جهاز ميكروفلويديك للتصوير في الوقت الحقيقي وتتبع الضغط أثناء تكوين الفيلم الحيوي

ابدأ بجهاز ميكروفلويديك مثبت على مرحلة المجهر.

يتكون الجهاز من مجموعة من البوليمر-الزجاج يحيط بقناة دقيقة ذات أعمدة أسطوانية تحاكي وسط مسامي.

تقوم مضخة الحقن بتوصيل وسط الزراعة عبر حقنة مزودة بفلتر إلى القناة، والتي تصرف عبر أنبوب مخرج إلى حاوية نفايات.

راقب ضغط السائل الأساسي باستخدام حساس متصل بالقناة.

ضع أنبوب المخرج في قارورة تحتوي على تعليق بكتيريا.

عكس التدفق حتى يمتلئ التعليق بالقناة، بينما يمنع الفلتر دخول البكتيريا إلى المحقنة.

احتضن للسماح للخلايا البكتيرية بالالتصاق بالأسطح، والتكاثر، وبدء تكوين الغشاء الحيوي.

ثم أزل الفلتر وأعد المخرج إلى حاوية النفايات.

استأنف تدفق الوسط وراقب الضغط مع نمو الغشاء الحيوي وإغلاق القناة.

التقط صورا مجهرية بتقنية التايم لابس لرؤية نمو الفيلم الحيوي مع مرور الوقت. يربطون نمو الغشاء الحيوي بتغيرات الضغط لدراسة السد الحيوي في الأوساط المسامية.

ابدأ بتشغيل حاضنة الميكروسكوب الصندوقية قبل ثلاث ساعات من التجربة لضمان درجة حرارة مستقرة تبلغ 25 درجة مئوية.

وصل أنابيب المدخل والمخرج بجهاز الميكروفلويديك. يؤمن الاتصال بين الأنبوب والحقنة عن طريق إدخال إبرة بقطر خارجي 0.6 مليمتر في أنبوب المدخل. ضع جهاز الميكروفلويد، و30 ملليلتر من الماء منزوع الأيون، و30 ملليتر من وسط الزراعة في مجفف فراغ وقم بإزالة الغازات منها لمدة ساعة على الأقل.

بعد الانتهاء، اسحب وسط الزراعة والماء منزوع الأيونات ببطء إلى حقنتين منفصلتين بسعة 30 ملليتر. ثم قم بتركيب جهاز الميكروفلويديك على المجهر وضع أنبوب المخرج في حاوية نفايات. قم بتوصيل الحقنة المملوءة بالماء منزوع الأيونات بقناة الميكروفلويديك عبر أنبوب الميكروفلويديك وحقن الماء ببطء حتى يخرج من مخرج حساس الضغط.

املأ حساس الضغط بالماء ونظف جميع الفقاعات من الأنبوب الذي يربط قناة الميكروفلويديك وحساس الضغط. أغلق مخرج حساس الضغط مع البراغي المخصصة لحساس الضغط. املأ بقية قناة الميكروفلويديك بالماء منزوع الأيونات.

بعد ذلك، ضع فلتر 1.2 ميكرومتر على حقنة وسط الزراعة. قم بإزالة حقنة الماء وربط الحقنة بعناية بأنبوب المدخل الميكروفلويدية. بعد تركيب الحقنة على مضخة المحرق، اشتر القناة مع وسط الزراعة بمعدل تدفق قدره ملليلتر في الساعة لمدة ساعة.

بعد ذلك، ضبط مضخة الحقنة على معدل التدفق المطلوب أثناء التجربة وضبط قراءة ضغط حساسات الضغط على الصفر. بعد ذلك، ماصة بحجم 1 ملليلتر من ثقافة Bacillus subtilis NCIB 3610 ذات كثافة بصرية 0.1 على طول موجي 600 نانومتر في قارورة طرد مركزي بسعة 1.5 ملليتر. لتحميل الزراعة البكتيرية في قناة الميكروفلويد، ضع أنبوب المخرج في قارورة الطرد المركزي وانتظر خمس دقائق لإزالة أي فقاعات هواء محتملة من مخرج الأنبوب.

بعد الانتهاء، اسحب 150 ميكرولتر من محلول البكتيري بمعدل تدفق 1 ملليلتر في الساعة حتى تمتلئ قناة الميكروفلويديك بمزرعة البكتيريا. ثم أزل بحذر فلتر محقن وسائط الثقافة، وضع المخرج في حاوية النفايات. اترك الخلايا البكتيرية في ظروف تدفق صفري في القناة الميكروفلويدية لمدة ثلاث ساعات للسماح بارتباطها السطحي بالوسط المسامي.

لبدء التجربة، ابدأ التدفق بضبط مضخة الحقنة على معدل التدفق المطلوب وابدأ قراءة الضغط عند 1 هرتز قبل التقاط صور للأقطاب الحيوية النامية عند الفاصل الزمني المطلوب، والتكوين البصري، والتكبير.