Bu araştırma hibe PHY-1205494 aracılığıyla Ulusal Bilim Vakfı ve MCB-1413134 (EL) ve Ulusal Araştırma Vakfı Kore grant 2017R1D1A1B03035671 tarafından desteklenmiştir (KSL).

İletişim kuralı aşağıdaki WormSpa5, daha önce açıklanan mikrosıvısal aygıt Worms boyuna görüntüleme için kullanır. WormSpa (istek üzerine yazarlardan elde CAD dosyaları ile başlayan) imalatı basit ama bazı uzmanlık gerektirir. Çoğu durumda, imalat kolayca bir çekirdek tesis veya gibi hizmetler sağlar ticari bir şirket tarafından yapılabilir. Cihaz imalatı, belgili tanımlık şekil yüksekliği 50 µm olduğunu belirtmek emin olun.
1. deneysel Kur
<ol><li>Motorlu bir sahne ile bir ters Floresans mikroskobu mikrosıvısal aygıt bağlama.</li>
	<li>Orbital Çalkalayıcı mikroskop yakın yerde ama titreşim shaker dan mikroskop doğrudan etkilemez emin olun. Örneğin, görme duyusuyla ilgili tablo ile hiçbir temas yapar bir duvar üzerinde sabit bir raf shaker koymak.</li>
	<li>Bir şırınga pompa üzerinde orbital Çalkalayıcı yerleştirin. Sallayarak süre Jikleyi değil shaker pompa teyp.</li>
</ol>2. mikrosıvısal ortamı hazırlanması
Not: deneme sırasında dört şırınga mikrosıvısal aygıt yolu ile şırınga tüpler, şekil 1' de belirtildiği gibi bağlanır. Bu adımı bu şırınga hazırlanması açıklar. Aksi takdirde mezkur onları gergin yapmadan şırınga tüpler olabildiğince kısa tutmak.
<ol><li>Bir çıkış şırınga ve bir şırınga tüp hazırlayın. Bu şırınga ( şekil 1' deki S1) daha sonra olacak şırınga tüpünden cihazın çıkışına bağlı ve sıvı cihazınızdan geçici depolama için kullanılır.<ol>
<li>Bir bağdaştırıcı iğne sadece iğne (metal parça) tutmak bir 20 G x 1/2 inç şırınga ucu plastik parçaları kaldırarak olun. Plastik ve metal parçalar pense ile tutarak ve onları ayrı çekerek bunu. İğne üzerinde kalan plastik kalıntı Bunsen burner ile ebilmek yanmak.</li>
		<li>Deneysel Kur geometrisini göre iğne pense ile iki uçlarından tutarak viraj. Burada açıklanan tasarımında ortasından iğnede ~ 110 ° açı için bükme en uygundur.</li>
		<li>Bağdaştırıcı iğne yarım tüp içine takın. Diğer yarısı daha sonra cihazın içine takılı. Şırınga tüp bir sızıntı (örneğin, boru 0,86 mm iç çap ve 1.32 mm dış çapı ile) olmadan bir 20 G şırınga ucu ile uyumlu olmalıdır. Önerilen boru uzunluğu ~ 50 cm'dir.</li>
		<li>Bir 10 mL radarı-kilit şırınga şırınga tüp 20 G x 1/2 inç şırınga ucu üzerinden (açık) diğer ucunu bağlayın.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Arabellek girişi şırınga hazırlamak ve tüpler şırınga. Bu şırınga biri ( şekil 1' deki S2) için goes içine belgili tanımlık aygıt ve enjeksiyon akışını kontrol etmek için sıvı su deposu olarak kullanılır. Diğer şırınga (S3 şekil 1' deki) adım 3.2 açıklandığı gibi arabellek alışverişi için gerekli.<ol>
<li>Bir 10 mL radarı-kilit şırınga (S2) doğrudan bir 3-yollu vana bağlanmak ve bir şırınga tüp (şekil 1) ile aynı Vana başka bir şırınga (S3) bağlanmak: S3 tüp bir şırınga ucu üzerinden bağlanmak ve tüp valf başka bir şırınga ucu üzerinden bağlanmak. Not: Bu malzemelerin bağlandığı sırası önemli değil.</li>
		<li>Bir şırınga tüp 3-yollu vana kalan bağlantı noktasına bağlayın. Adım 2.1.2 olduğu gibi başka bir bağdaştırıcı iğne hazırlamak ve yarım iğne şırınga tüp (açık) diğer ucunu takın.</li>
		<li>Adım 2.2.2 ve S2 şırınga tüp bağlı S3 kapalı iken kapak ayarlayın (şekil 1).</li>
	</ol>
</li>
	<li>Bir solucan-giriş şırınga ve bir şırınga tüp hazırlayın. Bu şırınga (S4 şekil 1' deki) solucanlar cihazın içine yüklemek için kullanılır.<ol>
<li>Bir uzun şırınga tüp 10 mL radarı-kilit şırınga (S4) bağlayın. Bu yükleme için kullanılacak olan sıvı hacmi tüpünden belirlemek; Örneğin, 100 cm hortumunun üzerinde 2 mL sıvı destekler (Ayrıca, bkz: adım 4.2).</li>
		<li>Adım 2.1.2 olduğu gibi başka bir bağdaştırıcı iğne hazırlamak ve ayaklardan biri iğne şırınga tüp diğer (açık) sonuna yarısı.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Şırıngalar ve boru S-Orta12 ile iki kez yıkayın. Şırıngaları ve tüpler S-Orta tüm hava kabarcıkları kaldırmak için dikkat çekici doldurun.</li>
	<li>Çıkış şırınga tüp cihazı prize bağlayın.<ol>
<li>Bağdaştırıcı iğne şırınga tüp çıkış bağlantı noktasına sonunda takın.</li>
		<li>Küçük bir S-Orta arabellek giriş ve solucan giriş dışarı gelene kadar aygıt, doldurmak için çıkış S-orta küçük bir birim enjekte.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Arabellek girişi şırınga tüp solucan-giriş (1/32-inç çapında paslanmaz çelik dübel PIN) PIN'i ile tıkalı ise cihazın tampon-giriş bağlantı noktasına bağlayın.</li>
	<li>Sürekli bir akış arabellek cihazın içine enjekte. Bir şırınga pompa13üzerine tampon-giriş şırınga S2 yük ve S2 ortamda sürekli bir akış hızı 3 µL/dk at cihaz içine enjekte edilir pompa ayarlayın.</li>
</ol>3. yükleme bakteri içine mikrosıvısal aygıt
<ol><li>S-Orta12' askıya Escherichia coli OP50 hazırlayın.<ol>
<li>Standart bir protokol, bir 250 mL şişe 50 mL LB ve bir koloni ile aşılamak ve gecede 37 ° C'de kuluçkaya</li>
		<li>Gecede kültür 4000 devirde 10 dakika santrifüj kapasitesi ve Pelet 30 mL S-Orta resuspend.</li>
