Name: a microfluidic device for studying multiple distinct strains
Uploaded: 2012-11-09T12:00:00
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YG आईडीबी से एक फैलोशिप द्वारा समर्थित है. में एक Alon साथी और एडमंड जम्मू ‭ के एक संकाय साथी है. तेल अवीव विश्वविद्यालय में ‬ बायोइनफॉरमैटिक्स लिए Safra केंद्र ‭ ‬ इस शोध ISF 1499/10 अनुदान द्वारा समर्थित किया गया.

1. एक स्कॉच टेप 5 मास्टर बनाना <ol><li> ड्रा या बाहर कागज पर वांछित microchannel पैमाने पर, लेआउट मुद्रित. हमारे मामले में डिजाइन दो वाई के आकार का चैनल, प्रत्येक के होते हैं 3 मिमी चौड़े (2 चित्रा). </li><li> स्कॉच टे?...

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	<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>

इस पत्र में हम एक microfluidic युक्ति है कि गतिशील शर्तों के तहत निम्नलिखित कई खमीर उपभेदों अनुमति देता है बनाने के लिए एक सरल benchtop विधि प्रस्तुत करते हैं. एक चैनल में कई उपभेदों के बाद कई उपभेदों के में एकल कोशिक...

कोशिकाओं को लगातार एक गतिशील बदलते पर्यावरण के लिए प्रतिक्रिया कर रहे हैं, उनके चयापचय, transcriptional प्रोफ़ाइल और सेलुलर कार्यों को बदलने के द्वारा. इन घटनाओं का अध्ययन करने के लिए, तरीकों है कि इस तरह के बदलाव यों कर सकते हैं की जरूरत है. ऐसी प्रतिक्रियाओं के लिए readout का एक प्रकार पोषण तनाव के जवाब में तनाव से संबंधित प्रतिलेखन कारकों के स्थानीयकरण में परिवर्तन है. Microfluidic 1 उपकरणों के लिए गतिशील 2-4 कोशिकाओं के लिए पर्यावरण की स्थिति में हेरफेर किया गया है. वे जीना सेल इमेजिंग के लिए कई फायदे मौजूद कोशिकाओं के ठीक पर्यावरण और नियंत्रित किया जा सकता है गतिशील बदल कोशिकाओं रहते imaged बाह्य परिस्थितियों के हेरफेर के दौरान सभी समय पर, हो सकता है, और न्यूनतम अभिकर्मक की मात्रा के लिए आवश्यक हैं. एक microfluidic डिवाइस के लिए एक बहुत ही सरल डिजाइन, दो स्थितियों के बीच प्रत्यावर्तन की अनुमति, एक वाई के आकार 2 युक्ति है. हम नियमित वाई के आकार microfluidic उपकरणों कि अनुमति का उपयोगचैनल में कोशिकाओं को गतिशील परिवर्तन के आवेदन. हम खमीर कोशिकाओं में fluorescently टैग तनाव से संबंधित प्रतिलेखन कारकों के स्थानीयकरण परिवर्तन का पालन करने के लिए इस उपकरण का उपयोग. हम पोषण की स्थितियों को बदलने के तहत इन परिवर्तनों का पालन करें. उदाहरण के लिए, हम की एक नाड़ी (या दालों की श्रृंखला) प्रदान कर सकते हैं ग्लूकोज युक्त मध्यम कोई ग्लूकोज माध्यम का एक अवधि के भीतर एक बहुत ठीक अस्थायी समाधान है. अक्सर इस तरह के प्रयोगों में, एक अलग सेल उपभेदों (उदाहरण के लिए, अलग म्यूटेंट, या अलग जंगली आइसोलेट्स) की प्रतिक्रियाओं की तुलना में रुचि रखते है. वाई के आकार का चैनल प्रत्येक चैनल में एक तनाव को सीमित है - अगर एक से अधिक तनाव का उपयोग किया जाता है, वहाँ तनाव के बीच अंतर करने के लिए कोई आसान तरीका है. इस पर काबू पाने, विभिन्न चैनलों का उपयोग किया जा सकता है. अगर हम कई उपभेदों ही गतिशीलता शर्तें लागू करना चाहते हैं, हम वाई चैनल अवधारणा कई चैनलों के साथ गठबंधन करना चाहते हैं. इस समाधान को लागू करने में दो चुनौतियों का सामना कर रहे हैं: यह मुश्किल होने के लिए आवेदन कर सकते हैंसभी चैनलों के लिए एक ही समय में एक ही स्थिति वह है, और वहाँ Y-चैनलों कि एक डिवाइस में लगाया जा सकता है की संख्या के लिए एक ज्यामितीय सीमा है. इसलिए हम एक चैनल में गतिशील शर्तों के तहत कई उपभेदों को देखने के लिए एक तरीका है के लिए देख रहे थे. यहाँ हम एक दो स्तरित microfluidic ही गतिशील शर्तों के तहत एक चैनल में इमेजिंग कई उपभेदों के लिए इरादा डिवाइस का वर्णन. नीचे की परत में छेद की एक पंक्ति के साथ पतली PDMS के होते हैं. इस परत कांच coverslip कुओं में जो हम अलग अलग उपभेदों जगह, उन्हें कांच के लिए एक concanavalin साथ पालन बनाने के लिए जुड़ा हुआ है. दूसरी परत एक वाई के आकार microfluidic डिवाइस स्कॉच टेप 5 विधि का उपयोग कर बनाया है. कुओं में दबाव डाल के बाद दूसरी परत जल्दी से गठबंधन किया है और पहली बार एक से जुड़ा है, कई कुओं जिनमें अलग अलग उपभेदों के साथ एक चैनल बनाने. यह अंतिम डिवाइस एक चैनल में कई उपभेदों के बाद, सभी जहां की अनुमति देता हैउपभेदों सटीक एक ही समय में एक ही शर्तों के अधीन हैं. पूरे डिजाइन और उत्पादन प्रक्रिया benchtop पर किया जा सकता है, सरल साधन का उपयोग कर कोई नरम लिथोग्राफी के साथ.

