Name: a microfluidic device for studying multiple distinct strains
Uploaded: 2012-11-09T12:00:00
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YG wird durch ein Stipendium IDB unterstützt. IN ist ein Alon Kolleginnen und Faculty Fellow des Edmond J ‭. ‬ Safra Center for Bioinformatics an der Tel Aviv University ‭. ‬ Diese Arbeit wurde von ISF Zuschuss 1499/10 unterstützt.

Ein. Erstellen eines Scotch-Tape Master 5 <ol><li> Zeichnen oder ausdrucken gewünschten Mikrokanal Layout, zu skalieren, auf dem Papier. In unserem Fall ist das Design besteht aus zwei Y-förmige Kanäle, die jeweils 3 mm breit (Abbildung 2). </li><li> Decken einen Glasobjektträger mit Schichten von Klebeband. Die Anzahl der Schichten bestimmt die Höhe des Kanals (etwa 60 um pro Schicht). Wir haben 3 Tesafilm Schichten. </li><li> Legen Sie die Layout-Gestaltung auf einer ebenen Fläche. ...

<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 diesem Papier stellen wir ein einfaches Tischgerät Verfahren zum Erstellen eines mikrofluidischen Vorrichtung, die folgenden mehrere Hefestämme ermöglicht gleichzeitig unter dynamischen Bedingungen. Nach mehreren Stämmen in einem Kanal bietet ein zuverlässiges Werkzeug für den Vergleich Dynamik der einzelnen Zell-Antworten in mehrere Stämme. Ein Vorteil des Ansatzes ist, die Fähigkeit, die Vorrichtung mit einfachen Mitteln herzustellen, ohne die Notwendigkeit für einen Reinraum. Tatsächlich haben wir auch d...

Die Zellen werden ständig reagieren zu einer sich dynamisch verändernden Umwelt, indem sie ihren Stoffwechsel, Transkriptions-Profil und zellulärer Funktionen. Um diese Phänomene zu studieren, sind Methoden, die solche Veränderungen quantifizieren können benötigt. Eine Art von Anzeige für solche Reaktionen ist die Änderung in der Lokalisierung von stressbedingten Transkriptionsfaktoren in Reaktion auf ernährungsphysiologischen Stress. Mikrofluidikvorrichtungen 1 verwendet wurden, um dynamisch manipulieren Umgebungsbedingungen zu Zellen 2-4. Sie stellen mehrere Vorteile für lebender Zellen: die Umgebung der Zellen genau gesteuert werden kann und dynamisch verändert; Zellen können Live-abgebildete jederzeit, einschließlich während der Manipulation von äußeren Bedingungen und minimalen Volumina Reagenz benötigt. Eine sehr einfache Konstruktion für eine Mikrofluidik-Vorrichtung, so dass Wechsel zwischen zwei Bedingungen ist eine Y-förmige Vorrichtung 2. Wir verwenden routinemäßig Y-förmigen mikrofluidischen Systemen, mit denenAnwendung der dynamischen Änderungen in den Zellen in dem Kanal. Wir verwenden dieses Gerät zur Lokalisierung Veränderungen der fluoreszenzmarkierten stressbedingte Transkriptionsfaktoren in Hefezellen zu folgen. Wir folgen diese Veränderungen unter wechselnden Ernährungsbedingungen. Zum Beispiel können wir ein Impuls (oder eine Reihe von Impulsen) Glucose-haltigem Medium in einem Zeitraum von nicht-Glucose-Medium, bei einer sehr feinen Zeitauflösung. Oft in solchen Experimenten ist ein interessiert Vergleichen der Antworten von verschiedenen Zell-Stämme (z. B. verschiedene Mutanten oder Wildtyp verschiedene Isolate). Der Y-förmige Kanal wird an einem Stamm in jedem Kanal begrenzt - falls mehr als ein Stamm verwendet wird, gibt es keinen einfachen Weg, um zwischen den Stämmen zu unterscheiden. Um dies zu überwinden, kann unterschiedliche Kanäle verwendet werden. Wenn wir die gleiche Dynamik Bedingungen mehrere Stämme gelten wollen, würden wir gerne die Y-Channel-Konzept mit mehreren Kanälen zu verbinden. Es gibt zwei Herausforderungen bei der Umsetzung dieser Lösung: Es kann schwierig sein, t geltener gleichen Bedingungen zur gleichen Zeit, um alle Kanäle, und es ist eine geometrische Einschränkung auf die Anzahl der Y-Kanäle, die in einem Gerät montiert werden kann. Wir waren daher auf der Suche nach einem Weg für die Anzeige mehrere Stämme in einem Kanal unter dynamischen Bedingungen. Hier beschreiben wir ein zweischichtiger Mikrofluidikvorrichtung zum Abbilden mehrerer Stämme in einem Kanal unter den gleichen dynamischen Verhältnissen bestimmt. Die untere Schicht besteht aus dünnen PDMS mit einer Lochreihe. Diese Schicht wird auf das Deckglas Schaffung Vertiefungen, in welche man die verschiedenen Stämmen platzieren, anhaftendem sie mit Concanavalin A auf dem Glas wird angebracht. Die zweite Schicht ist eine Y-förmige Mikrofluidikvorrichtung erstellt unter Verwendung der Tesafilm Methode 5. Nach dem Platzieren der Stämme in den Wells die zweite Schicht schnell ausgerichtet und an dem ersten und schafft einen Kanal mit mehreren Vertiefungen, die die verschiedenen Stämme enthalten. Dieser letzte Gerät ermöglicht nach mehreren Stämmen in einem Kanal, wo alleStämme sind mit den gleichen Bedingungen an der exakt gleichen Zeit unterworfen. Das gesamte Design-und Produktionsprozess kann auf dem Tisch gemacht werden, mit einfachen Mitteln, ohne weiche Lithographie.