		<li>Süspansiyon 5 mikron şırınga filtre ile filtre. 600 optik yoğunluğu tarafından bakteri konsantrasyonu ölçmek nm (OD600) ve 3 bir OD600 konsantrasyonu ayarlayın. Bu yüksek yoğunluklu kurtlar besili tutmak için gereklidir.</li>
	</ol>
</li>
	<li>OP50 süspansiyon aygıtla arabellekte değişimi.<ol>
<li>Temiz bir şırınga (S5) OP50 süspansiyon ile dolu hazırlayın. Şırınga dikey tutun ve üstündeki tüm hava baloncuklar toplamak için birkaç kez dokunun.</li>
		<li>3-yollu vana aygıtına bağlantıyı kapatmak için arabellek giriş şırıngaların açın ve iki şırınga, S2 ve S3 bağlayın. S2 şırınga pompa devreden çıkar.</li>
		<li>S2 Vana dan çıkarıp S5 kapak için takın. Biraz OP50 arabellek S3 gidene S5 üst kısmında S3 için vana toplanan tüm hava dışarı itin. Bunu yaparken, hiçbir hava kabarcığı S5 veya kapak kalır emin olun.</li>
		<li>3-yollu vana S3 ve S5 arasındaki bağlantıyı kapatmak ve S5 cihaza iletişime geçmek için yeniden orijinal konumuna gelmek. S5 şırınga pompa yükleyin. Pompa tutan orbital Çalkalayıcı üzerinde açın. Yaklaşık 200 rpm sallama hızını ayarlar.</li>
		<li>100 µL/dk'ya olmak akış hızını ayarlayın. İçinde belgili tanımlık aygıt solucanlar ulaşması için yeni tampon için gereken zaman arabellek giriş şırınga tüp (yaklaşık 5 dakika yukarıda açıklanan boru ile) uzunluğunu bağlıdır. Daha hızlı bir tampon değişimi gerekli ise bir daha yüksek akış hızı istihdam edilebilir.</li>
		<li>Bir kez OP50 arabellek cihazın yayılır, akış hızı 3 µL/dak için geri ayarlayın.</li>
	</ol>
</li>
</ol>4. yükleme solucanlar mikrosıvısal cihazın içine
<ol><li>Bir küçük düşük bağlama microcentrifuge tüp (650 µL) hazırlamak ve OP50 süspansiyon 100 µL ile doldurun. Çevresinde transferi tek solucan ile seçerek (46 saat sonrası L1 larva tutuklama 25 ° C'de) Yetişkin solucanlar bir NGM (nematodunun büyüme orta) agar plaka tüp almak 20-30 yaş senkronize genç. Yaş-eşitleme standart protokol12yapılabilir.</li>
	<li>Solucan-giriş doldurmak şırınga ve şırınga tüp (S4 şekil 1' deki) OP50 süspansiyon ile. ~ 500 µL sıvının Kurtlarla microcentrifuge tüp içine enjekte. Süspansiyon ile solucanlar solucan-giriş şırınga tüp içine çizin. Şırınga tüp yeterince uzun olduğundan emin olun (> 1 m) ve çizilmiş solucanlar şırınga tüp içinde kalmak ve yapmak değil yapmak şırınga S4 sonuna kadar.</li>
	<li>S4 solucan-koya bağlayın. Tüm solucanlar solucan-giriş şırınga tüp mikrosıvısal cihazın içine enjekte. S4 ve şırınga tüp çıkarın. Solucan-giriş bir iğne ile takın.</li>
	<li>S2 arabellek giriş şırıngadan mekanik pompa ( Resim 1) kapatın ve el ile S1 ve S2 tüm solucanlar ayrı kanal içine itmek için kontrol edin. S1 basmak onları ters yönde ilerlemeye neden olur iken S2 basmak solucanlar kanallarına ilerlemeye neden olur. Bir kanal yüklendikten sonra solucan her kanaldaki diğer solucanları girişini engeller.</li>
	<li>Solucanlar 2-3 saat için yeni ortamına ayarlamak izin.</li>
</ol>5. bir görüntüleme Protokolü kurma
<ol><li>Güvenli belgili tanımlık aygıt içinde yer alan tüm solucanlar bulmak ve her-in onları içinde senin mikroskop denetler görüntü edinme yazılım için bir görüntüleme konumu ayarlayın. Unutmayın bazı durumlarda (örneğin daha yüksek büyütme istendiğinde veya fotoğraf makinesi ile daha küçük bir CCD sensör kullanırken) birden çok görüntüleme pozisyonlar her kanal için gereklidir. Not: Bu el ile yapılabilir iken, bazı satın alma yazılım paketleri görüntüleri nereden alınacağını konumlarını listeleyen bir metin dosyası yükleyebilirsiniz. Bu pozisyonlar düzenli olarak WormSpa içinde sıralanır beri bir kullanıcı (Örneğin, Python veya ticari yazılım) otomatik olarak böyle bir liste oluşturduğu küçük bir betik yazabilirsiniz. Bu komut dosyası hassas biçimi edinme yazılım (bakınız ek malzeme 1örnekte bir) tarafından beklenen dosya biçimi bağlıdır.</li>
	<li>Hızlandırılmış görüntüleme gerekli sıklığını ayarlayın. Örneğin, görüntüleme bağışıklık gen yanıt enfeksiyon kare başına 10 dakika bir frekansta yapılır. Tüm gerekli kanal (örneğin parlak alan ve GFP floresan) her zaman noktasında iktisap emin olun.</li>
</ol>6. ana bilgisayar yanıt Pseudomonas enfeksiyon
Not: Bu ana bilgisayar-patojen etkileşimleri eğitim için belirli bir adımdır. Alternatif olarak, bir faiz (biyotik ve abiyotik stres, ilaçlar, sinyal molekülleri, vb) diğer çevre ipuçları içeren bir arabellek hazırlayabilirsiniz.
<ol><li>SK-orta14' te askıya Pseudomonas aeruginosa PA14 hazırlayın.<ol>
<li>50 mL LB ve bir koloni ile 250 mL şişe aşılamak ve gecede 37 ° C'de kuluçkaya</li>
		<li>Başka bir 250 mL şişe 50 mL lb ve bir aliquot kültür aşılamak ve gecede 37 ° C'de kuluçkaya</li>
		<li>Gecede kültür 4000 devirde 10 dakika santrifüj kapasitesi ve Pelet 10 mL SK-orta resuspend. Bakteri konsantrasyonu ölçümü ve konsantrasyon OD600 ayarlamak = 4.</li>
		<li>Süspansiyon için temiz bir şişeye aktarmak ve 24 saattir 37 ° c ve 25 ° c sallayarak süre başka bir 24 saat kuluçkaya. Bu adımı tahlil14öldürme standart plaka-kuluçka adımda taklit eder.</li>
		<li>Süspansiyon 5 mikron şırınga filtre ile filtre. Bu cihazın tıkanma bakteriyel toplamları önlemektir.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Cihazın OP50 süspansiyon aşağıdaki adım 3.2 olduğu gibi aynı yordamı PA14 süspansiyon ile değiştirin. 10 saat için Imaging tutmak.</li>
</ol>

