Name: a microfluidic device for studying multiple distinct strains
Uploaded: 2012-11-09T12:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about A Microfluidic Device for Studying Multiple Distinct Strains at JoVE.com

YG wordt ondersteund door een beurs van IDB. IN is een Alon kerel en een faculteit fellow van de Edmond J ‭. ‬ Safra Centrum voor Bio-informatica van Tel Aviv University ‭. ‬ Dit onderzoek werd ondersteund door de ISF subsidie ​​1499/10.

1. Het creëren van een Scotch-tape Master 5 <ol><li> Teken of print de gewenste microkanaal lay-out, op schaal, op papier. In ons geval het ontwerp bestaat uit twee Y-vormige kanalen, elk 3 mm breed (figuur 2). </li><li> Bekleed een glazen schuif met lagen plakband. Het aantal lagen bepaalt de hoogte van het kanaal (ongeveer 60 pm per laag). We gebruikten 3 plakband lagen. </li><li> Plaats de lay-out ontwerp op een vlakke ondergrond. Lijn de schuif over het ontwerp patroon. Knip voorzichti...

<ol>
	<li>Dertinger, S. K., Jiang, X., Li, Z., Murthy, V. N., Whitesides, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Gradients+of+substrate-bound+laminin+orient+axonal+specification+of+neurons.">Gradients of substrate-bound laminin orient axonal specification of neurons.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 99, 12542-12547 (2002).</li><li>Hersen, P., McClean, M. N., Mahadevan, L., Ramanathan, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Signal+processing+by+the+HOG+MAP+kinase+pathway.">Signal processing by the HOG MAP kinase pathway.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 105, 7165-7170 (2008).</li><li>Paliwal, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=MAPK-mediated+bimodal+gene+expression+and+adaptive+gradient+sensing+in+yeast.">MAPK-mediated bimodal gene expression and adaptive gradient sensing in yeast.</a> Nature. 446, 46-51 (2007).</li><li>Bennett, M. R., Hasty, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microfluidic+devices+for+measuring+gene+network+dynamics+in+single+cells.">Microfluidic devices for measuring gene network dynamics in single cells.</a> Nat. Rev. Genet. 10, 628-638 (2009).</li><li>Shrirao, A. B., Perez-Castillejos, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Simple+Fabrication+of+Microfluidic+Devices+by+Replicating+Scotch-tape+Masters.">Simple Fabrication of Microfluidic Devices by Replicating Scotch-tape Masters.</a> Chips &#38; Tips. , (2010).</li><li>Haubert, K., Drier, T., Beebe, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=PDMS+bonding+by+means+of+a+portable,+low-cost+corona+system.">PDMS bonding by means of a portable, low-cost corona system.</a> Lab Chip. 6, 1548-1549 (2006).</li><li>Gerber, D., Maerkl, S. J., Quake, S. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+in+vitro+microfluidic+approach+to+generating+protein-interaction+networks.">An in vitro microfluidic approach to generating protein-interaction networks.</a> Nat. Methods. 6, 71-74 (2009).</li></ol>

In dit artikel presenteren we een eenvoudige benchtop methode voor het maken van een microfluïdische apparaat dat volgende verschillende giststammen tegelijkertijd laat onder dynamische omstandigheden. Na verscheidene stammen in een kanaal biedt een betrouwbaar instrument voor het vergelijken van de dynamiek van enkele cel responsen in multiple stammen. Een voordeel van onze aanpak is de mogelijkheid om de inrichting te fabriceren met eenvoudige technieken zonder een clean room. In feite hebben we ook uitgevoerd het pr...