<table border="1"><tbody><tr><td> / अभिकर्मक और उपकरण </td><td> कंपनी </td><td> सूचीपत्र संख्या </td></tr><tr><td> 184 PDMS SYLGARD </td><td> डॉव Corning अमरीका </td><td></td></tr><tr><td> निर्वात desiccator </td><td> Nalgene </td><td> 5310-0250 </td></tr><tr><td> मुक्केबाज़ बायोप्सी </td><td> टेड पेला इंक </td><td> विश्वविद्यालय कोर (2 मिमी) 15,076, १५,०७४ हैरिस (1.2 मिमी) </td></tr><tr><td> सिरिंज पंप </td><td> Chemyx </td><td> 200 फ्यूजन </td></tr><tr><td> कोरोना treater </td><td> इलेक्ट्रो - कलाओं उत्पादों </td><td> BD-20 </td></tr><tr><td> Tygon टयूबिंग </td><td> Tygon </td><td> S-54-HL </td></tr><tr><td> Concanavalin-A </td><td> सिग्मा </td><td> C7275 </td></tr><tr><td> स्कॉच टेप </td><td> 3M स्कॉच </td><td> पारदर्शी टेप 1/2 &quot; </td></tr></tbody></table>

a microfluidic device for studying multiple distinct strains

पर्यावरण परिवर्तन के लिए सेल प्रतिक्रिया का अध्ययन कई प्रयोगात्मक चुनौतियों poses: कोशिकाओं को बदलती परिस्थितियों में imaged किया जा, एक तुलनात्मक रूप में अक्सर की जरूरत है. Multiwell प्लेटों को नियमित करने के लिए कई अलग अलग उपभेदों या सेल लाइनों की तुलना के लिए उपयोग किया जाता है, लेकिन पर्यावरण की गतिशीलता पर सीमित नियंत्रण की अनुमति. Microfluidic उपकरणों, दूसरे हाथ पर, आसपास की स्थिति पर उत्तम गतिशील नियंत्रण की अनुमति है, लेकिन यह छवि को चुनौती दे रहा है और उन में कुछ उपभेदों से भेद. यहाँ हम आसानी से और तेजी से एक microfluidic कई अलग खमीर उपभेदों के एक चैनल में गतिशील बदलती परिस्थितियों को लागू करने में सक्षम उपकरण के निर्माण के लिए एक विधि का वर्णन है. डिवाइस तैयार की है और नरम लिथोग्राफी के लिए आवश्यकता के बिना सरल साधन के द्वारा निर्मित है. यह प्रवाह वाई के आकार का एक दूसरे को शरण देने परत microwells जुड़ी चैनल से बना है. उपभेदों अलग microwells में रखा जाता है, और सटीक एक ही गतिशील शर्तों के तहत imaged. हम डेमोअलग खमीर उपभेदों में पोषक तत्व परिवर्तन की दालों के लिए प्रोटीन स्थानीयकरण प्रतिक्रियाओं को मापने के लिए उपकरण के उपयोग nstrate.

विभिन्न प्रकारों के बीच अलगाव को प्रदर्शित करने के लिए हम वैकल्पिक कुओं में दो वर्गो में विभाजनीय खमीर उपभेदों imaged. इमेजिंग पूर्ण कुओं कुओं (चित्रा 5a, ख) के बीच कोई सेल रिसाव से पता चलता है. दोनों उप?...

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A Microfluidic Device for Studying Multiple Distinct Strains

हम एक सरल विधि microfluidic कई अलग उपभेदों के लिए इसी तरह गतिशील शर्तों को लागू करने में सक्षम उपकरणों के एक साफ कमरे या नरम लिथोग्राफी के लिए आवश्यकता के बिना, उत्पादन उपस्थित थे.

एकाधिक अलग खींच के अध्ययन के लिए एक microfluidic युक्ति

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

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