저자는 미국 육군 환경 품질 6.1 기초 연구 프로그램, 외과 연구의 미국 육군 연구소, 그리고이 일을위한 자금 NSRDEC의 지속적인 제품 개선 프로그램과 원정베이스 캠프 TECD에 감사의 뜻을 인정하고 싶습니다. 우리는 그림 (b)에 나타낸 현미경 아담 Driks (Loyola 대학 의료 센터)에게 감사의 말씀을 전합니다.

1. 휴대용 화학 살균제 (PCS) <ol><li> 장비. PCS는 휴대용, 에너지 독립, 사용 시점 의료 살균을위한 혁신적인 장치입니다. 이러한 목적을 위해, 상업 PELICAN 딱딱한 플라스틱 가방은 살균 (그림 1)를 수용 할 수 있도록 특수 설계 기능을 장식했다. </li><li> 장비 설계. ) 광구 반응 용기는 건조 화학 시약 및 물을 받는다; B)의 경우 벽에 설치된 두 개의 체크 밸브는 1 PSI에 압력을 완화; C) 필터링 유입 밸브는 공기가 챔버를 세척을위한 펌핑 할 수 있습니다; D) 순환 튜브는 챔버 후 살균을 통해 공기를 분배; 출구 체크 밸브에 접목 E) 처분 할 수있는 건식 스크러버 (활성 탄소) 장치는 잔류 물을 제거하고 사용자 및 환경의 건강과 안전을 보장; 와 f)의 경우의 자료의 죽마는 수술기구 트레이 또는 다른 천공 트레이를 수용하는 동안 가스 흐름을 극대화세척. </li><li> 동작. 평평한 표면에 PCS를 놓고 뚜껑을 엽니 다. 깨끗하고, 비 멸균 악기를 포함하고 케이스 내부 죽마에 파란색 오토 클레이브 종이에 싸서 수술 트레이를 놓습니다. (예를 들면, 93g의 아 염소산 나트륨, 63g의 아황산 나트륨, 25g의 탄산 수소 나트륨 아스 코르 빈산, 300 ml의 물 - 다른 순열 가능) 건조 화학 물질과 물을 혼합, 화학 반응을 시작 수반 반응 용기에 다음 닫기 및 잠금 뚜껑. 2 분 미만에서, 반응은 풍부한 이산화 염소 살균제, 열, 습도를 생성한다. 25 분에서, 흡입 밸브에 대한 배터리 동작 또는 소형 전원 공기 펌프를 연결하여 약위한 챔버로 공기가 흐른다. 5 분 (그림 2). </li><li> 사이클 완료 및 재사용. 케이스를 열고 멸균 악기의 수술 트레이를 제거합니다. 반응 용기 (물과 양성 화학 염) 폐기하십시오. PCS는 수술 도구의 또 다른 트레이 즉시 다시 사용할 수 있습니다 및건조 화학 물과 신선한 세트. </li><li> 바이오 지표와 살균 유효성 검사. 배치 시판 B / T G. 하나의 종이 (~ 10 5 포자 / 단위)에 함침 포자를 포함 물론 생물 지표 (젖은 열 사용) 스테아로써 모필 러스 또는 B atrophaeus (에틸렌 옥사이드 가스 멸균에 사용) 멸균 사이클 케이스 내부. C10의 2 살균주기의 완료시, 제거하고 표시를 활성화 한 다음 소독의 유효성을 검사하는 데 24 ~ 48 시간 동안 지표를 품어. </li><li> 포자 현탁액으로 살균 유효성 검사. G.의 수성 현탁액을 배치 C10의 2 멸균 사이클에 노출 PCS 내부 스테아로써 모필 러스 포자 (~ 10 5 CFU / ㎖). G.에게 복구 스테아로써 모필 러스 포자는 1 % 가용성 전분 8 (더 회복이 불임을 나타냅니다)와 항생제 분석 중간에 이산화 염소 처리에 노출. treate의 refractility을 검사위상차 현미경 D 포자 (C10의 2에 의해 불 활성화 포자 단계 밝은 캐릭터 (14)을 유지). </li><li> 하드 표면의 살균 유효성 검사. G. 