<ol>
	<li>Lopez-Maury, L., Marguerat, S., Bahler, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tuning+gene+expression+to+changing+environments:+from+rapid+responses+to+evolutionary+adaptation.">Tuning gene expression to changing environments: from rapid responses to evolutionary adaptation.</a> Nat Rev Genet. 9 (8), 583-593 (2008).</li><li>de Nadal, E., Ammerer, G., Posas, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Controlling+gene+expression+in+response+to+stress.">Controlling gene expression in response to stress.</a> Nat Rev Genet. 12 (12), 833-845 (2011).</li><li>Hulme, S. E., Shevkoplyas, S. S., Samuel, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microfluidics:+Streamlining+discovery+in+worm+biology.">Microfluidics: Streamlining discovery in worm biology.</a> Nat Methods. 5 (7), 589-590 (2008).</li><li>San-Miguel, A., Lu, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microfluidics+as+a+tool+for+C.+elegans+research.">Microfluidics as a tool for C. elegans research.</a> WormBook. , (2013).</li><li>Kopito, R. B., Levine, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Durable+spatiotemporal+surveillance+of+Caenorhabditis+elegans+response+to+environmental+cues.">Durable spatiotemporal surveillance of Caenorhabditis elegans response to environmental cues.</a> Lab Chip. 14 (4), 764-770 (2014).</li><li>Mishra, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Using+microfluidics+chips+for+live+imaging+and+study+of+injury+Responses+in+Drosophila+larvae.">Using microfluidics chips for live imaging and study of injury Responses in Drosophila larvae.</a> J Vis Exp. (84), e50998 (2014).</li><li>Grisi, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=NMR+spectroscopy+of+single+sub-nL+ova+with+inductive+ultra-compact+single-chip+probes.">NMR spectroscopy of single sub-nL ova with inductive ultra-compact single-chip probes.</a> Sci Rep. 7, 44670 (2017).</li><li>Crane, M. M., Chung, K., Stirman, J., Lu, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microfluidics-enabled+phenotyping,+imaging,+and+screening+of+multicellular+organisms.">Microfluidics-enabled phenotyping, imaging, and screening of multicellular organisms.</a> Lab Chip. 10 (12), 1509-1517 (2010).</li><li>Leifer, A. M., Fang-Yen, C., Gershow, M., Alkema, M. J., Samuel, A. D. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optogenetic+manipulation+of+neural+activity+in+freely+moving+Caenorhabditis+elegans.">Optogenetic manipulation of neural activity in freely moving Caenorhabditis elegans.</a> Nat Meth. 8 (2), 147-152 (2011).</li><li>Lee, K. S., Lee, L. E., Levine, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=HandKAchip+-+Hands-free+killing+assay+on+a+chip.">HandKAchip - Hands-free killing assay on a chip.</a> Sci Rep. 6, 35862 (2016).</li><li>Lee, K. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Serotonin-dependent+kinetics+of+feeding+bursts+underlie+a+graded+response+to+food+availability+in+C.+elegans.">Serotonin-dependent kinetics of feeding bursts underlie a graded response to food availability in C. elegans.</a> Nat Commun. 8, 14221 (2017).</li><li>Stiernagle, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Maintenance+of+C.+elegans.">Maintenance of C. elegans.</a> WormBook. , (2006).</li><li>. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> NE-1000 Series of Programmable Syringe Pumps. , (2017).</li><li>Tan, M. W., Mahajan-Miklos, S., Ausubel, F. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Killing+of+Caenorhabditis+elegans+by+Pseudomonas+aeruginosa+used+to+model+mammalian+bacterial+pathogenesis.">Killing of Caenorhabditis elegans by Pseudomonas aeruginosa used to model mammalian bacterial pathogenesis.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 96 (2), 715-720 (1999).</li><li>Kim, D. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+conserved+p38+MAP+kinase+pathway+in+Caenorhabditis+elegans+innate+immunity.">A conserved p38 MAP kinase pathway in Caenorhabditis elegans innate immunity.</a> Science. 297 (5581), 623-626 (2002).</li><li>Troemel, E. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=p38+MAPK+regulates+expression+of+immune+response+genes+and+contributes+to+longevity+in+C.+elegans.">p38 MAPK regulates expression of immune response genes and contributes to longevity in C. elegans.</a> PLoS Genet. 2 (11), 183 (2006).</li><li>Estes, K. A., Dunbar, T. L., Powell, J. R., Ausubel, F. M., Troemel, E. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=bZIP+transcription+factor+zip-2+mediates+an+early+response+to+Pseudomonas+aeruginosa+infection+in+Caenorhabditis+elegans.">bZIP transcription factor zip-2 mediates an early response to Pseudomonas aeruginosa infection in Caenorhabditis elegans.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 107 (5), 2153-2158 (2010).</li><li>Byerly, L., Cassada, R. C., Russell, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+life+cycle+of+the+nematode+Caenorhabditis+elegans:+I.+Wild-type+growth+and+reproduction.">The life cycle of the nematode Caenorhabditis elegans: I. Wild-type growth and reproduction.</a> Dev Biol. 51 (1), 23-33 (1976).</li><li>Chalancon, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Interplay+between+gene+expression+noise+and+regulatory+network+architecture.">Interplay between gene expression noise and regulatory network architecture.</a> Trends Genet. 28 (5), 221-232 (2012).</li><li>Sanchez, A., Choubey, S., Kondev, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Regulation+of+noise+in+gene+expression.">Regulation of noise in gene expression.</a> Annu Rev Biophys. 42, 469-491 (2013).</li><li>Norman, T. M., Lord, N. D., Paulsson, J., Losick, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stochastic+Switching+of+Cell+Fate+in+Microbes.">Stochastic Switching of Cell Fate in Microbes.</a> Annu Rev Microbiol. 69, 381-403 (2015).</li><li>Gardner, T. S., di Bernardo, D., Lorenz, D., Collins, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inferring+genetic+networks+and+identifying+compound+mode+of+action+via+expression+profiling.">Inferring genetic networks and identifying compound mode of action via expression profiling.</a> Science. 301 (5629), 102-105 (2003).</li><li>Samuelson, A. V., Carr, C. E., Ruvkun, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Gene+activities+that+mediate+increased+life+span+of+C.+elegans+insulin-like+signaling+mutants.">Gene activities that mediate increased life span of C. elegans insulin-like signaling mutants.</a> Genes Dev. 21 (22), 2976-2994 (2007).</li><li>Edwards, C. B., Copes, N., Brito, A. G., Canfield, J., Bradshaw, P. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Malate+and+Fumarate+Extend+Lifespan+in+Caenorhabditis+elegans.">Malate and Fumarate Extend Lifespan in Caenorhabditis elegans.</a> PLoS ONE. 8 (3), 58345 (2013).</li><li>Riddle, D. L., Blumenthal, T., Meyer, B. J., Priess, J. R., Riddle, D. L., Blumenthal, T., Meyer, B. J., Priess, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> C. elegans II. , (1997).</li><li>Churgin, M. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Longitudinal+imaging+of+Caenorhabditis+elegans+in+a+microfabricated+device+reveals+variation+in+behavioral+decline+during+aging.">Longitudinal imaging of Caenorhabditis elegans in a microfabricated device reveals variation in behavioral decline during aging.</a> eLife. 6, 26652 (2017).</li><li>Scholz, M., Lynch, D. J., Lee, K. S., Levine, E., Biron, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+scalable+method+for+automatically+measuring+pharyngeal+pumping+in+C.+elegans.">A scalable method for automatically measuring pharyngeal pumping in C. elegans.</a> J Neurosci Methods. 274, 172-178 (2016).</li><li>Scholz, M., Dinner, A. R., Levine, E., Biron, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stochastic+feeding+dynamics+arise+from+the+need+for+information+and+energy.">Stochastic feeding dynamics arise from the need for information and energy.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 114 (35), 9261-9266 (2017).</li></ol>

