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

Vi vill tacka Mikrosystemteknik Laboratories på MIT för att tillåta oss att filma en del av denna video i renrummet anläggningen.

Förberedelser 1. Skapa en mask <blockquote> Med hjälp av en CAD-program, designa kanal för högupplösta utskrifter på en öppenhet. Detta kommer att vara den &quot;mask&quot;. </blockquote> I renrummet: 2. Rengör och baka oblat Först spruta skivan med aceton, sedan snabbt med metanol, sedan med isopropanol. Slutligen, torra brödet med hjälp av kvävgas. <p class="jove_content"...

<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>

En förståelse för hur marina mikrober interagerar med sina lokala kemiska och fysiska miljön är absolut nödvändigt för en mer komplett och exakt uppfattning om betydelsen av planktoniska mikroorganismer i haven näringsämnen och kol cykler (Azam och Malfatti 2007). På grund av de små skalor (&lt;mm) över vilken många viktiga mikrobiella interaktioner äger rum, har tekniska begränsningar förhindrat detaljerade undersökningar av mikrobiella beteende inom den heterogena biologiska fysikalisk-kemiska landskapet förutspådde at...

<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.0 Transitional//EN" "http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-transitional.dtd">
<html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml" xml:lang="en" lang="en">	
		
		<div>
		<table border="1">
		<thead>
		<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

I vilken utsträckning planktoniska bakterier kan utnyttja mikroskala resurs fläckar kommer att ha betydande konsekvenser för oceaniska trophodynamics och biogeokemiska flux. Men att dra nytta av näringsämnen fläckar i havet, simma mikrober måste övervinna influenser av fysiska krafter, inklusive molekylär diffusion och turbulent skjuvning, vilket kommer att begränsa tillgången på patchar och förmåga bakterier att lokalisera dem. Fram tills nyligen har metodologiska begränsningar förhindrade direkta undersökningar av mikrobiell beteende inom fläckvis livsmiljöer och realistiska småskaliga förhållanden flöde. Därför har mycket av vår nuvarande kunskap om mikrobiell beteende i havet anskaffats från teoretiska förutsägelser. För att få ny information om mikrobiell födosöksbeteende i havet har vi tillämpat mjuka litografiska tillverkningsteknik för att utveckla 2 mikroflödessystem enheter, som vi har använt för att skapa (i) mikroskala näringsämne fläckar med mått och diffusionsprovtagare av betydelse för oceaniska processer och (ii) mikroskala virvlar, med skjuvhastigheter motsvarar de förväntade i havet. Dessa mikroflödessystem enheter har möjliggjort en första direkta undersökning av mikrobiell simning och kemotaxi beteende inom en heterogen och dynamisk marinmålning. Den kombinerade användningen av epifluorescence och faskontrast mikroskopi möjliggöra direkta undersökningar av fysiska dimensioner och diffus karaktär av näringsämnen patchar, med iakttagande av befolkningen nivå aggregative svar, utöver de simmar hur enskilda mikrober. Dessa experiment har visat att vissa arter av växtplankton, heterotrofa bakterier och phagotrophic protister är skickliga på att hitta och utnyttja sprida mikroskala resurs fläckar inom mycket korta tidsramar. Vi har också visat att upp till måttlig skjuvhastigheter, marina bakterier kan strida flödet och simma genom sin omgivning på egen hand. Men utöver en tröskel hög skjuvning nivå, är bakterier justeras i skjuvning flödet och är mindre i stånd att simma utan störningar från flödet. Mikrofluidik representerar en ny och billig metod för att studera vattenlevande mikrobiell ekologi, och på grund av dess lämplighet för exakt skapa realistiska strömningsfält och lutningar substrat i mikroskala, är idealiskt gäller för undersökningar av mikrobiell beteende vid de minsta skalorna i interaktion. Vi föreslår därför att mikrofluidik utgör ett värdefullt verktyg för att få en bättre förståelse för ekologi mikroorganismer i havet.

Watch this Scientific Journal Video about Chemotactic Response of Marine Micro-Organisms to Micro-Scale Nutrient Layers at JoVE.com

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

Tillverkning av mikroflödessystem kanaler och deras genomförande i experiment för att studera kemotaxi födosöksbeteende av marina mikrober i en ojämn näringsämne marinmålning och simning beteende bakterier i skjuvning flöde beskrivs.

Kemotaxi Svar av marina mikroorganismer Micro-Scale näringsämnen lager

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

Lager av Symbios - Visualisera Termite gemenskapen hindgut Microbial

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

Micro-scale Engineering for Cell Biology

Micro-skala Engineering för cellbiologi

In vivo Imaging of Deep Cortical Layers using a Microprism

In vivo Imaging of Deep Cortical Layers using a Microprism

In vivo Imaging av Deep kortikala lager med en mikroprisma

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

Använda optokinetic svar att studera visuell funktion zebrafisk

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

Kvantifiering av γH2AX Foci som svar på joniserande strålning

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

Mätning av levnadstid i<em&gt; Brachionus</em&gt; Rotifers: Synkronisering av Maternal Villkor

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: ett mångsidigt system att studera Närings Tilldelningen och växt Svaren till näringstillgång och exponering för giftiga ämnen

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

Karakterisering av förkalkning händelser Använda Live Optiska och elektronmikroskopi tekniker i en marin 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

Bedömning av Dictyostelium discoideum svar på akut mekanisk stimulering

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

Apoptos induktion och detektion i en primär kultur av hav gurka tarmceller

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