스테아로써 모필 러스 포자의 수성 현탁액 (10 ~ 5)에 유리 또는 금속으로 만들어진 하드, 비 다공성 표면을 접종한다. C10의 2 멸균 사이클 처리를위한 PCS에 접종 자료를 놓습니다. 상업적으로 이용 가능한 디프 HY-체크 면봉으로 처리 된 표면을 샘플링하고 더 성장을 획득 없습니다 불임을 확인합니다. </li></ol> 2. &quot;D-펜즈&quot; <ol><li> 장비. &quot;D-펜즈는&quot;수동 스프레이 트리거 장치가 장착 된 접을 수있는 휴대용 병이다. 유연한 플라스틱 병 스탠드 업을 할 수있는 전체 마치 바닥이 있고, 화학적으로 저항하는 플라스틱 분무기에 여러 다시 사용 (그림 3)를 제공한다. </li><li> 수성 C10의 2 S의 olution를 생성합니다. D-펜즈 건조 다시 1-10 G 코드 전체 수량을 사용(가능한 순열과 예, 4.7 g의 아 염소산 나트륨, 1.6 g의 아 황산나트륨, 및 1.3 g의 아스 코르 빈산 나트륨,) 500 ppm의 이산화 염소 용액 - 에이전트 (50)의 800 mL로 생성한다. 수성 염소를 생성하기 위하여, 최종 작동 부피로 용액을 희석 - 작은 양의 모든 시약을 용해하고, II 후 반응 희석 - I 사전 농도 :.. &quot;동역학 제어&quot;프로세스에있어서 믹싱 신규 한 2 단계를 사용 2-9 분의 스프레이 병에 이산화 솔루션을 제공합니다. 소독액을위한 표면을 소독 또는 오염을 제거하는 정밀한 안개 또는 에어로졸로 분무된다. D-펜즈의 이산화 염소 용액은 최소 8 시간을 이동하고 나머지 솔루션은 바이오 필름을 제거하는 변화의 끝에 싱크대 또는 바닥에 하수구를 비울 수 있습니다 안정 남아있다. </li><li> 미생물 학적 검증 - 다공성 표면을 접종. 달걀 노른자를 포함 베어드 - 파커 한천 (BPA)의 페트리 접시를 준비합니다텔루 (EYT)과 효모 추출물 (YE) 및 엔테로 톡신 A, 황색 포도상 구균을 생산하는 황색 포도상 구균의 3 - 변형 칵테일 (S. 구균 A-100 ~ 106 CFU / ㎖ 현탁액 0.1 ㎖로 한천 표면에 접종 엔테로 톡신 D를 생성 엔테로 톡신 B를 생산 ATCC 14458 및 황색 포도상 구균 993) 7. S. 불 활성화되지 않은 경우는, 특유 분명 검은 식민지를 생산하기 때문에 구균은 대상 생물로 선정되었다. </li><li> 미생물 학적 검증 - 테스트 다공성 표면. D-펜 즈이 사용하여 병 포함 이산화 염소 용액을 스프레이 다공질 한천 표면에 소독액을 분무. 스프레이 트리거 펄스 당 솔루션의 거의 동일한 볼륨을 분배하는 일관성, 균일 한 힘을 사용합니다. 한천 표면의 균일 한 범위를 적용 할 판에게 연속 펄스 사이 90 º 회전합니다. 또한 유리 하 키 스틱 및 염화물 확산을 가벼운 압력을 적용하여이 기술을 사용(- 그림 4 참조 닦아 또는 세정에 해당) 기계적인 마모에 대한 한천 표면에 북동 이산화 솔루션입니다. </li><li> 미생물 학적 검증 - 하드 표면. 멸균 사용자 정의 스테인레스 스틸 (총 면적 4 &quot;× 4&quot;, 10.16 cm 2) (타입 304) 쿠폰 박테리아 세포의 수성 현탁액 0.2 ml의 볼륨 (예를 들면, 황색 포도상 구균, 대장균, 리스테리아 모노 사이토) 및 접종 쿠폰 표면에 걸쳐 균일하게 접종 확산. 층류 후드에 실온에서 30 분간 자연 건조 쿠폰. 멸균 집게로 접종 쿠폰을 들고 100 ㎖ stomacher 가방에 이산화 염소를 포함하는 20 ㎖ 시험 용액에 담그지. 0.5 내지 5 분의 접촉 시간 후에, 그 stomacher에서 2 분 동안 용액을 씹다 고체 아황산 나트륨을 소량 첨가하여 살균제 용액을 급냉. 