Yazarlar ifşa gerek yok.

Mikrosıvısal araçları solucanlar eğitim birden çok yarar sağlar. Bir PDMS görüntüleme aygıt standart NGM agar plaka ile karşılaştırıldığında daha yüksek görüntü kalitesi sunar. Birden çok görüntüyü hangi hayvanlar plaka aldı ve mikroskop slayt görüntüleme için monte geleneksel yöntemler aksine tek bir solucan alınabilir. Buna ek olarak, solucanlar bulunduğu microenvironment sabit veya istediğiniz ortamı bileşimi ve hayvanların yanıt arasındaki eşlemeyi kesin izin kadar modüle t...

Çevre koşulları değişiklikler genetik programlar indüksiyon ve baskı belirli genler1,2ifadenin eşliğinde aktivasyonu neden olabilir. Bu kinetik değişiklikler doku aynı hayvanlarda ve farklı hayvanlar arasında arasında değişken olabilir. Çalışmalar genetik gibi programlar bu nedenle bireysel hayvanların boyuna görüntüleme izin ve çevre koşulları hassas dinamik kontrol sağlar yöntemler için ara.
Son yıllarda, microfabricated sıvı aygıtlar yanıt ve davranış küçük hayvanlarda, solucanlar, sinekler, su ayılar ve daha fazla3,4,5,6de dahil olmak üzere birçok açıdan incelemek için kullanılmıştır, 7. Uygulamalar içerir, örneğin, derin fenotipleme, kimyasal uyaranlara yanıt olarak nöronal aktivite kayıt ve hareket ve pompa8,9,10 gibi motor davranışların optogenetic , 11.
Yanıt-e doğru yerel microenvironment, bakım sağlayan esnek tasarım hassas dinamik kontrol dahil olmak üzere, çevre yardımlar uzun vadeli uzunlamasına görüntüleme faydalı olacağını pek çok özellik mikrosıvısal tabanlı yaklaşımlar tutun bireysel hayvanlar ayrı üç aylık dönemler ve görüntüleme için olumlu nitelikleri. Ancak, onların iyi varlıklar üzerinde en az yan etki ile uzun bir süre bir mikrosıvısal odası hayvanlarda Bakımı mikrosıvısal cihazın tasarımının yanı sıra deneme yürütülmesi özel dikkat gerektirir bir meydan okumadır.
Burada WormSpa, bir mikrosıvısal aygıt Caenorhabditis elegansboyuna görüntüleme için kullanımını göstermektedir. 5 bireysel solucanlar odasında sınırlı. Sıvı ve bakteriyel süspansiyon sürekli bir düşük akış garanti eder iyi beslenmiş ve iyi bir sağlık bakımı ve stresi hafifletmek için yeterince aktif solucanlar ve yumurtalarını bırakmak solucanlar odaları yapısını sağlar. Tasarımın sadeliği ve WormSpa işletme araştırmacılar ile hayır önceki deneyim havacilik bu cihaz kendi araştırma planları dahil etmek için izin vermelidir.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:1012px;" width="1011">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:216px;">WormSpa</td>
			<td style="width:123px;">N/A</td>
			<td style="width:344px;">N/A</td>
			<td style="width:329px;">The CAD file for WormSpa is available from the Levine lab.</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Compound Microscope</td>
			<td>Zeiss</td>
			<td>AxioObserver Z1</td>
			<td>An inverted fluorescence microscope with a motorized stage</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Syringe Pump</td>
			<td>New Era Pump Systems</td>
			<td>NE-501</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Tubing</td>
			<td>SCI Scientific Commodities Inc.</td>
			<td>BB31695-PE/5</td>
			<td>0.034&#8221; (0.86 mm) I.D. x 0.052&#8221; (1.32 mm) O.D</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Syringe Tip</td>
			<td>CMLsupply</td>
			<td>901-20-050</td>
			<td>20 Gauge x 1/2&#8221; blunt tip stainless steel canula</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Syringe Filter</td>
			<td>PALL</td>
			<td>4650</td>
			<td>Acrodisc 32 mm Syringe Filter with 5 um Supor Membrane</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Syringe</td>
			<td>Qosina</td>
			<td>C3307</td>
			<td>10 mL Male Luer Lock Syringe</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">3 Way Valve</td>
			<td>ColeParmer</td>
			<td>FF-30600-23</td>
			<td>Large-bore 3-way, male-lock, stopcocks, 10/pack, Non-sterile</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Dowel Pin</td>
			<td>McMaster-Carr</td>
			<td>90145A317</td>
			<td>18-8 Stainless Steel Dowel Pins (1/32&#34; Dia. x 1/2&#34; Lg.)</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Low Binding Microcentrifuge Tube</td>
			<td style="width:123px;">Corning</td>
			<td>CL S3206</td>
			<td>0.65 mL low binding snap cap microcentrifuge tube</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a microfluidic platform for longitudinal imaging in caenorhabditis elegans

