Name: assembly and tracking of microbial community development within a microwell array platform
Uploaded: 2017-06-06T15:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Assembly and Tracking of Microbial Community Development within a Microwell Array Platform at JoVE.com

Mikrokoşa diziler, Nanofaze Malzeme Bilimleri Merkezi Kullanıcı Tesisleri Bölümü, Temel Enerji Bilimleri Ofisi, ABD Enerji Bakanlığı tarafından imal edildi ve karakterize edildi. Bu çalışma için maddi destek Oak Ridge Ulusal Laboratuar Direktörü Araştırma ve Geliştirme Fonu aracılığıyla sağlandı. Yazarlar ayrıca, bu araştırmalarda kullanılan P. aeruginosa suşlarının temini için J. Mougous Laboratuvarına (Washington Üniversitesi, Seattle, WA) teşekkür etmek istiyorlar .

1. Silicon Microwell-array Fabrikasyon <ol><li> Parylene kaplama <ol><li> Üreticinin spesifikasyonlarına ve talimatlarına (ayar: buharlaştırıcı set değeri = 160 ° C; fırın ayar noktası = 650 ° C) göre ticari olarak mevcut bir parylene kaplama sistemi kullanılarak silisyum levhalar üzerine 1-1.5 um parylene N arasında birikim yapın. NOT: Bir odaya yüklenen yaklaşık 6 gr parylene N, 1-1.5 μm kalınlığında kaplamalar üretir. </li></ol></li><li> Fotolitografi</stro...