Cellen worden voortdurend reageren op een dynamisch veranderende omgeving, door hun metabolisme transcriptionele profiel en celfuncties. Om deze fenomenen te bestuderen, zijn methoden die kunnen kwantificeren dergelijke veranderingen nodig zijn. Een soort uitlezing voor deze reacties is de verandering in de lokalisatie van stress gerelateerde transcriptiefactoren in reactie op voeding stress. Microfluïdische inrichtingen 1 zijn gebruikt om dynamisch omgevingsomstandigheden manipuleren om cellen 2-4. Ze vertonen vele voordelen voor beeldvorming van levende cellen: de omgeving van de cellen nauwkeurig worden gecontroleerd en dynamisch veranderd; cellen live-belichte te allen tijde, ook tijdens manipulatie van externe omstandigheden en minimale reagensvolumes vereist. Een zeer eenvoudige ontwerp voor een microfluïdische apparaat, waardoor afwisseling twee voorwaarden is een Y-vormige inrichting 2. We routinematig gebruik Y-vormige microfluïdische inrichtingen dietoepassing van dynamische veranderingen van de cellen in het kanaal. Wij gebruiken dit apparaat aan localisatie veranderingen van fluorescent gelabeld stress gerelateerde transcriptiefactoren in gistcellen te volgen. We volgen deze veranderingen onder veranderende nutritionele omstandigheden. Zo kunnen wij een puls (of pulstrein) van glucose-bevattend medium binnen no-glucose medium op een zeer fijne tijdsresolutie. Vaak in dergelijke experimenten is men geïnteresseerd in het vergelijken van de reacties van verschillende cellijnen (bijvoorbeeld verschillende mutanten, of verschillende wild isolaten). De Y-vormige goot is beperkt tot een stam in elk kanaal - indien meer dan een stam wordt gebruikt, is er geen eenvoudige manier om onderscheid te maken tussen de stammen. Om dit te ondervangen kunnen verschillende kanalen worden gebruikt. Als we willen dezelfde dynamiek voorwaarden gelden voor meerdere stammen, willen we de Y-kanalen in combinatie met meerdere kanalen. Er zijn twee uitdagingen in de uitvoering van deze oplossing: Het kan moeilijk zijn om t toe te passenhij dezelfde voorwaarden tegelijkertijd alle kanalen, en er is een geometrische beperking van het aantal Y-kanalen worden aangebracht in een apparaat. We waren dan ook op zoek naar een manier voor het bekijken van verschillende stammen in een kanaal onder dynamische omstandigheden. Hier beschrijven we een tweelaags microfluïdische apparaat voor beeldvorming meerdere stammen in een kanaal onder dezelfde dynamische omstandigheden. De onderste laag bestaat uit dunne PDMS met een rij gaten. Deze laag is aangebracht op de glazen dekglaasje maken putten waarin plaatsen wij de verschillende stammen, hechten ze met Concanavaline A het glas. De tweede laag is een Y-vormige microfluïdische apparaat gemaakt met de plakband methode 5. Nadat de stammen in de putjes de tweede laag snel uitgelijnd en bevestigd aan de eerste, waardoor een kanaal met meerdere putjes die de verschillende stammen bevatten. Deze laatste apparaat maakt na verscheidene stammen in een kanaal, waar allestammen aan dezelfde omstandigheden op hetzelfde moment. Het gehele ontwerp en productieproces kan de stationaire, met eenvoudige middelen, zonder zachte lithografie.

<table border="1"><tbody><tr><td> Reagens / Equipment </td><td> Vennootschap </td><td> Catalogusnummer </td></tr><tr><td> PDMS-Sylgard 184 </td><td> Dow Corning USA </td><td></td></tr><tr><td> Vacuümexsiccator </td><td> Nalgene </td><td> 5310-0250 </td></tr><tr><td> Biopsie punchers </td><td> Ted Pella Inc </td><td> Harris Uni-Core 15076 (2 mm), 15.074 (1,2 mm) </td></tr><tr><td> Spuitenpompen </td><td> Chemyx </td><td> Fusion 200 </td></tr><tr><td> Corona treater </td><td> Electro-techniek producten </td><td> BD-20 </td></tr><tr><td> Tygon slangen </td><td> Tygon </td><td> S-54-HL </td></tr><tr><td> Concanavaline-A </td><td> Sigma </td><td> C7275 </td></tr><tr><td> Plakband </td><td> 3M Scotch </td><td> Transparante Tape 1/2 &quot; </td></tr></tbody></table>

a microfluidic device for studying multiple distinct strains

De studie van cel responsen op de omgeving vormt vele experimentele problemen: cellen moeten worden afgebeeld onder wisselende omstandigheden, vaak als vergelijkend onderzoek. Putjes en worden routinematig gebruikt om vele verschillende stammen of cellijnen vergelijken, maar laat beperkte controle over de omgeving dynamiek. Microfluïdische apparaten, anderzijds, kunnen uitstekende dynamische controle over de omgevingsomstandigheden, maar het is moeilijk om te onderscheiden afbeelding en meer dan een paar stammen in hen. Hier beschrijven we een methode om gemakkelijk en snel produceren een microfluïdische inrichting kan toepassen dynamisch veranderende omstandigheden meerdere verschillende giststammen in een kanaal. De inrichting is ontworpen en vervaardigd door eenvoudige middelen zonder zachte lithografie. Het bestaat uit een Y-vormige stromingskanaal aan een tweede laag herbergt microwells. De stammen in aparte microwells, en afgebeeld onder exact dezelfde dynamische omstandigheden. We demonstrate het gebruik van de inrichting voor het meten van eiwit lokalisatie reacties op impulsen van voedingsstoffen veranderingen in verschillende giststammen.