Son on yılda, mikrosıvısal teknikleri küçük hayvanlar Caenorhabditis elegans, Yuvarlak solucanlar da dahil olmak üzere, çalışma için başvuran ve uygun bir canlı görüntüleme platformu için hassas kontrol sağlar yararlı kanıtladık deneysel koşullar içinde gerçek zaman. Bu makalede, biz bireysel Worms WormSpa, daha önce yayımlanmış özel mikrosıvısal aygıt istihdam canlı görüntüleme göstermek. Cihazda, birden çok solucanlar chambers, çeşitli biyolojik süreçlerin çoğaltılmış boyuna gözetim sağlayan ayrı ayrı ayrı sınırlı. Belgili tanımlık yeteneklilik göstermek için biz solucan içinde belgili tanımlık aygıt patojen bakteri ile enfekte ve bağışıklık yanıtı genler ve yumurta atarken ifadesi dinamiklerini sürekli bireysel takip kanıt prensibi deneyler gerçekleştirilen hayvanlar. Basit tasarım ve işletme bu cihazın uygun mikrosıvısal tabanlı deneyleri ile önceki deneyimi olmayan kullanıcılar için yapmak. Önerdiğimiz bu yaklaşım pek çok araştırmacı iyi tanımlanmış koşullar altında biyolojik süreçlerin boyuna gözlemler ilgilenen yararlı olacaktır.

(46 saat sonrası L1 larva tutuklama 25 ° c)12 iletişim kuralında tanımlanan olarak cihazda yüklü yaş senkronize genç yetişkin solucanlar. Solucanlar ayrı ayrı ayrı kanalları, hayvanların yanıt patojeni boyuna ölçümü etkinleştirme yer. Deneme başarılı olduğunda, Solucanların çoğu onların kanallarında deneme süresince kalır. Bu durumda, bireysel solucanlar görüntülerini aktif olarak hayvan bulma gereksinimini kaçınarak görüntül...

Watch this Scientific Journal Video about A Microfluidic Platform for Longitudinal Imaging in Caenorhabditis elegans at JoVE.com

A Microfluidic Platform for Longitudinal Imaging in Caenorhabditis elegans

Boyuna Imaging'de Caenorhabditis elegans için bir mikrosıvısal Platform

Bu makalede, biz bireysel Worms özel mikrosıvısal aygıt istihdam canlı görüntüleme göstermek. Cihazda, birden çok solucanlar chambers, çeşitli biyolojik süreçlerin çoğaltılmış boyuna gözetim sağlayan ayrı ayrı ayrı sınırlı.

In the last decade, microfluidic techniques have been applied to study small animals, including the nematode Caenorhabditis elegans, and have proved ...

a-microfluidic-platform-for-longitudinal-imaging-caenorhabditis

Research

JoVE Journal

Bioengineering

A Microfluidic Platform for Longitudinal Imaging in Caenorhabditis elegans

6.4K Görüntüleme.  Kongju National University. Bu makalede, biz bireysel Worms özel mikrosıvısal aygıt istihdam canlı görüntüleme göstermek. Cihazda, birden çok solucanlar chambers, çeşitli biyolojik süreçlerin çoğaltılmış boyuna gözetim sağlayan ayrı ayrı ayrı sınırlı.

Video: A Microfluidic Platform for Longitudinal Imaging in Caenorhabditis elegans

Simple Microfluidic Devices for in vivo Imaging of C. elegans, Drosophila and Zebrafish