<ol>
	<li>Zhou, J., Deng, Y., 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=Stochasticity,+succession,+and+environmental+perturbations+in+a+fluidic+ecosystem.">Stochasticity, succession, and environmental perturbations in a fluidic ecosystem.</a> Proc Natl Acad Sci. 111, E836-E845 (2014).</li><li>Valm, A. M., Welch, J. L. M., 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=Systems-level+analysis+of+microbial+community+organization+through+combinatorial+labeling+and+spectral+imaging.">Systems-level analysis of microbial community organization through combinatorial labeling and spectral imaging.</a> Proc Natl Acad Sci USA. 108 (10), 4152-4157 (2011).</li><li>Satoh, H., Miura, Y., Tsushima, I., Okabe, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Layered+structure+of+bacterial+and+archaeal+communities+and+their+in+situ+activities+in+anaerobic+granules.">Layered structure of bacterial and archaeal communities and their in situ activities in anaerobic granules.</a> Appl Environ Microbiol. 73 (22), 7300-7307 (2007).</li><li>Kim, H. J., Boedicker, J. Q., Choi, J. W., Ismagilov, R. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Defined+spatial+structure+stabilizes+a+synthetic+multispecies+bacterial+community.">Defined spatial structure stabilizes a synthetic multispecies bacterial community.</a> Proc Natl Acad Sci USA. 105 (47), 18188-18193 (2008).</li><li>Nunan, N., Wu, K., Young, I. M., Crawford, J. W., Ritz, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spatial+distribution+of+bacterial+communities+and+their+relationships+with+the+micro-architecture+of+soil.">Spatial distribution of bacterial communities and their relationships with the micro-architecture of soil.</a> FEMS Microbiol Ecol. 44, 203-215 (2003).</li><li>Grundmann, G. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spatial+scales+of+soil+bacterial+diversity+-+The+size+of+a+clone.">Spatial scales of soil bacterial diversity - The size of a clone.</a> FEMS Microbiol Ecol. 48, 119-127 (2004).</li><li>Langenheder, S., Lindstrom, E. S., Tranvik, L. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Structure+and+Function+of+Bacterial+Communities+Emerging+from+Different+Sources+under+Identical+Conditions.">Structure and Function of Bacterial Communities Emerging from Different Sources under Identical Conditions.</a> Appl Environ Microbiol. 72 (1), 212-220 (2006).</li><li>Camp, J. G., Kanther, M., Semova, I., Rawls, J. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Patterns+and+Scales+in+Gastrointestinal+Microbial+Ecology.">Patterns and Scales in Gastrointestinal Microbial Ecology.</a> Gastroenterology. 136 (6), 1989-2002 (2009).</li><li>Renner, L. D., Weibel, D. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Physicochemical+regulation+of+biofilm+formation.">Physicochemical regulation of biofilm formation.</a> MRS Bull. 36 (5), 347-355 (2011).</li><li>Wessel, A. K., Hmelo, L., Parsek, M. R., Whiteley, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Going+local:+technologies+for+exploring+bacterial+microenvironments.">Going local: technologies for exploring bacterial microenvironments.</a> Nat Rev Microbiol. 11 (5), 337-348 (2013).</li><li>Stacy, A., McNally, L., Darch, S. E., Brown, S. P., Whiteley, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+biogeography+of+polymicrobial+infection.">The biogeography of polymicrobial infection.</a> Nat Rev Microbiol. 14 (2), 93-105 (2015).</li><li>Hansen, R. R., Shubert, K. R., Morrell-Falvey, J. L., Lokitz, B. S., Doktycz, M. J., Retterer, S. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microstructured+block+copolymer+surfaces+for+control+of+microbe+adhesion+and+aggregation.">Microstructured block copolymer surfaces for control of microbe adhesion and aggregation.</a> Biosensors. 4 (1), 63-75 (2014).</li><li>Hansen, R. R., Hinestrosa, J. P., 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=Lectin-functionalized+poly(glycidyl+methacrylate)-+block+-poly(vinyldimethyl+azlactone)+surface+scaffolds+for+high+avidity+microbial+capture.">Lectin-functionalized poly(glycidyl methacrylate)- block -poly(vinyldimethyl azlactone) surface scaffolds for high avidity microbial capture.</a> Biomacromolecules. 14 (10), 3742-3748 (2013).