Name: microfluidic-based electrotaxis for on-demand quantitative analysis of caenorhabditis elegans' locomotion
Uploaded: 2013-05-02T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Microfluidic-based Electrotaxis for On-demand Quantitative Analysis of Caenorhabditis elegans' Locomotion at JoVE.com

著者は、財政支援のために彼らの初期の研究者賞プログラムを通じて自然科学とカナダの工学研究評議会、カナダリサーチチェアプログラム、保健研究のカナダの協会、および研究とイノベーションのオンタリオ州省に感謝したいと思います。

1。マスター金型製作のためのフォトリソグラフィー<ol><li> 30秒後、30秒、メタノール、アセトン、シリコンウェハー3インチ浴びる。 5分間のdH 2 0水で洗い流してください。 </li><li> N2ブローガンでウェハの表面を乾燥させる。 2分間140℃のホットプレート上のウェハを加熱。 </li><li>プラズマは、シリコンウェハ（1分間、50 W）の表面を酸化させる。 </li><li> 3ミリリットルSU-8フォトレ?...

<ol>
	<li>Kuwahara, T., Koyama, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Familial+Parkinson+mutant+&#945;-synuclein+causes+dopamine+neuron+dysfunction+in+transgenic+Caenorhabditis+elegans.">Familial Parkinson mutant &#945;-synuclein causes dopamine neuron dysfunction in transgenic Caenorhabditis elegans.</a> J. Biol. Chem. 281 (1), 334-340 (2006).</li><li>Kuwahara, T., Koyama, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+systematic+RNAi+screen+reveals+involvement+of+endocytic+pathway+in+neuronal+dysfunction+in+a-synuclein+transgenic.">A systematic RNAi screen reveals involvement of endocytic pathway in neuronal dysfunction in a-synuclein transgenic.</a> 17 (19), 2997-3009 (2008).</li><li>Su, L. J., Auluck, P. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Compounds+from+an+unbiased+chemical+screen+reverse+both+ER-to-Golgi+trafficking+defects+and+mitochondrial+dysfunction+in+Parkinson's+disease+models.">Compounds from an unbiased chemical screen reverse both ER-to-Golgi trafficking defects and mitochondrial dysfunction in Parkinson's disease models.</a> Dis. Model Mech. 3 (3-4), 194-208 (2010).</li><li>Rezai, P., Siddiqui, A., Selvaganapathy, P. R., Gupta, B. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electrotaxis+of+Caenorhabditis+elegans+in+a+microfluidic+environment.">Electrotaxis of Caenorhabditis elegans in a microfluidic environment.</a> Lab Chip. 10 (2), 220-226 (2010).</li><li>Salam, S., Ansari, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+microfluidics+set+up+to+study+neuronal+degeneration+and+identification+of+neuroprotective+compounds+in+C.+elegans.">A microfluidics set up to study neuronal degeneration and identification of neuroprotective compounds in C. elegans.</a> , (2013).</li><li>Rezai, P., Salam, S., Selvaganapathy, P. R., Gupta, B. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electrical+sorting+of+Caenorhabditis+elegans.">Electrical sorting of Caenorhabditis elegans.</a> Lab Chip. 12 (10), 1831-1840 (2012).</li><li>Rezai, P., Salam, S., Selvaganapathy, P. R., Gupta, B. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+pulse+direct+current+signals+on+electrotactic+movement+of+nematodes+Caenorhabditis+elegans+and+Caenorhabditis+briggsae.">Effect of pulse direct current signals on electrotactic movement of nematodes Caenorhabditis elegans and Caenorhabditis briggsae.</a> Biomicrofluidics. 5 (4), 044116 (2011).</li><li>Rezai, P., Siddiqui, A., Selvaganapathy, P. R., Gupta, B. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Behavior+of+Caenorhabditis+elegans+in+alternating+electric+field+and+its+application+to+their+localization+and+control.">Behavior of Caenorhabditis elegans in alternating electric field and its application to their localization and control.</a> Appl. Phys. Lett. 96 (15), 153702 (2010).</li><li>van Ham, T. J., Thijssen, K. L., Breitling, R., Hofstra, R. M., Plasterk, R. H., Nollen, E. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=C.+elegans+model+identifies+genetic+modifiers+of+alpha-synuclein+inclusion+formation+during+aging.">C. elegans model identifies genetic modifiers of alpha-synuclein inclusion formation during aging.</a> PLoS Genet. 4, e1000027 (2008).</li><li>Brenner, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+genetics+of+Caenorhabditis+elegans.">The genetics of Caenorhabditis elegans.</a> Genetics. 77 (1), 71-94 (1974).</li><li>Gabel, C. V., Gabel, H., Pavlichin, D., Kao, A., Clark, D. A., Samuel, A. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neural+circuits+mediate+electrosensory+behavior+in+Caenorhabditis+elegans.">Neural circuits mediate electrosensory behavior in Caenorhabditis elegans.</a> J. Neurosci. 27 (28), 7586-7596 (2007).</li><li>Chuang, H. -. S., Raizen, D. M., Lamb, A., Dabbish, N., Bau, H. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dielectrophoresis+of+Caenorhabditis+elegans.">Dielectrophoresis of Caenorhabditis elegans.</a> Lab Chip. 11 (4), 599-604 (2011).</li><li>Cronin, C. J., Mendel, J. E., Mukhtar, S., Kim, Y. -. M., Stirbl, R. C., Bruck, J., Sternberg, P. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+automated+system+for+measuring+parameters+of+nematode+sinusoidal+movement.">An automated system for measuring parameters of nematode sinusoidal movement.</a> BMC Genet. 6, 5 (2005).</li><li>Mani&#232;re, X., Lebois, F., Matic, I., Ladoux, B., Meglio, J. -. M. D. i., Hersen, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Running+worms:+C.+elegans+self-sorting+by+electrotaxis.">Running worms: C. elegans self-sorting by electrotaxis.</a> PLoS One. 6 (2), e16637 (2011).</li></ol>