<table border="1"><tbody><tr><td> Reagenz / Equipment </td><td> Firma </td><td> Katalog-Nummer </td></tr><tr><td> PDMS-SYLGARD 184 </td><td> Dow Corning USA </td><td></td></tr><tr><td> Vakuumexsikkator </td><td> Nalgene </td><td> 5310-0250 </td></tr><tr><td> Biopsie punchers </td><td> Ted Pella Inc. </td><td> Harris Uni-Core 15.076 (2 mm), 15.074 (1,2 mm) </td></tr><tr><td> Spritzenpumpen </td><td> Chemyx </td><td> Fusion 200 </td></tr><tr><td> Corona treater </td><td> Electro-technische Produkte </td><td> BD-20 </td></tr><tr><td> Tygon-Schlauch </td><td> Tygon </td><td> S-54-HL </td></tr><tr><td> Concanavalin-A </td><td> Sigma </td><td> C7275 </td></tr><tr><td> Tesafilm </td><td> 3M Scotch </td><td> Transparent Tape 1/2 &quot; </td></tr></tbody></table>

a microfluidic device for studying multiple distinct strains

Die Untersuchung von Zell-Antworten auf Veränderungen der Umwelt darstellt vielen experimentellen Prüfungen: Zellen müssen unter wechselnden Bedingungen bebildert werden, oft in einer vergleichenden Weise. Multiwell Platten werden routinemäßig verwendet, um viele verschiedene Stämme oder Zelllinien zu vergleichen, aber eine beschränkte Kontrolle über die Umwelt Dynamik. Mikrofluidikvorrichtungen, auf der anderen Seite erlauben exquisite dynamische Kontrolle über den äußeren Bedingungen, aber es wird ein Bild anspruchsvoll und unterscheiden mehr als einige Stämme in ihnen. Hier beschreiben wir ein Verfahren zur Herstellung von leicht und schnell eine Mikrofluidik-Vorrichtung in der Lage ist Aufbringen dynamisch ändernden Bedingungen an mehreren verschiedenen Hefestämmen in einem Kanal. Das Gerät ist so konstruiert und hergestellt mit einfachen Mitteln, ohne die Notwendigkeit für weiche Lithographie. Es besteht aus einem Y-förmigen Strömungskanal an einer zweiten Schicht zusammengesetzt beherbergen Mikrowells. Die Stämme werden in separate Vertiefungen platziert und abgebildet unter den exakt gleichen dynamischen Bedingungen. Wir demonstrate die Verwendung der Vorrichtung zur Messung Proteinlokalisierung Antworten auf Impulse des Nährstoffs Veränderungen in verschiedenen Hefestämmen.

Um die Trennung zwischen verschiedenen Stämmen zeigen wir abgebildet zwei unterscheidbare Hefestämme in abwechselnden Vertiefungen. Imaging die volle Brunnen zeigt keine Zelle Leckage zwischen Brunnen (5a, b). Beide Stämme haben den Transkriptionsfaktor MSN2 mit YFP markiert. Um die gleichzeitige Wirkung von sich dynamisch ändernden Bedingungen zu testen, wechselten wir die Strömungsgeschwindigkeiten in den zwei Eingangskanäle, wodurch ein Schritt der nicht-Glucose-Medium, das in Lokalisation MSN2...

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A Microfluidic Device for Studying Multiple Distinct Strains

Wir stellen eine einfache Methode zur mikrofluidischen Vorrichtungen, die nach vergleichbaren dynamischen Bedingungen, um mehrere verschiedene Stämme zu produzieren, ohne die Notwendigkeit für einen Reinraum oder weiche Lithographie.

Einer mikrofluidischen Vorrichtung für ein Studium mehrere verschiedene Stämme

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

Mikrofluidik-Vorrichtung für die Neuerstellung eines Tumor-Mikroumgebung<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 ...

Forschung

Biotechnik

Microfluidic Mixers for Studying Protein Folding

Mikrofluidischen Mischern für ein Studium Proteinfaltung

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

Protokoll für Biofilm Streamer Formation in einem Mikrofluidik-Gerät mit Micro-Säulen

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 ...

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Eines mikrofluidischen Chips für ICPMS Probenaufgabe

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Analyzing Mixing Inhomogeneity in a Microfluidic Device by Microscale Schlieren Technique

Analyse von Misch Inhomogenität in einer mikrofluidischen Vorrichtung von Microscale Schlieren Technik

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

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

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Co-Kultur des Lebens Microbiome mit mikro humanen intestinalen Villi in ein Gut-on-a-Chip-Mikrofluidik-Vorrichtung

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