</li><li>Timm, C. M., Hansen, R. R., Doktycz, M. J., Retterer, S. T., Pelletier, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microstencils+to+generate+defined,+multi-species+patterns+of+bacteria.">Microstencils to generate defined, multi-species patterns of bacteria.</a> Biomicrofluidics. 9 (6), (2015).</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> Proc Natl Acad Sci USA. 103 (46), 17290-17295 (2006).</li><li>Zhang, Q., Lambert, G., 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=Acceleration+of+Emergence+of+Bacterial+Antibiotic+Resistance+in+Connected+Microenvironments.">Acceleration of Emergence of Bacterial Antibiotic Resistance in Connected Microenvironments.</a> Science. 333 (6050), 1764-1767 (2011).</li><li>Friedlander, R. S., Vlamakis, H., Kim, P., Khan, M., Kolter, R., Aizenberg, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bacterial+flagella+explore+microscale+hummocks+and+hollows+to+increase+adhesion.">Bacterial flagella explore microscale hummocks and hollows to increase adhesion.</a> Proc Natl Acad Sci USA. 110 (14), 5624-5629 (2013).</li><li>Zhou, J., Liu, W., 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=Stochastic+Assembly+Leads+to+Alternative+Communities+with+Distinct+Functions+in+a+Bioreactor+Microbial+Community.">Stochastic Assembly Leads to Alternative Communities with Distinct Functions in a Bioreactor Microbial Community.</a> MBio. 4 (2), 1-8 (2013).</li><li>van Vliet, S., Hol, F. J., Weenink, T., Galajda, P., Keymer, J. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+effects+of+chemical+interactions+and+culture+history+on+the+colonization+of+structured+habitats+by+competing+bacterial+populations.">The effects of chemical interactions and culture history on the colonization of structured habitats by competing bacterial populations.</a> BMC Microbiol. 14 (1), 116 (2014).</li><li>Niepa, T. H. R., Hou, L., 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=Microbial+Nanoculture+as+an+Artificial+Microniche.">Microbial Nanoculture as an Artificial Microniche.</a> Sci Rep. 6, 30578 (2016).</li><li>Hansen, R. H., Timm, A. C., 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=Stochastic+Assembly+of+Bacteria+in+Microwell+Arrays+Reveals+the+Importance+of+Confinement+in+Community+Development.">Stochastic Assembly of Bacteria in Microwell Arrays Reveals the Importance of Confinement in Community Development.</a> PLoS ONE. 11 (5), e0155080 (2016).</li><li>Hood, R. D., Singh, P., 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+Type+VI+Secretion+System+of+Pseudomonas+aeruginosa+Targets+a+Toxin+to+Bacteria.">A Type VI Secretion System of Pseudomonas aeruginosa Targets a Toxin to Bacteria.</a> Cell Host Microbe. 7 (1), 25-37 (2010).</li><li>LeRoux, M., Ja De Leon, ., 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=Quantitative+single-cell+characterization+of+bacterial+interactions+reveals+type+VI+secretion+is+a+double-edged+sword.">Quantitative single-cell characterization of bacterial interactions reveals type VI secretion is a double-edged sword.</a> Proc Natl Acad Sci. 109 (48), 19804-19809 (2012).</li><li>Whitney, J. C., Beck, C. M., 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=Genetically+distinct+pathways+guide+effector+export+through+the+type+VI+secretion+system.">Genetically distinct pathways guide effector export through the type VI secretion system.</a> Mol Microbiol. 92 (3), 529-542 (2014).</li><li>Warrick, J. W., Timm, A., Swick, A., Yin, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tools+for+Single-Cell+Kinetic+Analysis+of+Virus-Host+Interactions.">Tools for Single-Cell Kinetic Analysis of Virus-Host Interactions.</a> PLoS ONE. 11 (1), e0145081 (2016).</li><li>Zwietering, M. H., Jongenburger, I., Rombouts, F. M., Van't Riet, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Modeling+of+the+Bacterial+Growth+Curve.">Modeling of the Bacterial Growth Curve.</a> Appl Environ Microbiol. 56 (6), 1875-1881 (1990).</li><li>Halsted, M., Wilmoth, J. L., 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=Development+of+transparent+microwell+arrays+for+optical+monitoring+and+dissection+of+microbial+communities.">Development of transparent microwell arrays for optical monitoring and dissection of microbial communities.</a> J Vac Sci Technol B Nanotechnol Microelectron. 34 (6), 06KI03 (2016).</li></ol>