Micro fabricated fluidic devices provide an accessible micro-environment for in vivo studies on small organisms. Simple fabrication processes are available for microfluidic devices using soft lithography techniques 1-3. Microfluidic devices have been used for sub-cellular imaging 4,5, in vivo laser microsurgery 2,6 and cellular imaging 4,7. In vivo imaging requires immobilization of organisms. This has been achieved using suction 5,8, tapered channels 6,7,9, deformable membranes 2-4,10, suction with additional cooling 5, anesthetic gas 11, temperature sensitive gels 12, cyanoacrylate glue 13 and anesthetics such as levamisole 14,15. Commonly used anesthetics influence synaptic transmission 16,17 and are known to have detrimental effects on sub-cellular neuronal transport 4. In this study we demonstrate a membrane based poly-dimethyl-siloxane (PDMS) device that allows anesthetic free immobilization of intact genetic model organisms such as Caenorhabditis elegans (C. elegans), Drosophila larvae and zebrafish larvae. These model organisms are suitable for in vivo studies in microfluidic devices because of their small diameters and optically transparent or translucent bodies. Body diameters range from ~10 &mu;m to ~800 &mu;m for early larval stages of C. elegans and zebrafish larvae and require microfluidic devices of different sizes to achieve complete immobilization for high resolution time-lapse imaging. These organisms are immobilized using pressure applied by compressed nitrogen gas through a liquid column and imaged using an inverted microscope. Animals released from the trap return to normal locomotion within 10 min.
We demonstrate four applications of time-lapse imaging in C. elegans namely, imaging mitochondrial transport in neurons, pre-synaptic vesicle transport in a transport-defective mutant, glutamate receptor transport and Q neuroblast cell division. Data obtained from such movies show that microfluidic immobilization is a useful and accurate means of acquiring in vivo data of cellular and sub-cellular events when compared to anesthetized animals (Figure 1J and 3C-F 4).
Device dimensions were altered to allow time-lapse imaging of different stages of C. elegans, first instar Drosophila larvae and zebrafish larvae. Transport of vesicles marked with synaptotagmin tagged with GFP (syt.eGFP) in sensory neurons shows directed motion of synaptic vesicle markers expressed in cholinergic sensory neurons in intact first instar Drosophila larvae. A similar device has been used to carry out time-lapse imaging of heartbeat in ~30 hr post fertilization (hpf) zebrafish larvae. These data show that the simple devices we have developed can be applied to a variety of model systems to study several cell biological and developmental phenomena in vivo.

Simple Microfluidic Devices for in vivo Imaging of C. elegans, Drosophila and Zebrafish

A simple microfluidic device has been developed to perform anesthetic free in vivo imaging of C. elegans, intact Drosophila larvae and zebrafish larvae. The device utilizes a deformable PDMS membrane to immobilize these model organisms in order to perform time lapse imaging of numerous processes such as heart beat, cell division and sub-cellular neuronal transport. We demonstrate the use of this device and show examples of different types of data collected from different model systems.

Için basit Mikroakışkan Cihazlar<em&gt; In vivo</emVe&gt; Görüntüleme<em&gt; C. elegans</em&gt;,<em&gt; Drosophila</em&gt; Ve Zebra balığı

Micro fabricated fluidic devices provide an accessible micro-environment for in vivo studies on small organisms. Simple fabrication processes are ...

Biyomühendislik

High-throughput Protein Expression Generator Using a Microfluidic Platform

Rapidly increasing fields, such as systems biology, require the development and implementation of new technologies, enabling high-throughput and high-fidelity measurements of large systems. Microfluidics promises to fulfill many of these requirements, such as performing high-throughput screening experiments on-chip, encompassing biochemical, biophysical, and cell-based assays1. Since the early days of microfluidics devices, this field has drastically evolved, leading to the development of microfluidic large-scale integration2,3. This technology allows for the integration of thousands of micromechanical valves on a single device with a postage-sized footprint (Figure 1). We have developed a high-throughput microfluidic platform for generating in vitro expression of protein arrays (Figure 2) named PING (Protein Interaction Network Generator). These arrays can serve as a template for many experiments such as protein-protein 4, protein-RNA5 or protein-DNA6 interactions.
The device consist of thousands of reaction chambers, which are individually programmed using a microarrayer. Aligning of these printed microarrays to microfluidics devices programs each chamber with a single spot eliminating potential contamination or cross-reactivity Moreover, generating microarrays using standard microarray spotting techniques is also very modular, allowing for the arraying of proteins7, DNA8, small molecules, and even colloidal suspensions. The potential impact of microfluidics on biological sciences is significant. A number of microfluidics based assays have already provided novel insights into the structure and function of biological systems, and the field of microfluidics will continue to impact biology.

We present a microfluidic approach for the expression of protein arrays. The device consists of thousands of reaction chambers controlled by micro-mechanical valves. The microfluidic device is mated to a microarray-printed gene library. These genes are then transcribed and translated on-chip, resulting in a protein array ready for experimental use.

Bir mikroakışkan Platform kullanarak Yüksek throughput Protein Ekspresyonu Jeneratör

Rapidly increasing fields, such as systems biology, require the development and implementation of new technologies, enabling high-throughput and ...

Microfluidic-based Electrotaxis for On-demand Quantitative Analysis of Caenorhabditis elegans' Locomotion

The nematode Caenorhabditis elegans is a versatile model organism for biomedical research because of its conservation of disease-related genes and pathways as well as its ease of cultivation. Several C. elegans disease models have been reported, including neurodegenerative disorders such as Parkinson's disease (PD), which involves the degeneration of dopaminergic (DA) neurons 1. Both transgenes and neurotoxic chemicals have been used to induce DA neurodegeneration and consequent movement defects in worms, allowing for investigations into the basis of neurodegeneration and screens for neuroprotective genes and compounds 2,3.
Screens in lower eukaryotes like C. elegans provide an efficient and economical means to identify compounds and genes affecting neuronal signaling. Conventional screens are typically performed manually and scored by visual inspection; consequently, they are time-consuming and prone to human errors. Additionally, most focus on cellular level analysis while ignoring locomotion, which is an especially important parameter for movement disorders.
We have developed a novel microfluidic screening system (Figure 1) that controls and quantifies C. elegans' locomotion using electric field stimuli inside microchannels. We have shown that a Direct Current (DC) field can robustly induce on-demand locomotion towards the cathode ("electrotaxis") 4. Reversing the field's polarity causes the worm to quickly reverse its direction as well. We have also shown that defects in dopaminergic and other sensory neurons alter the swimming response 5. Therefore, abnormalities in neuronal signaling can be determined using locomotion as a read-out. The movement response can be accurately quantified using a range of parameters such as swimming speed, body bending frequency and reversal time.
Our work has revealed that the electrotactic response varies with age. Specifically, young adults respond to a lower range of electric fields and move faster compared to larvae 4. These findings led us to design a new microfluidic device to passively sort worms by age and phenotype 6.
We have also tested the response of worms to pulsed DC and Alternating Current (AC) electric fields. Pulsed DC fields of various duty cycles effectively generated electrotaxis in both C. elegans and its cousin C. briggsae 7. In another experiment, symmetrical AC fields with frequencies ranging from 1 Hz to 3 KHz immobilized worms inside the channel 8.
Implementation of the electric field in a microfluidic environment enables rapid and automated execution of the electrotaxis assay. This approach promises to facilitate high-throughput genetic and chemical screens for factors affecting neuronal function and viability.