가방을 제거하고 층류 후드에 뜨는을 철회 순차적 solutio 희석N 미리 만든 한천 플레이트에, 다음 생존자를 열거하는 24 시간 동안 배양한다. </li></ol> 신선한 과일과 야채를 3. PCS 신선한 농산물에 해로운 식품 매개 병원체 (대장균 및 리스테리아 모노 사이토를) 죽일 감소 PCS 치료의 능력은 병원균의 높은 수준이 토마토 웨지의 외부 표면에 발견 된에 자리 접종 방법을 사용하여 시험 하였다. <ol><li> 접종. 10 5 하나 CFU / g L.와 토마토 웨지 25 그램 샘플의 외부 표면을 접종 모노 사이토 OSY-8578 또는 106 CFU / g E.와 15 분 동안 살균 바이오 후드 후 자연 건조 대장균 ATCC 11229. </li><li> PCS 치료. 접종 건조 후, 이산화 염소 농도와 노출 시간의 다양한 조건 하에서 PCS 및 테스트에 토마토 웨지 (멸균 장갑을 착용)를 배치합니다. 어떤 경우에는, G.의 포자 생체 지표를 배치 스테아로써 모필 러스차 B. 토마토 웨지를 동반하고 살균 처리 (그림 5)의 유효성을 검사하기 위해 PCS 내부 atrophaeus. </li><li> 미생물 복구. PCS 치료 후, stomacher 믹서로 2 분간 씹다 다음, 수성 인산염 완충액 (pH 7) 50 ㎖와 stomacher 가방에 토마토 웨지를 놓습니다. </li><li> 열거. 같은 직렬 한천 판에 10 배 희석을 저작 솔루션을 분배 트립 틱 소이 한천 효모 추출물 (TSAYE)와 L.를위한 영양 한천 (NA) monocyotgenes 및 E. 대장균, 유리 하키 스틱, 커버와 48 시간 동안 T = 35 ° C에서 접시를 품어와 각각 확산. 미생물의 불 활성화를 확인하기 위해 식민지 카운터를 사용하여 생존자를 열거합니다. </li><li> 효소는 Polyphenoloxidase ( &quot;갈색&quot;)를 불 활성화. PCS 내부에 별도의 배양 접시에 uninoculated 사과 조각을 놓고 이산화 염소 (그림 5)에 노출. 치료 후, 페트리 접시를 제거하고 일을 노출주위 환경​​에서 전자 사과 조각. 육안 관찰은 최대 1 주일 후 처리를 위해 더 갈색을 보여 주었다. </li></ol> 4. &quot;ALL D-FEND&quot;을 <ol><li> 수성 C10의 2 S의 olution를 생성합니다. ALL은 0.5-3.0 분의 이산화 염소 용액을 생성하기 위해 물에 건조 화학 약품 (염소산염 및 미아)의 소량을 사용하여 D-FEND. 예를 들면, 이산화 염소 용액을 생산하는 수용액 15-1,200 ml의 시약 0.8-3.3 g을 혼합한다. </li><li> 미생물 학적 검증 - 섬유. 탄저균 스탄 또는 바실러스 아밀 로리 퀴페 시언 스의 포자를 수성 현탁액과 섬유 샘플의 멸균 스트립을 접종하고, 층류 후드에 섬유 스트립 자연 건조를 할 수 있습니다. 멸균 집게로 지구를 들고 stomacher 가방 100 ㎖에 이산화 염소 용액 20 ㎖에 몰두. 10 분에서, 직물 스트립 및 용액을 씹다 후, 고체 아황산 나트륨을 소량 첨가하여 포자에 영향을주지 않고 처리를 급냉stomacher에서 2 분. 가방을 제거하고 층류 후드에 직렬로, 미리 만든 한천 플레이트에 솔루션을 희석 한 후 24 시간 동안 배양 및 오염 제거를 확인하는 열거합니다. </li></ol>