Om de scheiding tussen de verschillende stammen demonstreren we twee onderscheidbare giststammen afgebeeld in alternatieve bronnen. Imaging volledige putjes vertoont geen lekkage tussen cell wells (Figuur 5a, b). Beide stammen hebben de transcriptiefactor MSN2 getagd met YFP. Om de gelijktijdige effect van dynamisch veranderende omstandigheden te testen, het debiet ingeschakeld in de twee ingangskanalen, waardoor een stap van no-glucose medium, die lokalisatie van MSN2-YFP geleid naar de kern (f...

Watch this Scientific Journal Video about A Microfluidic Device for Studying Multiple Distinct Strains at JoVE.com

A Microfluidic Device for Studying Multiple Distinct Strains

We een eenvoudige methode om microfluïdische inrichtingen kunnen toepassen soortgelijke dynamische omstandigheden meerdere verschillende stammen produceren zonder de noodzaak van een clean room of zachte lithografie.

Een microfluïdische apparaat voor het bestuderen van meerdere, afzonderlijke stammen

The study of cell responses to environmental changes poses many experimental challenges: cells need to be imaged under changing conditions, often in a ...

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Microfluidic Device for Recreating a Tumor Microenvironment in Vitro

Microfluidic Device for Recreating a Tumor Microenvironment in Vitro

Microfluïdische apparaat voor het herstellen van een tumor micro-omgeving<em&gt; In vitro</em

We have developed a microfluidic device that mimics the delivery and systemic clearance of drugs to heterogeneous three-dimensional tumor tissues in ...

Microfluidic Mixers for Studying Protein Folding

Microfluïdische Mixers voor het bestuderen van eiwitten vouwen

The process by which a protein folds into its native conformation is highly relevant to biology and human health yet still poorly understood. One reason ...

Protocol for Biofilm Streamer Formation in a Microfluidic Device with Micro-pillars

Protocol voor Biofilm Streamer Vorming in een microfluïdische apparaat met micro-pijlers

Several bacterial species possess the ability to attach to surfaces and colonize them in the form of thin films called biofilms. Biofilms that grow in ...

A Microfluidic Chip for ICPMS Sample Introduction

Een Microfluïdische Chip voor ICPMS Sample Inleiding

This protocol discusses the fabrication and usage of a disposable low cost microfluidic chip as sample introduction system for inductively coupled plasma ...

Analyzing Mixing Inhomogeneity in a Microfluidic Device by Microscale Schlieren Technique

Het analyseren van Mengen Inhomogeniteit in een microfluïdische apparaat door Microscale Schlieren Technique

In this paper, we introduce the use of microscale schlieren technique to measure mixing inhomogeneity in a microfluidic device. The microscale schlieren ...

Fully Automated Centrifugal Microfluidic Device for Ultrasensitive Protein Detection from Whole Blood

Volautomatische centrifugale microfluïdische apparaat voor Ultragevoelige Protein Detection uit volbloed

Enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) is a promising method to detect small amount of proteins in biological samples. The devices providing a platform ...

Co-culture of Living Microbiome with Microengineered Human Intestinal Villi in a Gut-on-a-Chip Microfluidic Device

Co-cultuur van de levens- Microbiome met Microengineered Human darmvlokken in een Gut-on-a-Chip microfluïdische apparaat

Here, we describe a protocol to perform long-term co-culture of multi-species human gut microbiome with microengineered intestinal villi in a human ...

Multi-step Variable Height Photolithography for Valved Multilayer Microfluidic Devices

Multi-stap Variabele Hoogte fotolithografie voor Valved Multilayer microfluïdische apparaten

Microfluidic systems have enabled powerful new approaches to high-throughput biochemical and biological analysis. However, there remains a barrier to ...

Dry Film Photoresist-based Electrochemical Microfluidic Biosensor Platform: Device Fabrication, On-chip Assay Preparation, and System Operation

Droge Film elektrochemische Microfluidic Biosensor fotoresist gebaseerde Platform: Apparaat Fabrication, On-chip Assay voorbereiding en werking van het systeem

In recent years, biomarker diagnostics became an indispensable tool for the diagnosis of human disease, especially for the point-of-care diagnostics. An ...