Bu makale, bakteri topluluğunun gelişiminin yüksek verimli ve yüksek içerikli canlı hücre görüntüleme tabanlı analizini mümkün kılmak için tasarlanmış bir mikrodalkaralı dizi cihazı ve deney protokollerini sundu. Buradaki gösterinin odağı, temas yoluyla aracılık edilen Tip VI sekresyonun topluluk gelişimine etkilerini incelemek iken, diziler esnek olacak şekilde tasarlandı ve geniş bir mikrobik topluluklar mikrobik-mikrop etkileşimleri çalışmasına uyacak şekilde tasarlandı. Buradaki ç...

Mikrobiyal topluluklar, hem hücre ölümü, bölünme, protein konsantrasyonu, organel sayısı ve mutasyon 1 ile ilişkili olan ortamın yapısı ve stokastik süreçler gibi belirleyici faktörler tarafından şekillendirilir 1 . Doğal ortamda, bu etkilerin toplumdaki bileşimi ve etkinliği üzerindeki bireysel etkisini çözümlemek neredeyse imkansız olabilir. Doğal yapılar tarafından örtülmüş ve kimyasal ve biyolojik bir ortamda gömülmüş, topluluk üyelerinin tanımlanması ve doğal çevre içerisinde zaman-zaman dağılımının daha da çözülmesi son derece zorlu bir konudur. Bununla birlikte, son zamanlardaki çabalar, mekânsal organizasyonun topluluk işlevi üzerindeki önemini vurgulamış ve devam eden çalışmalarda hem üye bolluğunu hem de örgütlenmeyi hesaba katma ihtiyacına işaret etmektedir 2 , 3 , 4 . O, Yerel kimyasal çevrenin (besin maddelerinin ve sekonder metabolitlerin mevcudiyeti), fiziksel yapının ( örneğin toprak yapısı, bitki kökleri, okyanus parçacıkları veya bağırsak mikrovillikleri), oksijenin varlığı veya yokluğunun ve Patojenik türlerin hepsi mikrobiyal toplulukların kompozisyonu, mimarisi ve fonksiyonunu etkiler 5 , 6 , 7 , 8 , 9 , 10 , 11 . Bununla birlikte, kültürler için bu faktörleri yakalamayı ihmal eden geleneksel teknikler hakim olmaya devam etmektedir. Topluluk bileşimi ( örneğin birlikte bağımlı türlerin varlığı), fiziksel bağlanma, sinyal molekül konsantrasyonu ve direkt hücre-hücre teması, mikrobiyal bir topluluğun şekillenmesi için önemli faktörlerdir ve cÖnceki kültür koşulları. Bu özelliklerin bir toplu sıvı kültüründe veya bir agar plakasında kopyalanması zordur. Bununla birlikte, doğal ortamların önemli fiziksel ve kimyasal özelliklerinin çoğaltılmasına izin veren mikroakışkan, mikro-modelleme ve nanofabrikasyon teknikleri, birçok araştırmacıya, 12 , 13 , 14 arasındaki etkileşimleri incelemek için bakteriyel topluluklar inşa ettirdi ve Doğal koşulları 4 , 15 , 16 , 17 , 18 , 19 , 20&#39;yi taklit edin. Bu protokol, bir mikrodellek dizilimi cihazı imal etmek için bir yöntem açıklamaktadır ve bu yöntemin işlevselleştirilmesi için kullanılabilecek ayrıntılı deneysel prosedürler sağlamaktadır.Hem kuyuları hem de tek tür kolonileri olarak ve çok üyeli topluluklarda bakteri yetiştirmek için kullanıldı. Bu çalışma aynı zamanda, floresan muhabir proteinleri üretmek üzere modifiye edilen bakterilerin, zaman içinde kuyu içerisindeki bakterilerin büyümesini izlemek için nasıl kullanılabileceğini göstermektedir. Benzer bir dizi daha önce sunulmuş ve mikrowelllerde Pseudomonas aeruginosa ( P. aeruginosa) tek tür kolonilerin büyümesini izlemek mümkün olduğunu göstermiştir. Kuyu boyutu ve ekim yoğunluğunu modüle ederek, binlerce büyüme deneyinin başlangıç ​​koşulları, ilk inokülasyon koşullarının bakterilerin yetişme yeteneğini nasıl etkilediğini belirlemek için paralel olarak değiştirilebilir. Mevcut çalışma, çoklu dizilerin eşzamanlı karşılaştırılmasını sağlayarak ve daha sağlam bir deney protokolü kullanarak önceki çalışmaya dayanan mikrodevre dizisinin biraz değiştirilmiş bir sürümünü kullanıyor. Bu çalışmada kullanılan dizi, çoklu alt sıralar veya dizi ensem içerirÇapları 15 - 100 μm arasında değişen, üç farklı aralıklarla ( yani , kuyu çapında 2x, 3x ve 4x) düzenlenmiş farklı boyutlarda oyuklar içeren oyuklar. Diziler silikona kazınır ve silikon dizilerde tohumlanan bakterilerin büyümesi, orta-enfüze bir agaroz jeli ile kaplanmış bir lamel ile dizileri sızdırmaz hale getirerek etkinleştirilir. Bu demonstrasyonda Tip VI sekresyon sistemini incelemek üzere tasarlanmış P. aeruginosa mutantları kullanılır. Burada sunulan sonuçlar, mikrowell dizilerdeki çok elemanlı toplulukların analizinin nihai hedefine doğru inşa ederek, araştırmacıların kimyasal çevrenin kontrol edilmesi ve araştırılması sırasında yerinde bakterilerin bolluğunu ve organizasyonunu izlemesini sağlıyor. Bu, nihayetinde topluluk gelişimini ve halefiyetini yöneten &quot;kurallar&quot; hakkında fikir verir.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Parylene N</td>
			<td>Specialty Coating Systems</td>
			<td>CAS NO.:1633-22-3</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Parylene coater</td>
			<td>Specialty Coating Systems</td>
			<td>Labcoter 2 Parylene Deposition Unit PDS2010</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Silicon Wafer</td>
			<td>WRS Materials</td>
			<td>100mm diameter, 500-550&#956;m thickness, Prime, 10-20 resistivity, N/Phos&#60;100&#62;,</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>adhesion promoter</td>
			<td>Shin-Etsu Microsci</td>
			<td>MicroPrime P20 adhesion promoter</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>postive tone photoresist</td>
			<td>Rohm and Haas Electronics Materials LLC (Owned by Dow)</td>
			<td>Microposit S1818 Positive Photoresist (code 10018357)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Quintel Contact Aligner</td>
			<td>Neutronix Quintel Corp</td>
			<td>NXQ 7500 Mask Aligner</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Reactive Ion Etching Tool</td>
			<td>Oxford Instruments</td>
			<td>Plasmalab System 100 Reactive Ion Etcher</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>R2A Broth</td>
			<td>TEKnova</td>
			<td>R0005</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bovine Serum Albumin</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>A9647</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Multimode Plate Reader</td>
			<td>Perkin Elmer</td>
			<td>Enspire, 2300-0000</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fluorescent Microscope</td>
			<td>Nikon</td>
			<td>Eclipse Ti-U</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Automated Stage</td>
			<td>Prior</td>
			<td>ProScan III</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CCD camera</td>
			<td>Nikon</td>
			<td>DS-QiMc</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stage-top environmental control chamber</td>
			<td>In Vivo Scientific</td>
			<td>STEV ECU-HOC</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Phosphate Buffered Saline</td>
			<td>ThermoFisher Scientific</td>
			<td>14190144</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>UltraPure Agarose</td>
			<td>ThermoFisher Scientific</td>
			<td>16500500</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>25 x 75 mm No. 1.5 coverslip</td>
			<td>Nexterion</td>
			<td>High performance #1.5H coverslips</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fluorescence Reference Slides</td>
			<td>Ted Pella</td>
			<td>2273</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Physical Stylus Profilometer</td>
			<td>KLA Tencor</td>
			<td>P-6</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>lab wipes</td>
			<td>Kimberly Clark</td>
			<td>Kimipe KIMTECH SCIENCE Brand, 34155</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>commercial software</td>
			<td>Nikon</td>
			<td>NIS Elements</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Zeiss 710 Confocal Microscope</td>
			<td>Zeiss</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>filter cubes</td>
			<td>Nikon</td>
			<td>Nikon FITC (96311), Nikon Texas Red(96313)</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