Microfluidic-based Electrotaxis for On-demand Quantitative Analysis of Caenorhabditis elegans' Locomotion

A semi-automated micro-electro-fluidic method to induce on-demand locomotion in Caenorhabditis elegans is described. This method is based on the neurophysiologic phenomenon of worms responding to mild electric fields (&#x201C;electrotaxis&#x201D;) inside microfluidic channels. Microfluidic electrotaxis serves as a rapid, sensitive, low-cost, and scalable technique to screen for factors affecting neuronal health.

On-talep Kantitatif Analiz için mikroakışkan tabanlı Electrotaxis<em&gt; Caenorhabditis elegans</em&gt; &#39;Locomotion

The nematode Caenorhabditis elegans is a versatile model organism for biomedical research because of its conservation of disease-related genes and ...

Cell Squeezing as a Robust, Microfluidic Intracellular Delivery Platform

Rapid mechanical deformation of cells has emerged as a promising, vector-free method for intracellular delivery of macromolecules and nanomaterials. This technology has shown potential in addressing previously challenging applications; including, delivery to primary immune cells, cell reprogramming, carbon nanotube, and quantum dot delivery. This vector-free microfluidic platform relies on mechanical disruption of the cell membrane to facilitate cytosolic delivery of the target material. Herein, we describe the detailed method of use for these microfluidic devices including, device assembly, cell preparation, and system operation. This delivery approach requires a brief optimization of device type and operating conditions for previously unreported applications. The provided instructions are generalizable to most cell types and delivery materials as this system does not require specialized buffers or chemical modification/conjugation steps. This work also provides recommendations on how to improve device performance and trouble-shoot potential issues related to clogging, low delivery efficiencies, and cell viability.

Rapid mechanical deformation of cells has emerged as a promising, vector-free method for intracellular delivery of macromolecules and nanomaterials. This protocol provides detailed steps on how to use the system for a broad range of applications.

Sağlam, mikroakışkan Hücre içi Delivery Platform olarak hücre Sıkma

Rapid mechanical deformation of cells has emerged as a promising, vector-free method for intracellular delivery of macromolecules and nanomaterials. This ...

Electrotaxis Studies of Lung Cancer Cells using a Multichannel Dual-electric-field Microfluidic Chip

The behavior of directional cell migration under a direct current electric-field (dcEF) is referred to as electrotaxis. The significant role of physiological dcEF in guiding cell movement during embryo development, cell differentiation, and wound healing has been demonstrated in many studies. By applying microfluidic chips to an electrotaxis assay, the investigation process is shortened and experimental errors are minimized. In recent years, microfluidic devices made of polymeric substances (e.g., polymethylmethacrylate, PMMA, or acrylic) or polydimethylsiloxane (PDMS) have been widely used in studying the responses of cells to electrical stimulation. However, unlike the numerous steps required to fabricate a PDMS device, the simple and rapid construction of the acrylic micro&#64258;uidic chip makes it suitable for both device prototyping and production. Yet none of the reported devices facilitate the efficient study of the simultaneous chemical and dcEF effects on cells. In this report, we describe our design and fabrication of an acrylic-based multichannel dual-electric-field (MDF) chip to investigate the concurrent effect of chemical and electrical stimulation on lung cancer cells. The MDF chip provides eight combinations of electrical/chemical stimulations in a single test. The chip not only greatly shortens the required experimental time but also increases accuracy in electrotaxis studies.

Many microfluidic devices have been developed for use in the study of electrotaxis. Yet, none of these chips allows the efficient study of the simultaneous chemical and electric-field (EF) effects on cells. We developed a polymethylmethacrylate-based device that offers better-controlled coexisting EF and chemical stimulation for use in electrotaxis research.

Bir Çok Kanallı Çift elektrik alan mikroakışkan Chip kullanarak Akciğer Kanseri Hücreleri Electrotaxis Çalışmaları

The behavior of directional cell migration under a direct current electric-field (dcEF) is referred to as electrotaxis. The significant role of ...

A Microfluidic Platform for High-throughput Single-cell Isolation and Culture

Studying the heterogeneity of single cells is crucial for many biological questions, but is technically difficult. Thus, there is a need for a simple, yet high-throughput, method to perform single-cell culture experiments. Here, we report a microfluidic chip-based strategy for high-efficiency single-cell isolation (~77%) and demonstrate its capability of performing long-term single-cell culture (up to 7 d) and cellular heterogeneity analysis using clonogenic assay. These applications were demonstrated with KT98 mouse neural stem cells, and A549 and MDA-MB-435 human cancer cells. High single-cell isolation efficiency and long-term culture capability are achieved by using different sizes of microwells on the top and bottom of the microfluidic channel. The small microwell array is designed for precisely isolating single-cells, and the large microwell array is used for single-cell clonal culture in the microfluidic chip. This microfluidic platform constitutes an attractive approach for single-cell culture applications, due to its flexibility of adjustable cell culture spaces for different culture strategies, without decreasing isolation efficiency.

Here, we present a protocol for isolating and culturing single cells with a microfluidic platform, which utilizes a new microwell design concept to allow for high-efficiency single cell isolation and long-term clonal culture.

Yüksek verim Tek hücreli İzolasyonu ve Kültür mikroakışkan Platformu

Studying the heterogeneity of single cells is crucial for many biological questions, but is technically difficult. Thus, there is a need for a simple, yet ...

Microfluidic Platform with Multiplexed Electronic Detection for Spatial Tracking of Particles

Microfluidic processing of biological samples typically involves differential manipulations of suspended particles under various force fields in order to spatially fractionate the sample based on a biological property of interest. For the resultant spatial distribution to be used as the assay readout, microfluidic devices are often subjected to microscopic analysis requiring complex instrumentation with higher cost and reduced portability. To address this limitation, we have developed an integrated electronic sensing technology for multiplexed detection of particles at different locations on a microfluidic chip. Our technology, called Microfluidic CODES, combines Resistive Pulse Sensing with Code Division Multiple Access to compress 2D spatial information into a 1D electrical signal. In this paper, we present a practical demonstration of the Microfluidic CODES technology to detect and size cultured cancer cells distributed over multiple microfluidic channels. As validated by the high-speed microscopy, our technology can accurately analyze dense cell populations all electronically without the need for an external instrument. As such, the Microfluidic CODES can potentially enable low-cost integrated lab-on-a-chip devices that are well suited for the point-of-care testing of biological samples.

