Name: chemotactic response of marine micro-organisms to micro-scale nutrient layers
Uploaded: 2007-05-28T00:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Chemotactic Response of Marine Micro-Organisms to Micro-Scale Nutrient Layers at JoVE.com

Wir möchten Microsystems Technology Laboratories am MIT für die Erlaubnis, Film Teil dieses Video in den Reinraum zu danken.

Vorbereitung 1. Erstellen Sie eine Maske <blockquote> Mit Hilfe eines CAD-Software, Design der Kanal für den hochauflösenden Druck auf Transparenz. Dies wird die &quot;Maske&quot; werden. </blockquote> Im Reinraum: 2. Saubere und backen den Wafer Zuerst spritzt der Wafer mit Aceton, dann schnell mit Methanol, dann mit Isopropanol. Zum Schluß wird der Wafer mit Stickstoff. <p class="...

<ol>
	<li>Azam, F., Malfatti, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microbial+structuring+of+marine+ecosystems.">Microbial structuring of marine ecosystems.</a> Nature Reviews Microbiology. 5, 782-791 (2007).</li><li>Blackburn, N., Azam, F., Hagstrom, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spatially+explicit+simulations+of+a+microbial+food+web.+.">Spatially explicit simulations of a microbial food web. .</a> Limnology and Oceanography. 42, 613-622 (1997).</li><li>Blackburn, N., Fenchel, T., Mitchell, J. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microscale+nutrient+patches+in+plankton+habitats+shown+by+chemotactic+bacteria.">Microscale nutrient patches in plankton habitats shown by chemotactic bacteria.</a> Science. 282, 2254-2256 (1998).</li><li>Keymer, J. E., Galajda, P., Muldoon, C., Park, S., Austin, 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=Bacterial+metapopulations+in+nanofabricated+landscapes.">Bacterial metapopulations in nanofabricated landscapes.</a> Proceedings of the National Academy of Science. 103, 17290-17295 (2006).</li><li>Mao, H., Cremer, P. S., Manson, M. 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+sensitive,+versatile+microfluidic+assay+for+bacterial+chemotaxis.">A sensitive, versatile microfluidic assay for bacterial chemotaxis.</a> Proceedings of the National Academy of Science. 100, 5449-5454 (2003).</li><li>Marcos, R., Stocker, <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microorganisms+in+vortices:+a+microfluidic+setup.">Microorganisms in vortices: a microfluidic setup.</a> Limnology and Oceanography: Methods. 4, 392-398 (2006).</li><li>Park, S., Wolanin, P. M., Yuzbahyan, E. A., Lin, H., Darnton, N. C., Stock, J. B., Silberzan, P., Austin, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Influence+of+topology+on+bacterial+social+interaction.">Influence of topology on bacterial social interaction.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences. 100, 13910-13915 (2003).</li><li>Whitesides, G. M., Ostuni, E., Takayama, S., Jiang, X., Ingber, D. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Soft+lithography+in+biology+and+biochemistry.">Soft lithography in biology and biochemistry.</a> Annual Review of Biomedical Engineering. 3, 335-373 (2001).</li></ol>

Ein Verständnis davon, wie marine Mikroben Interaktion mit den lokalen chemischen und physikalischen Umwelt ist für eine vollständige und genaue Wahrnehmung der Rolle der planktonischen Mikroorganismen in den Ozeanen Nährstoff-und Kohlenstoff-Zyklen (Azam und Malfatti 2007) unbedingt erforderlich. Aufgrund der kleinen Skalen (&lt;mm), über die viele wichtige mikrobielle Interaktionen stattfinden, technischen Einschränkungen haben detaillierte Untersuchungen der mikrobiellen Verhalten innerhalb der heterogenen bio-physikalisch-chemisch...