assembly and tracking of microbial community development within a microwell array platform

Mikrobiyal toplulukların gelişimi, topluluk üyelerinin mekansal dağılımını ve faaliyetlerini önemli ölçüde değiştirebilen karmaşık deterministik ve stokastik faktörlerin bir kombinasyonuna bağlıdır. Binlerce bakteri topluluğunu paralel olarak hızlı bir şekilde bir araya getirmek ve izlemek için kullanılabilecek bir mikro kollu dizi platformu geliştirdik. Bu protokol, platformun kullanımını vurgular ve platform içindeki dizilerin bir topluluğunda basit, iki üyeli toplulukların gelişimini optik olarak izlemek için kullanımını açıklar. Bu gösteri, Tip VI salgı patojenisitesini incelemek üzere geliştirilen bir dizi mutantın bir parçası olan Pseudomonas aeruginosa&#39;nın iki mutantını kullanıyor. MCherry veya GFP genlerinin kromozomal girdileri, her bir mikrowell içindeki topluluk üyelerinin bolluğunu ve konumunu izlemek için kullanılabilen farklı emisyon dalga boylarına sahip floresan proteinlerin yapılı ifadesini kolaylaştırır. Bu protokol ayrıntılı bir metodu açıklamaktadır.D, bakteri karışımlarını dizinin kuyularına monte etmek ve zaman içindeki tüm üye popülasyonun göreli büyümesini ölçmek için zaman atlamalı floresans görüntüleme ve niceliksel görüntü analizi kullanmak için kullanılmıştır. Mikro platformun tohumlanması ve montajı, dizi içindeki mikrobik toplulukların kantitatif analizi için gerekli görüntüleme prosedürleri ve mikrobik tür alanları arasındaki etkileşimleri ortaya çıkarmak için kullanılabilecek yöntemlerin hepsi tartışılmıştır.

Burada sunulan deney platformu, bakteri topluluklarının yüksek verimli ve yüksek içerikli çalışmaları için tasarlanmıştır. Tasarım, çeşitli büyüklükteki kuyulardan büyüyen binlerce topluluğun aynı anda analiz edilmesini sağlıyor. Bu mikrodellek dizilimi tasarımı ile, nihai topluluk bileşiminin ilk ekim yoğunlukları, iyi boyut ve kimyasal çevre üzerindeki bağımlılığı belirlenebilir. Bu çalışma, mikrodalgalı dizide iki üyeli bir toplumun büyümes...

