الرحلان المشبو بمساعدة Aptamer لفصل الموائع الدقيقة للبكتيريا سالبة الجرام

الملخص

المصدر: Choi, H. J., et al. الرحلان المشفي الموائع الدقيقة لفصل البكتيريا سالبة الجرام باستخدام حبات تقارب أبتامر. J. Vis. Exp. (2022)

يوضح هذا الفيديو طريقة الفصل الانتقائي للبكتيريا سالبة الجرام عن عينة بكتيرية مختلطة باستخدام الميكروبيدات المطلية ب aptamer والقوى الصوتية داخل شريحة ميكروفيليد.

البروتوكول

1. إعداد وتشغيل Acoustophoresis<ol style='list-style-type:decimal;'>
2. قم بتوصيل أنابيب polyetheretherketone (PEEK) بالمدخلين لحقن عينتين ومخزن مؤقت ، ومنفذي تجميع النفايات وتفريغها (الشكل 1).
3. املأ قناة الرحاش المائل الدقيق يدويا بماء منزوع المعادن خال من الفقاعات باستخدام حقنة سعة 10 مل.
4. قم بإعداد وحدة تحكم دقيقة في الضغط مع قناتين أو أكثر من قنوات الإخراج للتحكم في تدفق السوائل. بعد ذلك ، املأ القوارير نصف بالعينة والمخزن المؤقت ، على التوالي ، بفتحتين في أغطيتها ، وقم بتوصيلها بمدخل الشريحة.
   ملاحظة: يمكن استبدال وحدة التحكم في الضغط الدقيقة مع قناتين أو أكثر من قناتي الإخراج بوحدات تحكم ضغط دقيقة متعددة. عند مدخل المخزن المؤقت ، يتم حقن مخزن مؤقت قادر على توليد تدفق رقائقي يمنع العينة من الانتقال إلى المركز أثناء حقن العينة من خلال وحدة التحكم في التدفق.
5. بعد تحضير الجهاز ، قم بحقن العينة والمخزن المؤقت عن طريق تطبيق ضغط 2 كيلو باسكال على مدخل العينة و 4 كيلو باسكال على مدخل المخزن المؤقت باستخدام جهاز التحكم الدقيق في الضغط.
   ملاحظة: في هذا الوقت ، من أجل التدفق الصفحي السلس ، يجب أن يكون ضغط حقن المخزن المؤقت أعلى من ضغط حقن العينة. يتم التحكم في التدفق بواسطة وحدة تحكم في التدفق مثبتة على الشفاط المتصل بقناة المدخل.
6. ركز على حبة باستخدام محول الطاقة الكهروإجهادية (PZT) لنقلها إلى وسط قناة الموائع الدقيقة أثناء التحقق من خلال المجهر.
   NOTE: كلما كبرت الخرزة ، زاد التأثير على شكل الموجة ، لذلك يسهل محاذاة نقطة العقدة. يقوم مولد الوظائف المزود بمكبر للصوت بتطبيق الطاقة على PZT لتوليد موجة جيبية في القناة الدقيقة. نظرا لأن الأجزاء العلوية والسفلية من القناة الدقيقة مصنوعة من الزجاج ، فإن الموجة الجيبية المتولدة تنعكس وتخلق نقطة عقدة.
7. باستخدام مولد دالة أحادي القناة ، قم بإنشاء تردد رنين يبلغ 3.66 ميجاهرتز وتضخيم إشارة نموذجية بمقدار 16 ديسيبل (حوالي تسعة أضعاف) باستخدام مضخم طاقة (الشكل 1).
   ملاحظة: يجب أن يتطابق تردد رنين المشغل مع حجم القناة ، نظرا لأن القناة مربعة ، تعمل PZT بتردد دقيق لإنشاء عقدة واحدة.
8. راقب عمليات الفصل والتخصيب على رقاقة الموائع الصوتية باستخدام مجهر مضان وكاميرا عالية السرعة تعمل بسرعة 1,200 إطارا في الثانية (إطارات في الثانية).
9. قم بتحديد وتحليل وجود أو عدم وجود البكتيريا سالبة الجرام (GN) والبكتيريا موجبة الجرام (GP) عن طريق التحقق من الصور الملتقطة بكاميرا المجهر الفلوري للخرز والبكتيريا المرتبطة بالبكتيريا التي يتم تصريفها من خلال عينات التجميع ومخرج النفايات.
   ملاحظة: تمر الميكروبيدات ذات المخزن المؤقت والبكتيريا والأبتاميرات عبر القناة الرئيسية ، ويتم محاذاة الميكروبيدات مركزيا عبر الرسوبلانية داخل الرقاقة الناجم عن PZT. أخيرا ، يتم جمع الميكروبيدات التي تحتوي على بكتيريا GN مرتبطة في مخرج التجميع ، ويتم تفريغ البكتيريا غير المجمعة من خلال مخرج النفايات.

النتائج

فئة الشكل = 'image image-style-align-center image_resized' style = 'display: table ؛ margin-left: auto ؛ margin-right: auto ؛ width: 75٪ ؛ '>

الشكل 1: تخطيطي لنظام الموائع الصوتية المستخدم لفصل الخلايا وتجميعها. يتم حقن العينة أو محلول المخزن المؤقت في منفذ المدخل من خلال وحدة التحكم في التدفق. لتوسيط الخرزة وفصل العينة ، يتم تطبيق طاقة التيار المتردد على PZT ...

المواد

< فئة الشكل = 'الجدول' >< فئة الجدول = 'ck-table-ressize'> قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة الاسم الشركة رقم فهرسي التعليقات 10 μm microbeads المغلفة بالستربتافيدينBang LaboratoriesCP01007Aptamer تقارب الخرزAptamerIntegrated DNA TechnologiesGN3-6'RNA لاقتران البكتيرياالإشريكية القولونية DH5αKCTCKCTC2571البكتيريا المستهدفةمولد وظيفيGW InstekAFG-2225توليدتردد كاميرا عالية السرعةPhotronFASTCAM مراقبة مصغرةللفصلKOVAX-SYRINGE 10 مل حقنةكوريالقاح22G-10MLاملأ قناة الرحلان النبوي الموائع الدقيقة بالماء منزوع المعادن الخالي من الفقاعات.مجهرأوليمبوس كورب.IX-81مراقبة الفصلPEEK TubesSaint-Gobain Ppl Corp.AAD04103حقن أو جمع الجسيماتمحول الطاقة الكهرضغطيةFuji CeramicsC-213توليد موجة محددة في القناةمضخم الطاقةمضخم البحوث75A250Aتضخيمتردد تحكم الضغط / μfluconAMEDAMED-μfluconالتحكم في ضغط الهواء / وحدة التحكم في التدفق