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

우리는 더 이상 공개가 없습니다.

이 기초 R &amp; D는 학계, 다른 정부 기관 및 환경 친화적 인 소설의 상용화 ( &quot;녹색&quot;) 기술에 LED가 업계와의 협력을 통해 새로운 연구 및 기술 방향을 설정하고있다. 이산화 염소는 기존의 치료보다 국립 위생 빠르고 안전에 대한 20 년 재단 등 환경 친화적 인 살균에 의해 승인 된 첫 번째 방법입니다. PCS, D-펜즈 및 D-FEND ALL 시제품 실험실 환경에서 벤치 스케일의 시제품​​으로 검증되었고, ...

상업적인 장치가 이전에 존재하지 않고 신선한 농산물 3,6,9-13,15에 식물 병원균을 죽일 또는 세균 포자의 오염을 제거하는 입증 된 능력을 가지고 소독제 이산화 염소 (C10의 2)을 생성 곳에서. 6, PCS 기술 진행 14,15,17 PCS는 실험실 Geobacillus 스테아로써 모필 러스 (GS) 포자 (관련 참조 8 참조) G.의 포자 생물 지표의 라이브 문화에 대해 소독 실시를 위해 특별히 확인되었습니다 스테아로써 모필 러스 및 바실러스 atrophaeus (BA) 6,15,16. PCS는 또한 식물 등 전체 토마토 등 신선한 농산물에 리스테리아 균과 대장균 병원체, 예를 들면 신선한 컷 농산물의 저장 수명을 연장하기 위해 불 활성화하여 식품 안전을 보장하기 위해 덜 엄격한 조건으로 작동하도록 구성되었습니다 , INAC로슬라이스 사과 6,15의 polyphenoloxidase의 갈변 효소를 tivating. 이산화 염소를 생성하기 위해 PCS 따라서, 저장, 취급 및 작게 포워드 군 산성 폐기물 처분, 아미노산 및 선박의​​ 본질적인 어려움의 사용을 제거 거의 중성 pH에서 산화 - 환원 반응을 통해 진행하여 신규 음향 화학을 사용 배포 1,2,4,17. 군 이외에, PCS는 국토 안보 / 방위로 사용될 수있다; 전원에 대한 액세스, 식수 및 폐기물 제거를 무력화 자연 재해 (Superstorm 샌디, 해일, 허리케인 카트리나) 동안; 현장 응급 응답기에 의해; 지역 사회 병원이나 정전 (정전과 브라운 - 아웃) 동안 학교. D의 isinfectant - F의 oods 및 EN vironmentally 친화적 인 S의 anitation (D-펜즈) 용 스프레이는 음향 화학 (3 화학 성분)과 2 단계의 혼합 과정 (사용 <em주로 육군 물자를, 식품 취급 장비 및 필드 먹이 장비 육군 필드 주방에서 위생 센터와 해군의 표면 오염을 제거 축소 스프레이 병에 수성 이산화 염소를 생성하기&gt; 전. II 다음 사전 농도. 후 반응 희석) 조리실은, 의료 장치, 샤워 실 및 화장실과 배치 인력의 아무 곳이나 많은 수의 근접 5,6 공존. 유효성 검사 테스트는 D-펜즈는 병원체 황색 포도상 구균, 다공성 표면 (14)에 공통 인성 병원균을 제거 것으로 나타났다. 세균의 오염을 제거하기 위해 수성 이산화 염소를 생산 타의 추종을 불허하는 다재 다능 한과 &quot;D-FEND ALL&quot;(EN vironmentally 친화적 D의 오염 제거, 모든 목적에 대한 D의 isinfectant)가 간단 (2 화학 성분)를 제공합니다 (1 단계는 혼합) 더 편리한 대안 직물에 포자 표면 소독 사를 촉진테이션 및 위생, 청소, 음료수 물을 생성 할 수 있도록 고안된 새로운 중수도 재활용 기술의 응용 프로그램을위한 출발 물질의 소량을 사용하여 희석 이산화 염소 용액의 많은 양의 빠른 생산을 필요로하는 애플리케이션에 특히 장점 수질 및 안전을 개선하기 위해 원정베이스 캠프 2. 메커니즘의 다양한 민족의 재료 이익을위한 기술의 개발과 상용화를 촉진하는 방법으로 비 연방 기관에 대한 연방 정부의 기술 이전을 촉진하기 위해 연방 기술 ​​이전 법에 따라 존재한다. 따라서, 특허 라이선스 계약 및 상업 평가 라이센스를 통해 많은 군사 및 민간 사용에 대한 자신의 싹 트는 잠재력, PCS, D-펜즈 및 D-FEND 모든 기술은 특허를하고 상용화 업계로 전송. # &amp; 불리는 D-펜즈 (느린, 통제 릴리스 버전8220, D-펜즈 라이트 &quot;), 기술 신선한 딸기의 저장 수명을 연장하기 위해 포장 재료에 혼입 상용 업계에 전달하고, PCS는 또한 기술이 다른 기술과 비교 테스트를 위해 학계 및 다른 정부 기관에 전송 된이었다 신선한 농산물 상품과 식품 안전에 대한 연구, 그리고 학부 과학 교육 강화를위한. PCS와 화학의 기술 이전은 기존의 포름 알데히드의 치료에 비해 시간, 비용, 환경 보호의 개선과 바이오 식품의 살균에 사용이 승인 된 상용 제품을했다.