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		<tr>
		<th>Material Name</th>
		<th>Type</th>
		<th>Company</th>
		<th>Catalogue Number</th>
		<th>Comment</th>
		</tr>
		</thead>
		<tbody>
		
<tr>
<td>PDMS, Sylgard 184</td>
<td>Silicone Elastomer Kit</td>
<td>Dow Corning, Midland, MI, USA</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>http://www.ellsworth.com/sylgard.html</td>
</tr>
<tr>
<td>SU8-2100</td>
<td>Photoresist</td>
<td>MicroChem, Newton, MA, USA</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>www.microchem.com
</td>
</tr>
<tr>
<td>Nikon Eclipse TE2000-E inverted microscope</td>
<td>Microscope</td>
<td>Nikon, Japan</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>PEEK tubing (0.762 mm ID, 1.59 mm OD)</td>
<td>Tool</td>
<td>Upchurch Scientific, Oak Harbor, WA, USA</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>www.upchurch.com</td>
</tr>
<tr>
<td>Syringes (Luer-Lok Tip)</td>
<td>Tool</td>
<td>BD, Franklin Lakes, NJ, USA</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Fitting Part P-704-01</td>
<td>Tool</td>
<td>Upchurch Scientific, Oak Harbor, WA, USA</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>To connect tubing to Luer-Lok Tip Syringes</td>
</tr>
<tr>
<td>Syringe Pump (PHD 2000 Programmable)</td>
<td>Equipment</td>
<td>Harvard Apparatus, Holliston, MA, USA</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>CCD Camera (PCO 1600)</td>
<td>Equipment</td>
<td>Cooke, Romulus, MI, USA</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>		</tbody>
		</table>
		</div>

chemotactic response of marine micro-organisms to micro-scale nutrient layers

Der Grad der planktonischen Mikroben mikroskaligen Ressource Patches nutzen können, haben erhebliche Auswirkungen auf ozeanischen trophodynamics und biogeochemischen Fluss. Doch die Vorteile der Nährstoff-Patches in den Ozean, Schwimmen Mikroben müssen die Einflüsse der physischen Kräfte, einschließlich der molekularen Diffusion und turbulente Scherung, die die Verfügbarkeit von Patches und die Fähigkeit der Bakterien, um sie ausfindig zu begrenzen überwinden. Bis vor kurzem haben methodische Einschränkungen direkten Untersuchungen der mikrobiellen Verhalten innerhalb lückenhaft Lebensräume und realistische kleinen Strömungsverhältnisse ausgeschlossen. Daher hat viel von unseren derzeitigen Kenntnissen in Bezug auf mikrobielle Verhalten in den Ozean von den theoretischen Vorhersagen wurden beschafft. Um neue Informationen über mikrobielle Jagdverhalten in den Ozean wir weichen lithographischen Herstellungstechniken angewendet haben bis 2 mikrofluidischen Systemen, die wir zur Erstellung haben (i) mikroskaligen Nährstoff-Patches mit den Abmessungen und diffusive relevanten Eigenschaften ozeanischer Prozesse und (ii) mikroskaligen entwickeln zu erhalten Wirbel mit Scherraten entsprechend denen in den Ozean erwartet. Diese mikrofluidischen Bauteilen haben eine erste direkte Untersuchung der mikrobiellen Schwimmen und chemotaktische Verhalten innerhalb einer heterogenen und dynamischen seascape gestattet. Der kombinierte Einsatz von Epifluoreszenz und Phasenkontrast-Mikroskopie erlauben den direkten Untersuchungen der physikalischen Abmessungen und diffusive Eigenschaften der Nährstoff-Patches, unter Beachtung der Bevölkerung Ebene aggregative Reaktion, zusätzlich zu den Swimming-Verhalten der einzelnen Mikroben. Diese Experimente haben gezeigt, dass einige Arten von Phytoplankton, heterotrophen Bakterien und phagotrophic Protisten geschickt im Auffinden und die Nutzung diffundierende mikroskaligen Ressource Patches innerhalb sehr kurzer Fristen sind. Wir haben auch gezeigt, dass bis zu Schergeschwindigkeiten moderate sind marinen Bakterien in der Lage, den Fluss und schwimmen durch ihre Umwelt aus eigenem Antrieb zu kämpfen. Doch jenseits einer Schwelle hohe Scher-Ebene, sind die Bakterien in der Scherströmung ausgerichtet sind und weniger in der Lage zu schwimmen, ohne Störung durch den Fluss. Mikrofluidik steht für ein neuartiges und kostengünstigen Ansatz für die Untersuchung aquatischer mikrobielle Ökologie, und aufgrund ihrer Eignung für die genaue realistische Strömungsfelder und Substratgradienten im Mikrobereich, ist ideal für Untersuchungen der mikrobiellen Verhalten bei der kleinsten Skalen der Interaktion. Wir schlagen daher vor, dass Mikrofluidik ein wertvolles Instrument für die Erlangung eines besseren Verständnisses der Ökologie von Mikroorganismen im Meer darstellt.