最初荘や同僚11,12の誘電泳動操作作業にガベルと同僚や建物によって記述行動現象を利用して、当社のマイクロ流体ベースの走電性アッセイは、動きをとして使用してワームに神経活動を調べるため、簡単に堅牢かつ感度の高い方法を提供しています出力。運動パラメータの解析は異なる遺伝子型間の定量的な比較を可能にします。マイクロ流路の作製と電界印加の精度が一緒に制御...

<table border="1">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Name of the reagent</td>
			<td>Company</td>
			<td>Catalogue number</td>
			<td>Comments (optional)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Acetone</td>
			<td>CALEDON Labs</td>
			<td>1200-1-30</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Methanol</td>
			<td>CALEDON Labs</td>
			<td>6700-1-30</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isopropanol</td>
			<td>CALEDON Labs</td>
			<td>8600-1-40</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>SU-8</td>
			<td>Microchem Corp.</td>
			<td>Y131273</td>
			<td>SU-8 100</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>SU-8 Developer</td>
			<td>Microchem Corp.</td>
			<td>Y020100</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>92x16 mm Petri dish</td>
			<td>Sarstedt</td>
			<td>82.1473.001</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sylgard 184 Silicone Elastomer Kit</td>
			<td>Dow Corning</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>Contains elastomer base and curing agent</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Function generator</td>
			<td>Tektronix Inc.</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>Model AFG3022B</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Amplifier</td>
			<td>Trek Inc.</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>Model 2210-CE</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Syringe pump</td>
			<td>Harvard Apparatus</td>
			<td>70-4506</td>
			<td>Model 11 ELITE</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hot plate</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>11675916Q</td>
			<td>Model HP131725Q</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

microfluidic-based electrotaxis for on-demand quantitative analysis of caenorhabditis elegans' locomotion

