协议生物膜形成的流光在微流体器件与微柱

讨论了在模拟多孔介质的微流体装置中研究生物膜形成的方案。微流体装置由一系列微柱组成，并研究了该装置中荧光假单胞菌的生物膜形成。

该程序的总体目标是证明在具有微柱的微流体装置中形成细菌流光。这是通过首先制造微流体芯片来实现的。该程序的第二步是培养受测细菌，在本例中为假单胞菌荧光。

最后的步骤是组装实验装置，将细菌注入微流控芯片，并收集数据。最终，结果可以通过流感荧光显微镜图像显示 streamers 的时间演变。这种金属的视觉演示至关重要，因为不同的步骤很难学习。

由于实验的跨学科性质，该程序需要具有深度反应离子蚀刻的硅晶片。应洗掉晶圆上的光刻胶。从静音母模开始。

在小瓶中加入两滴或三滴三氯乙烯，然后将其与旁边的模具设计一起放入干燥液中。两三个小时后，模具将被筒仓化。在筒仓化过程中，以 10 比 1 的比例准备 PDMS 混合雪茄 1 8 4 硅胶底和固化剂。

然后在真空下对 PDMS 进行脱气约两个小时。现在将硅化晶圆转移到支架上，并将 PDMS 倒在其上，确保不会形成气泡。让 PDMS 在 80 摄氏度的温度下在晶圆上固化 2 小时。

这从尺寸的硅模具中制造了 A-P-D-M-S 印章。固化完成后，在切割机的帮助下撕下 PDMS 印章。然后使用刀具将邮票切割成微流体芯片。

现在，使用切割芯在印章的入口和外寿命位置钻孔。下一步是将印章粘合到玻璃上。将 24 毫米盖玻片和 PDMS 印章暴露在氧气等离子体中 30 秒。

曝光后，将盖玻片贴在 PDMS 印章的底部，将形成粘合。将组件放入 70 摄氏度的烤箱中 10 分钟。为了完成该方案的过程，准备用超纯水制成的 LB 板，并在 50 至 55 摄氏度下添加每毫升 50 微克四环素。

倒入盘子时，可以通过燃烧它们来爆破气泡。冷却和凝固的板应注明日期，并在 4 摄氏度下储存在锡箔包装中。还准备了用超纯水制成的 LB 肉汤，每毫升添加 50 微克四环素。

将肉汤储存在 4 摄氏度下，并用铝箔纸包裹。现在，将假单胞菌荧光培养原液储存在负 80 摄氏度的 LB 板上，以锯齿形图案在板上划线，并在 30 摄氏度下在黑暗中孵育过夜。第二天，从平板中挑选一个菌落，并接种一瓶新鲜制备的 S one，该培养瓶在 30 摄氏度下以 150 RPM 的振荡孵育过夜。

孵育后测量培养物的光密度。然后制作 S 两个解决方案。向塑料管中加入 5 毫升 LB，然后加入足够的 S 一溶液，使 OD 在 600 纳米处为 0.1，这是生物膜实验的典型情况。

首先，使用镊子设置实验将内径为 0.20 英寸的塑料管连接到准备好的芯片的入口和出口。管子必须灵活且足够长。这里大约有 20 英寸。

然后用 S 2 溶液填充注射器。连接 30 号钝针并去除气泡。防止气泡进入通道是一个关键步骤，尤其是考虑到实验的线路持续时间。

气泡会破坏细菌形成的柔软结构。然后将注射器连接到入口管，并将出口管连接到废液容器。现在将注射器放入注射泵中，并将泵设置为所需的流速，例如在配备细胞室设置为孵育温度的显微镜上每小时 8 微升。

也许使用 40 倍物镜来观察微流体芯片。现在，启动泵。当细菌被引入腔室时，生物膜的形成也开始。

生物膜将在数小时、数天内形成和成熟，拍摄图像以跟踪其进展。使用 SEMA 制造的微流控芯片成像。创建类似叉子的入口是为了平衡整个设备的压力头。

还可以看到，柱墙几乎是垂直的。为了检查生物膜的形成，以每小时 8 微升的速度将荧光注入设备中。在输注稀释的细菌培养物几分钟后开始形成生物膜。

然而，几个小时后，在中段附近观察到在微柱之间延伸的丝状结构。虚线椭圆划定了一个正在形成的飘带，该飘带在一端拴在其中一个微柱的极区。沿着两个微型柱之间的对角线也可以看到飘带。

由于细胞分裂以及浮游细菌的掺入，飘带的厚度随着时间的推移而增加。它们还随着时间流在设备中占据大量体积而增殖，导致形成成熟的生物膜，这可能会堵塞设备。对流经设备的流动的机械模拟表明，流线最初会沿着流体流线定向自己。

此外，在初始阶段，流光起源于流速最高的位置。看完这段视频后，您应该对生物膜流光在微流体环境中是如何形成和进化的有一个很好的了解。不要忘记，与细菌一起工作可能非常危险，因此在执行此程序时应始终采取生物安全协议等预防措施。