Для просмотра этого контента требуется подписка на Jove Войдите в систему или начните бесплатную пробную версию.
Method Article
Этот протокол описывает использование настраиваемых автоматических microfluidic устройства визуализировать биопленки в Candida albicans физиологических условиях пребывания.
Candida albicans является наиболее распространенным грибкового патогена людей, вызывая около 15% случаев внутрибольничных сепсиса. Основные вирулентности атрибут C. albicans является его способность формы биопленки, структурированные общины клеток, придает поверхности биотических и абиотических. C. albicans биоплёнки могут образовывать на хост тканей, таких как слои слизистой оболочки и медицинских устройств, таких как катетеры, кардиостимуляторов, протезы и совместного протезы. Биоплёнки ставят значительные клинические потому, что они обладают высокой устойчивостью к физическим и химическим возмущения и может выступать в качестве резервуаров для семян распространение инфекции. Различные анализы в vitro были использованы для изучения C. albicans биопленки, например микротитровальных пластина анализов, сухой вес измерений, анализов жизнеспособность клеток и сканирования Конфокальная лазерная микроскопия. Все эти анализы являются анализы одной конечной точки, где биопленки оценивается в конкретный момент. Здесь мы описываем протокол для изучения биопленки в режиме реального времени с помощью автоматизированных microfluidic устройства условиях ламинарного потока. Этот метод позволяет для наблюдения за биопленки как биопленки развивается с течением времени, используя настраиваемые условия, которые сходны принимающей таких возникающих в сосудистых катетеров. Этот протокол может использоваться для оценки дефектов биопленки генетических мутантов, а также тормозящее действие антимикробных агентов на развитие биопленки в режиме реального времени.
Candida albicans является членом синантропных человека микробиоты, однако это также оппортунистических патогенов, способных привести к поверхностным и тяжелой грибковой инфекции1,2. Основные вирулентности черта C. albicans является его способность формы эластичного и лекарственно биопленки, общины клеток присоединились к поверхности и заключены в внеклеточного матрикса материала1,3. C. albicans биоплёнки хорошо структурированный, содержащих несколько слоев из нескольких типов клеток (раунд многообещающий дрожжей формы клетки, овальные pseudohyphal клеток и трубчатых клетки ГИФ)4. C. albicans биопленки развития начинается именно с соблюдения раунда дрожжей форма клеток на поверхности (посев биопленки), следуют распространения этих клеток на поверхности, и затем созревания незрелых биопленки структуры в полностью сформирована биопленки, которая окружена внеклеточной матрицы материалов4. Зрелые биопленки преимущественно состоит из удлиненных гиф клеток, которые образуют плотные и смежные сети, обеспечивая архитектурных стабильность биопленки4. На протяжении всего жизненного цикла биопленки раунд многообещающий дрожжи клетки расходятся от зрелых биопленки и могут путешествовать в другие регионы тела, чтобы вызвать распространение инфекции или семян новых биопленки на других сайтах4,5. C. albicans может формировать биоплёнки на биотические поверхностях, таких как слизистой поверхности и во всей ткани макроорганизма и на абиотические поверхностях, таких как катетеры, кардиостимуляторов, протезы и протезирование суставов. Благодаря непокорных свойства биопленки они чрезвычайно трудно искоренить, и во многих случаях стратегия только эффективного лечения является удаление инфицированного устройства4. Таким образом важно расследовать биопленки в условиях, аналогичных тем, которые наблюдаются в клинических условиях.
Есть несколько критических в vivo животных моделей для изучения C. albicans биопленки формирования6,,78; Однако эти исследования может быть дорогостоящим, требует много времени и ограничивается количество штаммов и противомикробных препаратов, которые могут быть проверены в любой момент времени. В vitro биопленки, с другой стороны, позволяют для быстрой и высок объём оценки противогрибковые соединений и мутантных штаммов и гораздо более экономически эффективным и этические чем биопленки анализов осуществляется вне в животных моделей9, 10,11,12,,1314. Здесь мы описываем assay в пробирке , который мы разработали и оптимизированы, чтобы наблюдать биопленки височно под ламинарным потоком с помощью настраиваемых microfluidic устройства14,15. Assay позволяет для визуализации каждого этапа биопленки, включая первоначальный присоединение шаг, пролиферации клеток, биопленки созревания и дисперсия клеток. Assay полезен также визуализировать изменения морфологии клеток на протяжении развития биопленки.
Микротитровальных плиты, которые обычно используются в vitro биопленки анализов, при высокой пропускной способности, не предусматривают условий контролируемого потока. Традиционные Ламинарные системы позволяют для непрерывной оценки биопленки в условиях контролируемого потока, но они часто много времени и, как правило, имеют ограниченный динамический диапазон управления и пропускную способность. Microfluidic устройство использованы здесь преодолевает эти ограничения путем сочетания высокой пропускной способности пластины (содержащий 48 скважин) с встроенным ламинарные камеры и воспроизводимость, универсальные и настраиваемые.