線虫線虫（Caenorhabditis elegans）があるため、疾患関連遺伝子および経路と同様に栽培の容易さのその保全の生物医学研究のための多目的なモデル生物である。いくつかのC.線虫病モデルは、例えばドーパミン作動性（DA）ニューロン1の変性を伴うパーキンソン病（PD）などの神経変性疾患を含む、報告されている。導入遺伝子と神経毒性化学物質の両方が神経保護遺伝子や化合物の2,3のための神経変性と画面の基礎の調査を可能にし、ワームでDA神経変性とそれに伴う動きの欠陥を誘発するために使用されている。 C.のような下等真核生物の画面線虫は、神経信号伝達に影響を与える化合物及び遺伝子を同定するための効率的かつ経済的な手段を提供する。従来の画面は、通常手動で実行して目視で採点され、その結果、彼らは時間両論ですumingとヒューマンエラーを起こしやすい。さらに、細胞レベルの分析で最もフォーカスが移動を無視して、これは、運動障害のために特に重要なパラメータである。 我々はC.を制御し、定量化した新規マイクロ流体スクリーニングシステム（ 図1）を開発しましたマイクロチャネル内部電界刺激を用いエレガンス &#39;ロコモーション。我々は、直流（DC）は、フィールドが確実にカソードに向かって移動（ &quot;走電性&quot;）4オンデマンド誘導することが示されている。フィールドの極性を逆にすると、ワームがすぐに同様にその方向を反​​転させる。また、ドーパミン作動性や他の感覚ニューロンの欠陥は、スイミングレスポンス5を変更することが示されている。したがって、ニューロンのシグナル伝達における異常が読み出しとして歩行を用いて決定することができる。運動応答は、正確にそのような遊泳速度、本体の曲げ周波数および反転時間などのパラメータの範囲を使用して定量することができる。 4に比べて速く移動。これらの知見は、私たちが受動的に年齢や表現型6でワームをソートする新しいマイクロ流体デバイスを設計するために導いた。 また、パルスDCにワームの応答をテストし、電流（AC）電界を交互にしています。 Cの両方でさまざまなデューティ·サイクルのパルスDCフィールドは、効果的に生成された走電性エレガンスとそのいとこでbriggsae 7。別の実験で、1ヘルツから3キロヘルツまでの周波数を持つ対称ACフィールドはチャンネル8内ワームを固定化した。 マイクロ流体環境における電界の実装では、走電性アッセイの迅速かつ自動実行を可能にする。このアプローチは、因子のハイスループット遺伝的および化学的な画面を容易にすることを約束神経機能および生存に影響を与える。

ワームトラッキングソフトウェアから野生型若い成人線虫の走電性とその位置と速度出力の代表的な映像は補足ビデオ1及び図3に示します。運動解析ソフトウェア自体は、フィールド極性の方向と極性反転の時間を認識していない、むしろ、この情報は、ソースビデオから取得する必要があります。これは、ビデオ、オーディオやビジュアルキューを使用したり、実?...

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Microfluidic-based Electrotaxis for On-demand Quantitative Analysis of Caenorhabditis elegans' Locomotion

にオンデマンド歩行を誘導する半自動微小電気流体方式<em&gt;線虫（Caenorhabditis elegans）</em&gt;記載されている。この方法は、マイクロ流体チャネル内部の穏やかな電場（ &quot;走電性&quot;）に応答するワームの神経生理学的現象に基づいている。マイクロ流体走電性は、ニューロンの健康に影響を与える要因のための画面に迅速、高感度、低コスト、かつスケーラブルな手法として機能します。

のオンデマンド定量分析のためのマイクロ流体ベースの走電性<em&gt;線虫（Caenorhabditis elegans）</em&gt; &#39;ロコモーション

The nematode Caenorhabditis elegans is a versatile model organism for biomedical research because of its conservation of disease-related genes and ...

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Microfluidic-based Electrotaxis for On-demand Quantitative Analysis of Caenorhabditis elegans' Locomotion

Improved Visualization and Quantitative Analysis of Drug Effects Using Micropatterned Cells

マイクロパターン細胞を用いた薬物の効果の改善可視化と定量分析

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単一粒子のためのマイクロ流体ベースの流体力学的トラップ

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自由レーザー回折を用いた微生物水泳の定量的ロコモーションスタディ

Soil and aquatic microscopic organisms live and behave in a complex three-dimensional environment. Most studies of microscopic organism behavior, in ...

Quantitative FRET (F&#246;rster Resonance Energy Transfer) Analysis for SENP1 Protease Kinetics Determination

Quantitative FRET FÃƒÆ’Ã‚Â¶rster Resonance Energy Transfer Analysis for SENP1 Protease Kinetics Determination

SENP1プロテアーゼキネティクス決定のための定量的なFRET（フェルスター共鳴エネルギー移動）の分析

Reversible posttranslational modifications of proteins with ubiquitin or ubiquitin-like proteins (Ubls) are widely used to dynamically regulate protein ...

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