محاكاة حيوية النسخ المتماثل من الجذر السطح المجهري باستخدام تغيير من الطباعة الحجرية لينة

هذا البروتوكول يجعل من الممكن لتطوير نظام الاصطناعية محاكاة المجهرية سطح الجذر. ويمكن استخدام النظام لدراسة التفاعلات بين الجذور والبيئة بطريقة تحكم مع التركيز على البنية السطحية. هذه هي تقنية بسيطة التي يمكن تنفيذها في أي مختبر دراسة التفاعلات الجذور والبيئة.

بالإضافة إلى ذلك، هذه التقنية تمكن من تشكيل السطح من مواد مختلفة. الخطوة الأكثر صعوبة هي إزالة الجذر الطبيعي من العفن السلبي. تتطلب هذه الخطوة التعامل لطيف من الجذر لتجنب تمزيق الشعر الجذر.

سوف العرض التوضيحي المرئي تحسين قدرة المشاهد على إجراء النسخ المتماثل هذا الإجراء. تبدأ بإزالة النبات من التربة بعد ثلاثة أسابيع من النمو. قطع نظام الجذر من النبات عند نقطة التفاعل مع الجذعية ووضع النبات عديم الجذور في منقار مع الماء.

بعد بضعة أيام، وقطع الجذور المغامرة التي تخرج من الجذعية واستخدامها للنسخ المتماثل. لإعداد البذور المبتلة الجذور، الرطب ورقة مرشح داخل طبق بيتري مع الماء ووضع عدة بذور M82 على الورق. احتضان الطبق في 25 درجة مئوية وهيدرات الورق كل يوم.

تقريبا خمسة أيام في وقت لاحق، سوف تكون جذور الإنبات طويلة بما يكفي لاستخدامها للنسخ المتماثل. تحضير حل النسخة المتماثلة السلبية بإضافة 9.49 غرام من ديميرثالات الدميرثيلات المدرة للدروثين إلى كوب 50 ملليلتر. إضافة 1.45 ملليلتر من الميثاكريلات الإيثيل إلى الكأس وتخزينها في درجة حرارة الغرفة حتى يصبح الحل متجانسة وتبدو واضحة.

إضافة ثلاثة ملليلتر من الملدنات ويحرك الحل لمدة ساعة أخرى. ثم إضافة 300 microliters من البادئ الصورة ويحرك بين عشية وضحاها أو حتى تتم إزالة جميع الفقاعات. لإنشاء النسخة المتماثلة السلبية من الجذر، خذ شريحة زجاجية نظيفة و صب ملليلتر واحد من حل النسخة المتماثلة السلبية عليه.

ضع جذور من اثنين إلى ثلاثة على الحل ، مع التأكد من أن الجذور غير مغطاة بالكامل. حافظ على الشريحة تحت مصباح الأشعة فوق البنفسجية 8 واط لمدة 8 إلى 10 دقائق، ثم إيقاف مصباح الأشعة فوق البنفسجية. إزالة النسخة المتماثلة من الشريحة الزجاجية ووضعها في طبق بيتري مليئة الإيثانول لإزالة مونومر غير منقحة.

استخدام ملقط لإزالة ببطء وبلطف الجذر من النسخة المتماثلة. لإعداد حل PDMS للنسخة المتماثلة الإيجابية، ضع 10 جرامات من ثنائي الميثيل سيلوكسان في كوب. إضافة غرام واحد من وكيل علاج واخلط جيدا.

سخني الخليط في مجفف تحت الفراغ لمدة ساعتين لإزالة فقاعات الهواء. ضع النسخة المتماثلة السلبية البولي يوريثان في طبق بيتري وصب خليط PDMS على رأس النسخة المتماثلة السلبية. تطبيق فراغ لمدة ساعتين لضمان تغطية المجهرية والحفاظ على طبق بيتري في درجة حرارة الغرفة بين عشية وضحاها.

في اليوم التالي، فصل النسخة المتماثلة الإيجابية المعالجة من النسخة المتماثلة السالبة باستخدام ملقط. لإعداد النسخة المتماثلة الإيجابية من السليلوز الإيثيل، إضافة 20 ملليلتر من الإيثانول إلى كوب 100 ملليلتر. ثم إضافة 1.32 ملليلتر من البلاستيك و 3.3 غرام من السليلوز الإيثيل.

ويحرك المحلّل في درجة حرارة الغرفة لمدة ساعتين. في اليوم التالي، صب محلول السليلوز الإيثيل على رأس النسخة المتماثلة السلبية في طبق بيتري وترك الطبق تحت غطاء محرك السيارة بين عشية وضحاها. ثم إزالة ببطء النسخة المتماثلة الإيجابية من النسخة المتماثلة السلبية مع ملقط.

يمكن إنشاء نسخة متماثلة سالبة جيدة إذا تم اتباع البروتوكول بشكل صحيح. هذه النسخة المتماثلة سوف تظهر بنية الخلية من سطح الجذر وكذلك الثقوب التي تمثل موقع الشعر الجذري. إذا كان الجذر مغمورا في محلول البولي يوريثين، وسوف تصبح في المحاصرين البوليمر الثابت وتبقى ضمن النسخة المتماثلة السلبية بعد أن يتم علاجه.

عندما علاج مع ضوء الأشعة فوق البنفسجية، وتجاوز الوقت العلاج الموصى بها، وسوف يؤدي إلى العفن البولي يوريثين الثابت للغاية، مما يجعل من المستحيل لإزالة الجذر دون كسره. أحيانا القطع الجذرية صغيرة جداً بحيث يتطلب المجهر لرؤيتها. تم إنشاء النسخ المتماثلة الإيجابية مع PDMS و السليلوز الإيثيل.

الشعر الجذري في منطقة الممدود حيث تبدأ في الظهور. وتختلف أطوالها على طول سطح الجذر لأنها تصبح أطول، على غرار الجذر الطبيعي. بعض الشعر على النسخة المتماثلة السليلوز الإيثيلي مرئية حتى تحت المجهر الخفيف.

عند وضع الجذر على حل النسخة المتماثلة السلبية، من المهم اختيار الجانب الأيمن وتجنب غمر الجذر داخل الحل. وقد تم تطوير هذه التقنية لتوفير وسيلة جديدة للبحث التفاعلات البيئية السطحية الجذرية. على وجه التحديد ، والقوى المادية الناجمة عن الهياكل المجهرية والخصائص المادية للسطح.