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Chemotactic Response of Marine Micro-Organisms to Micro-Scale Nutrient Layers

Die Herstellung von mikrofluidischen Kanälen und deren Umsetzung in Experimenten zur Untersuchung der chemotaktischen Jagdverhalten von marinen Mikroben innerhalb eines lückenhaft Nährstoff seascape und das Schwimmverhalten der Bakterien innerhalb Scherströmung beschrieben sind.

Chemotaktische Reaktion der marinen Mikroorganismen zu Micro-Scale Nutrient Layers

The degree to which planktonic microbes can exploit microscale resource patches will have considerable implications for oceanic trophodynamics and ...

Research

JoVE Journal

Biology

Layers of Symbiosis - Visualizing the Termite Hindgut Microbial Community

Schichten von Symbiosis - Visualisierung der Termite Enddarm mikrobiellen Gemeinschaft

Jared Leadbetter takes us for a nature walk through the diversity of life resident in the termite hindgut - a microenvironment containing 250 different ...

Forschung

Biologie

Micro-scale Engineering for Cell Biology

Micro-Maßstab Engineering for Cell Biology

In vivo Imaging of Deep Cortical Layers using a Microprism

In vivo Imaging of Deep Cortical Layers using a Microprism

In-vivo-Imaging von Deep kortikalen Schichten mit einem MICROPRISMEN

We present a protocol for in vivo imaging of cortical tissue using a deep-brain imaging probe in the shape of a microprism.  Microprisms are 1-mm in size ...

Using the optokinetic response to study visual function of zebrafish

Mit der optokinetischen Reaktion auf visuelle Funktion des Zebrafisch-Studie

Optokinetic response (OKR) is a behavior that an animal vibrates its eyes to follow a rotating grating around it. It has been widely used to assess the ...

Quantification of &gamma;H2AX Foci in Response to Ionising Radiation

Quantification of ÃƒÅ½Ã‚Â³H2AX Foci in Response to Ionising Radiation

Die Quantifizierung der γH2AX Foci in Response to ionisierender Strahlung

DNA double-strand breaks (DSBs), which are induced by either endogenous metabolic processes or by exogenous sources, are one of the most critical DNA ...

Measurement of Survival Time in Brachionus Rotifers: Synchronization of Maternal Conditions

Measurement of Survival Time in Brachionus Rotifers: Synchronization of Maternal Conditions

Die Messung der Überlebensdauer in<em&gt; Brachionus</em&gt; Rotifers: Synchronisation von Maternal Bedingungen

Rotifers are microscopic cosmopolitan zooplankton used as models in ecotoxicological and aging studies due to their several advantages such as short ...

Hydroponics: A Versatile System to Study Nutrient Allocation and Plant Responses to Nutrient Availability and Exposure to Toxic Elements

Hydroponics: ein vielseitiges System Nährstoff Allocation und Pflanzen Reaktionen auf die Nährstoffverfügbarkeit und Belastung durch toxische Elemente zu studieren

Hydroponic systems have been utilized as one of the standard methods for plant biology research and are also used in commercial production for several ...

Characterization of Calcification Events Using Live Optical and Electron Microscopy Techniques in a Marine Tubeworm

Charakterisierung von Verkalkungen Events Verwendung von Live-optische und Elektronenmikroskopie-Techniken in einem Marine-Tubeworm

Characterizing the first event of biological production of calcium carbonate requires a combination of microscopy approaches. First, intracellular pH ...

Assessment of Dictyostelium discoideum Response to Acute Mechanical Stimulation

Assessment of Dictyostelium discoideum Response to Acute Mechanical Stimulation

Bewertung von Dictyostelium Discoideum Reaktion auf akute mechanische Stimulation

Chemotaxis, or migration up a gradient of a chemoattractant, is the best understood mode of directed migration. Studies using social amoeba Dictyostelium ...

Apoptosis Induction and Detection in a Primary Culture of Sea Cucumber Intestinal Cells

Apoptose-Induktion und Detektion in einer primärer Kultur von Seegurken-Darmzellen

Primary cultured cells are used in a variety of scientific disciplines as exceptionally important tools for the functional evaluation of biological ...