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

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

명시된 육군은 앞으로 외과 팀에서 사용할 수있는 필드 - 휴대용, 비 증기 멸균기 기술에 대한 필요가 있습니다, 치과 회사, 수의학 서비스 지원 박리, 전투 지원 병원 및 지역 의료 연구소 수술 도구를 소독하고 병적 인 소독 수술실, 응급 치료 공간, 중환자 실에서 폐기 전에 표본. 소설, &#39;깨끗하고 녹색&#39;이산화 염소 기술의 다음 앙상블 다목적 오염 제거 6,15 중요 군사 요구 사항의 수를 충족하기 위해 적응 유연합니다. 구체적으로, P의 ortable의 C hemical의 S의 terilizer (PCS)는 긴급 전장의 요구를 충족하고 높은 강도 앞으로 배치 3의 에너지 독립, 가볍고 휴대 성, 빠른 이동성, 견고한 내구성을 위해 중요한 기능 격차를 닫 발명되었다. 수술 sterilizat에서 혁명적 인 기술 혁신으로이온 기술, PCS가 현장에 의존하는 현대 필드 오토 클레이브입니다, 사용 시점,에 의지 이산화 염소 대신 증기의 발생. 2 개의 PCS 단위 (때문에 성가신 크기, 부피가 큰 크기, 무게의 배치에 별명이 &quot;베르타&quot;) 하나의 큰 증기 오토 클레이브에 해당하는 처리량은 1 시간에 4 수술 트레이를 소독. 그러나, PCS 100 % 적은 전기 (0 대 9 kW 급)를 사용하여 98 % 더 적은 물 운영 (10 대 6백40온스), 크게 95 %로 무게를 감소 (20 대 4백50파운드, 4 사람 리프트) 거의 96 %로 큐브 (2.1 대 60.2 피트 3), 및 수리를하고, 신뢰할 수있는 동작을 유지 해제 및 수송, 증기 오토 클레이브에 필요한 전력의 전진 배치의 어려운 문제를 제거합니다.

