x5EA6;&#x306A;&#x5149;&#x5B66;&#x30A4;&#x30E1;&#x30FC;&#x30B8;&#x30F3;&#x30B0;&#x30B7;&#x30B9;&#x30C6;&#x30E0;&#x3092;&#x7528;&#x3044;&#x305F;&#x7D30;&#x80DE;&#x304A;&#x3088;&#x3073;&#x5206;&#x5B50;&#x30EC;&#x30D9;&#x30EB;&#x306E;&#x4E21;&#x65B9;&#x3067;&#x7D30;&#x80DE;&#x306E;&#x5FDC;&#x7B54;&#x3092;&#x5B9A;&#x91CF;&#x5316;&#x3059;&#x308B;&#x305F;&#x3081;&#x306E;&#x30D7;&#x30E9;&#x30C3;&#x30C8;&#x30D5;&#x30A9;&#x30FC;&#x30E0;&#x3067;&#x3059;&#x3002;&#x3053;&#x3053;&#x3067;&#x306F;&#x3001;&#x533B;&#x7528;&#x751F;&#x4F53;&#x5DE5;&#x5B66;&#x306E;&#x5206;&#x91CE;&#x3067;&#x91CD;&#x8981;&#x3067;&#x3042;&#x308B;&#x554F;&#x984C;&#x3092;&#x89E3;&#x6C7A;&#x3059;&#x308B;&#x305F;&#x3081;&#x306E;&#x30DE;&#x30A4;&#x30AF;&#x30ED;&#x5316;&#x5B66;&#x8D70;&#x6027;&#x30A2;&#x30C3;&#x30BB;&#x30A4;&#x306E;&#x8A2D;&#x8A08;&#x539F;&#x7406;&#x3001;&#x6700;&#x8FD1;&#x306E;&#x958B;&#x767A;&#x3001;&#x6F5C;&#x5728;&#x80FD;&#x529B;&#x306B;&#x95A2;&#x3059;&#x308B;&#x91CD;&#x5927;&#x306A;&#x30EC;&#x30D3;&#x30E5;&#x30FC;&#x3092;&#x63D0;&#x793A;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;

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Microfluidics &#xD3EC;&#xC720;&#xB958; &#xC138;&#xD3EC; Chemotaxis&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C;&#xC785;&#xB2C8;&#xB2E4;.

El campo emergente de la micro-tecnolog&#xED;a ha abierto nuevas posibilidades para explorar la quimiotaxis celular en el espacio real y el tiempo, y con una resoluci&#xF3;n &#xFA;nica c&#xE9;lula. Las c&#xE9;lulas sentido quimiot&#xE1;ctica y se mueven en respuesta a gradientes qu&#xED;micos y juegan un papel importante en una serie de procesos fisiol&#xF3;gicos y patol&#xF3;gicos, incluyendo el desarrollo, la respuesta inmune, y las invasiones de c&#xE9;lulas tumorales. Debido a la proximidad tama&#xF1;o del dispositivo de microfluidos a las c&#xE9;lulas, microfluidos dispositivos quimiotaxis avanzar las tradicionales macro escala ensayos de quimiotaxis en dos direcciones principales: una es construir bien definidos y estables gradientes qu&#xED;micos a escalas de longitud celulares, y el otro es proporcionar un plataforma para la cuantificaci&#xF3;n de las respuestas celulares a nivel celular y molecular utilizando avanzados sistemas de imagen &#xF3;ptica. A continuaci&#xF3;n, presentamos una revisi&#xF3;n cr&#xED;tica de los principios el dise&#xF1;o, desarrollo reciente, y las capacidades potenciales del ensayo de quimiotaxis de microfluidos para la soluci&#xF3;n de problemas que son de importancia en el campo de la ingenier&#xED;a biom&#xE9;dica.

Mingming Wu

Department of Chemical and Biomolecular Engineering

Cornell University

Assessing Neural Stem Cell Motility Using an Agarose Gel-based Microfluidic Device

Mingming Wu

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Cornell University

Assessing Neural Stem Cell Motility Using an Agarose Gel-based Microfluidic Device

Department of Chemical and Biomolecular Engineering