Здесь мы описываем протокол для использования коммерчески доступных автоматизированных microfluidic устройства для оценке биопленки одичал тип C. albicans напрягаться, воздействие известных противогрибковые агента на развитие биопленки и биопленки формирование в двух мутантных штаммов (bcr1Δ/Δ и efg1 Δ/Δ), о которых сообщалось ранее иметь биопленки дефекты in vitro и in vivo16,,17-18. Описывается протокол может использоваться для проверить эффективность антимикробных агентов в подавлении биопленки в ходе разработки биопленки и для идентификации генов, необходимых для нормального биопленки развития путем проведения скрининга мутантов библиотек.
1. Подготовка грибные клетки культуры
Примечание: Поведения клеточной культуры работы (т.е. Открытие криогенных запасов трубы, трубы культуры клеток и колбы) в пределах биобезопасности кабинета. Включите кабинет ультрафиолетового (УФ) бактерицидные лампы по крайней мере 1 час до работы и отключите УФ-лампа активно работая в кабинете министров. Надевайте перчатки, защитные очки и надлежащие средства личной защиты и обеззараживанию поверхности скамьи и пипетки с 70% этанол до начала эксперимента. Рекомендуется использовать стерильные фильтр советы и знакомство с основными асептических микробиологических методов.
2. Подготовка Microfluidic каналов Microfluidic пластины
Примечание: Обратитесь к руководству пользователя microfluidic системы (см. таблицу материалов) для получения информации о пластин и инструмент установки.
3. candida albicans биопленки в системе Microfluidic
4. Настройка стадии позиции для эксперимента Microfluidic
Примечание: Этап позиции и Плиты поверочные должен быть установлен перед началом эксперимента. Эта установка позволяет компьютеру для хранения позиции каждого канала просмотра для захвата изображений в ходе эксперимента. Microfluidic плиты не будут мешать после настройки на этапе позиции. Если перемещается пластину, стадии позиции придется сбросить до начала эксперимента.
5. Настройка приобретений для образа захвата в ходе эксперимента Microfluidic
6. Запуск Microfluidic эксперимент
7. Анализ результатов
Мы исполняли microfluidic биопленки пробирного описанных здесь с помощью одичал тип штамм C. albicans условиях двух СМИ (RPMI 1640 и паук СМИ), одичал тип деформации в присутствии известных противогрибковый препарат амфотерицин B (16 мкг/мл) в RPMI, и два мутантных штаммов сообщалось...
Настраиваемые microfluidic биопленки assay описанных здесь позволяет для визуализации биопленки в режиме реального времени на уровне отдельной ячейки при контакте с фиксированной ставкой ламинарного потока и постоянной температуре. Она предоставляет мощные средства для изучения развития б?...
Кларисса J. Nobile является основателем BioSynesis, Inc., компании, разрабатывающей ингибиторы и диагностика C. albicans биопленки.
Мы благодарим всех членов Нобиле лаборатории для полезной дискуссии по биопленки анализов. Это исследование было поддержано национальных институтов здравоохранения (НИЗ) Грант R21 AI125801 (C.J.N.). D.L.R. была поддержана докторских стипендий из университета Калифорнии институт Мексики и Соединенных Штатов Америки (UC-MEXUS) и y Consejo Nacional de науки Технология (КОНАСИТ).
Name | Company | Catalog Number | Comments |
BioFlux 1000z | Fluxion | Automated microfluidic device for live cell analysis | |
48-well plate 0-20 dyne | Fluxion | 910-0047 | Microfluidic plate |
Montage Software | Fluxion | Version 7.8.4.0 | Visualization analysis software |
ImageJ Software | NIH | https://imagej.nih.gov/ij/ | |
Yeast Extract | Criterion | C7341 | |
Bacto Peptone | BD Biosciences | 211677 | |
Dextrose (D-Glucose) | Fisher Scientific | D163 | |
Potassium Phosphate Monobasic | Fisher Scientific | P285-500 | |
RPMI-1640 | Sigma-Aldrich | R6504 | |
MOPS | Sigma-Aldrich | M3183 | |
Nutrient Broth | Criterion | C6471 | |
Difco D-Mannitol | BD Biosciences | 217020 | |
Agar | Criterion | C5001 | |
Amphotericin B | Corning | 30-003-CF | |
Sterile Inoculating Loops | VWR | 30002-094 | |
Petri Dishes with Clear Lid | Fisher Scientific | FB0875712 | |
Disposable Cuvettes | Fisher Scientific | 14-955-127 | |
Lens Paper | VWR | 52846-001 | |
Microplate and Cuvette Spectrophotometer | BioTek | EPOCH2TC | |
Shaking Incubator | Eppendorf | M12820004 |
Запросить разрешение на использование текста или рисунков этого JoVE статьи
Запросить разрешениеThis article has been published
Video Coming Soon
Авторские права © 2025 MyJoVE Corporation. Все права защищены