조작이 간편한 PC는 독특한 음향 화학에 의한 이산화 염소의 제어 생산을 포함 30 분의 치료에 세균의 포자 현탁액 또는 세균의 포자 생물 지표를 불 활성화하여 불임을 달성하기 위해 설계되었습니다. 특히, 미생물 학적 검증 연구는 PCS는 G. 하나의 포자 (10 5 포자 / ㎖)를 포함하는 생체 지표를 불 활성화하여 불임을 달성 것을 확인 스테아로써 모필 러스 또는 B 각각 증...

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

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

P의 ortable의 C hemical의 S의 terilizer (PCS)는 육군 의무 부대를위한 혁신적인 에너지 독립, 거의 물이 살균 기술입니다. PCS는에 의지하고, 사용 시점 플라스틱 가방에 (POU)에서, 현장에서 물과 혼합 건조 시약에서 이산화 염소를 생성합니다. D의 isinfectant - F의 oods 및 EN vironmentally 친화적 인 S의 anitation (D-펜즈) 및 EN vironmentally 친화적 D의 오염 제거에 대한 D의 isinfectant 용 스프레이 어, 다목적 (D-FEND ALL)은 접을 수있는 스프레이 병에 수성 이산화 염소를 생산 및 기타 잠재적 실시. 이러한 다양한 오염 제거 기술은 군사 및 민간 소비자를위한 무수한 다양한 이중 사용 응용 프로그램에서 미생물을 죽인다.

휴대용 화학 살균제 (PCS), D-펜즈 및 D-FEND는 ALL : 군사에 대한 새로운 이산화 염소 오염 제거 기술

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

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

Research

JoVE Journal

Bioengineering

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

14.4K 조회수.  United States Army-Natick Soldier RD&E Center, Warfighter Directorate.  P의 ortable의 C hemical의 S의 terilizer (PCS)는 육군 의무 부대를위한 혁신적인 에너지 독립, 거의 물이 살균 기술입니다. PCS는에 의지하고, 사용 시점 플라스틱 가방에 (POU)에서, 현장에서 물과 혼합 건조 시약에서 이산화 염소를 생성합니다. D의 isinfectant - F의 oods 및 EN vironmentally 친화적 인 S의 anitation (D-펜즈) 및 EN vironmentall...

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

A Microfluidic Chip for the Versatile Chemical Analysis of Single Cells

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

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

단일 세포의 다목적 화학 분석을위한 미세 유체 칩

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

연구

생체공학

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

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

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

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

의 리그닌 아래로 규제<em&gt; ZEA 메이스</em&gt; dsRNAi 및 Klason 리그닌 분석을 통해

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

A Novel Bioreactor for High Density Cultivation of Diverse Microbial Communities

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

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

다양한 미생물 커뮤니티의 고밀도 배양위한 새로운 생물 반응기

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

Synthesis of Hydrogels with Antifouling Properties As Membranes for Water Purification

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

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

물 정화를위한 막으로 방오 특성을 가진 히드로 겔의 합성

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

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

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

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

조직 특이 적 세포 배양 및 전달 플랫폼과 같은 세포 외 기질 유래 거품과 마이크로 담체의 제조

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

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

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

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

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

삼중 에피토프 프리젠 테이션을 필요로하는 백신을위한 대장균- 발현 자가 조립 단백질 나노 입자의 생산

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

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

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

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

생체 외에서 인간 호중구 떼의 화학 및 분자 분석을 위한 생체 입자 미세어레이

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

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

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

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

세포가 없는 세균 추출물, 리포좀 및 에멀젼 전달을 사용하여 합성 세포를 생산하는 단백질 을 준비합니다.

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

Photodegradable Hydrogel Interfaces for Bacteria Screening, Selection, and Isolation

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

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

박테리아 스크리닝, 선택 및 격리를 위한 광분해성 하이드로겔 인터페이스

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

Light-Controlled Fermentations for Microbial Chemical and Protein Production

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

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