Watch this Scientific Journal Video about Assembly and Tracking of Microbial Community Development within a Microwell Array Platform at JoVE.com

Assembly and Tracking of Microbial Community Development within a Microwell Array Platform

Mikrobiyal toplulukların gelişimi, çevresel mimari, üye bolluğu, özellikleri ve etkileşimleri de içeren faktörlerin bir kombinasyonuna bağlıdır. Bu protokol, femtolitör kuyularda bulunan binlerce topluluğun eşzamanlı olarak izlenebilmesi için sentetik, mikrofabrik bir ortam tanımlamakta olup niş boyut ve sınırlama gibi anahtar faktörler yaklaşık olarak belirlenebilmektedir.

Bir Mikro Kuyruklu Dizi Platformunda Mikrobik Topluluk Geliştirmenin Montajı ve Takibi

The development of microbial communities depends on a combination of complex deterministic and stochastic factors that can dramatically alter the spatial ...

Research

Education

JoVE Journal

JoVE Core

Biology

Bioengineering

Ecology

Population and Community Ecology

SCIENTISTS IN ACTION

Tracking Hypoxic Signaling within Encapsulated Cell Aggregates

Encapsulated Hücre Agregalar içinde Takip Hipoksik Sinyalizasyonu

In Diabetes mellitus type 1, autoimmune destruction of the pancreatic &beta;-cells results in loss of insulin production and potentially lethal ...

Environmentally-controlled Microtensile Testing of Mechanically-adaptive Polymer Nanocomposites for ex vivo Characterization

Environmentally-controlled Microtensile Testing of Mechanically-adaptive Polymer Nanocomposites for ex vivo Characterization

Için Mekanik-adaptif Polimer Nanokompozitler bir çevre kontrollü Mikrogerilim Test<em&gt; Ex vivo</em&gt; Karakterizasyonu

Implantable microdevices are gaining significant attention for several biomedical applications1-4. Such devices have been made from a range of materials, ...

Polymeric Microneedle Array Fabrication by Photolithography

Fotolitografiyle polimerik Microneedle Dizi Fabrikasyon

This manuscript describes the fabrication of polymeric microneedle (MN) arrays by photolithography. It involves a simple mold-free process by using a ...

Development of an In Vitro Ocular Platform to Test Contact Lenses

Development of an In Vitro Ocular Platform to Test Contact Lenses

Bir Gelişimi<em&gt; İn Vitro</em&gt; Göz Platformu Lensler Test

Currently, in vitro evaluations of contact lenses (CLs) for drug delivery are typically performed in large volume vials,1-6 which fail to mimic ...

Micropatterning and Assembly of 3D Microvessels

Micropatterning ve 3D mikrodamarlar Meclisi

In vitro platforms to study endothelial cells and vascular biology are largely limited to 2D endothelial cell culture, flow chambers with polymer or glass ...

Microfluidic Platform with Multiplexed Electronic Detection for Spatial Tracking of Particles

Parçacıkların Mekansal Takip için Çoklanmış Elektronik Algılama ile mikroakışkan Platformu

Microfluidic processing of biological samples typically involves differential manipulations of suspended particles under various force fields in order to ...

Fabrication of a Multiplexed Artificial Cellular MicroEnvironment Array

Çoğaltılmış yapay hücresel MicroEnvironment dizi imalatı

Cellular microenvironments consist of a variety of cues, such as growth factors, extracellular matrices, and intercellular interactions. These cues are ...

Rodent Behavioral Testing to Assess Functional Deficits Caused by Microelectrode Implantation in the Rat Motor Cortex

Kemirgen fonksiyonel açıkları sıçan Motor korteks elektrot implantasyon nedeniyle değerlendirmek için sınama davranış

Medical devices implanted in the brain hold tremendous potential. As part of a Brain Machine Interface (BMI) system, intracortical microelectrodes ...

Prospecting Microbial Strains for Bioremediation and Probiotics Development for Metaorganism Research and Preservation

Metaorganizma Araştırma ve Koruma için Biyoremediasyon ve Probiyotikler Gelişimi için Mikrobiyal Suşların Prospektileri

Pollution affects all biomes. Marine environments have been particularly impacted, especially coral reefs, one of the most sensitive ecosystems on Earth. ...

Fabrication and Implementation of a Reference-Free Traction Force Microscopy Platform

Referanssız Çekiş Kuvveti Mikroskopi Platformunun İmalatı ve Uygulanması

Quantifying cell-induced material deformation provides useful information concerning how cells sense and respond to the physical properties of their ...