We demonstrate a microfluidic platform with an integrated surface electrode network that combines resistive pulse sensing (RPS) with code division multiple access (CDMA), to multiplex detection and sizing of particles in multiple microfluidic channels.

Parçacıkların Mekansal Takip için Çoklanmış Elektronik Algılama ile mikroakışkan Platformu

Microfluidic processing of biological samples typically involves differential manipulations of suspended particles under various force fields in order to ...

Imaging the Root Hair Morphology of Arabidopsis Seedlings in a Two-layer Microfluidic Platform

Root hairs increase root surface area for better water uptake and nutrient absorption by the plant. Because they are small in size and often obscured by their natural environment, root hair morphology and function are difficult to study and often excluded from plant research. In recent years, microfluidic platforms have offered a way to visualize root systems at high resolution without disturbing the roots during transfer to an imaging system. The microfluidic platform presented here builds on previous plant-on-a-chip research by incorporating a two-layer device to confine the Arabidopsis thaliana main root to the same optical plane as the root hairs. This design enables the quantification of root hairs on a cellular and organelle level and also prevents z-axis drifting during the addition of experimental treatments. We describe how to store the devices in a contained and hydrated environment, without the need for fluidic pumps, while maintaining a gnotobiotic environment for the seedling. After the optical imaging experiment, the device may be disassembled and used as a substrate for atomic force or scanning electron microscopy while keeping fine root structures intact.

Imaging the Root Hair Morphology of Arabidopsis Seedlings in a Two-layer Microfluidic Platform

This article demonstrates how to culture Arabidopsis thaliana seedlings in a two-layer microfluidic platform that confines the main root and root hairs to a single optical plane. This platform can be used for real-time optical imaging of fine root morphology as well as for high-resolution imaging by other means.

Kök saç Morfoloji Arabidopsis fidan bir iki katlı mikrosıvısal platformda görüntüleme

Root hairs increase root surface area for better water uptake and nutrient absorption by the plant. Because they are small in size and often obscured by ...

An Ultrahigh-throughput Microfluidic Platform for Single-cell Genome Sequencing

Sequencing technologies have undergone a paradigm shift from bulk to single-cell resolution in response to an evolving understanding of the role of cellular heterogeneity in biological systems. However, single-cell sequencing of large populations has been hampered by limitations in processing genomes for sequencing. In this paper, we describe a method for single-cell genome sequencing (SiC-seq) which uses droplet microfluidics to isolate, amplify, and barcode the genomes of single cells. Cell encapsulation in microgels allows the compartmentalized purification and tagmentation of DNA, while a microfluidic merger efficiently pairs each genome with a unique single-cell oligonucleotide barcode, allowing &gt;50,000 single cells to be sequenced per run. The sequencing data is demultiplexed by barcode, generating groups of reads originating from single cells. As a high-throughput and low-bias method of single-cell sequencing, SiC-seq will enable a broader range of genomic studies targeted at diverse cell populations.

Single-cell sequencing reveals genotypic heterogeneity in biological systems, but current technologies lack the throughput necessary for the deep profiling of community composition and function. Here, we describe a microfluidic workflow for sequencing &gt;50,000 single-cell genomes from diverse cell populations.

Tek hücreli genom sıralama için bir üretilen iş Ultrahigh mikrosıvısal Platform

Sequencing technologies have undergone a paradigm shift from bulk to single-cell resolution in response to an evolving understanding of the role of ...

Immobilization of Live Caenorhabditis elegans Individuals Using an Ultra-thin Polydimethylsiloxane Microfluidic Chip with Water Retention

Radiation is widely used for biological applications and for ion-beam breeding, and among these methods, microbeam irradiation represents a powerful means of identifying radiosensitive sites in living organisms. This paper describes a series of on-chip immobilization methods developed for the targeted microbeam irradiation of live individuals of Caenorhabditis elegans. Notably, the treatment of the polydimethylsiloxane (PDMS) microfluidic chips that we previously developed to immobilize C. elegans individuals without the need for anesthesia is explained in detail. This chip, referred to as a worm sheet, is resilient to allow the microfluidic channels to be expanded, and the elasticity allows animals to be enveloped gently. Also, owing to the self-adsorption capacity of the PDMS, animals can be sealed in the channels by covering the surface of the worm sheet with a thin cover film, in which animals are not pushed into the channels for enclosure. By turning the cover film over, we can easily collect the animals. Furthermore, the worm sheet shows water retention and allows C. elegans individuals to be subjected to microscopic observation for long periods under live conditions. In addition, the sheet is only 300 &#181;m thick, allowing heavy ions such as carbon ions to pass through the sheet enclosing the animals, thus allowing the ion particles to be detected and the applied radiation dose to be measured accurately. Because selection of the cover films used for enclosing the animals is very important for successful long-term immobilization, we conducted the selection of the suitable cover films and showed a recommended one among some films. As an application example of the chip, we introduced imaging observation of muscular activities of animals enclosing the microfluidic channel of the worm sheet, as well as the microbeam irradiation. These examples indicate that the worm sheets have greatly expanded the possibilities for biological experiments.

Immobilization of Live Caenorhabditis elegans Individuals Using an Ultra-thin Polydimethylsiloxane Microfluidic Chip with Water Retention

A series of immobilization methods has been established to allow the targeted irradiation of live Caenorhabditis elegans individuals using a recently developed ultra-thin polydimethylsiloxane microfluidic chip with water retention. This novel on-chip immobilization is also adequate for imaging observations. The detailed treatment and application examples of the chip are explained.

Bir Ultra-thin Polydimethylsiloxane mikrosıvısal çip su tutma ile kullanarak canlı Caenorhabditis elegans bireylerin immobilizasyon

Radiation is widely used for biological applications and for ion-beam breeding, and among these methods, microbeam irradiation represents a powerful means ...