Einfache mikrofluidischen Systemen für<em&gt; In vivo</em&gt; Imaging der<em&gt; C. elegans</em&gt;,<em&gt; Drosophila</em&gt; Und Zebrafisch

Sudip Mondal; Shikha Ahlawat; Sandhya P. Koushika

doi:10.3791/3780

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Methodenartikel

Einfache mikrofluidischen Systemen für

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DOI:

10.3791/3780

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30. September 2012

Sudip Mondal¹ , Shikha Ahlawat¹ , Sandhya P. Koushika¹^,²

¹Neurobiology, NCBS-TIFR, ²Department of Biological Sciences, TIFR

In diesem Artikel

Zusammenfassung

Eine einfache Mikrofluidikvorrichtung wurde entwickelt, um Anästhetikum frei durchführen In vivo Bildgebung C. elegans, Intakten Drosophila Larven und Zebrafisch-Larven. Das Gerät verfügt über eine verformbare PDMS-Membran, um diese Modell-Organismen immobilisieren, um Zeitraffer-Imaging zahlreiche Prozesse wie Herzschlag, Zellteilung und sub-zellulären neuronalen Transport durchzuführen. Wir zeigen die Verwendung dieser Vorrichtung und zeigen Beispiele von verschiedenen Arten von Daten aus verschiedenen Modellsystemen gesammelt.

Zusammenfassung

Micro hergestellt fluidischen Geräten bereitzustellen ein zugängliches Mikroumgebung für in vivo Studien an kleinen Organismen. Einfache Fertigungsprozesse sind für mikrofluidischen Bauteilen mit weichen Lithographietechniken ^1-3. Mikrofluidik-Geräte wurden für sub-zellulären Bildgebung ^4,5, wurde in vivo Laser-Mikrochirurgie ^2,6 und zelluläre Bildgebung ^4,7 verwendet. In-vivo-Bildgebung Immobilisierung von Organismen erfordert. Dies wurde erreicht mit Absaugung ^5,8, konische Kanäle ^6,7,9, verformbaren Membranen ^2-4,10, Saug mit zusätzlicher Kühlung ^5, Narkosegas ^11, Temperatur empfindliche Gele ^12, Sekundenkleber ¹³ und Anästhetika wie Levamisol ^{14 , 15.} Häufig verwendete Anästhetika beeinflussen synaptischen Transmission ^16,17 und sind dafür bekannt, schädliche Auswirkungen auf sub-zellulären neuronalen Transport ⁴ haben. In dieser Rundeudy zeigen wir eine Membran auf Basis von Poly-Dimethyl-Siloxan (PDMS)-Gerät, das Narkosemittel free Immobilisierung intakter genetischen Modellorganismen wie Caenorhabditis elegans (C. elegans), Drosophila-Larven und Zebrafisch-Larven können. Diese Modellorganismen sind für in-vivo-Studien in mikrofluidischen Vorrichtungen aufgrund ihrer geringen Durchmessern und optisch transparenten oder transluzenten Körper. Körper Durchmesser reichen von ~ 10 um bis ~ 800 um für die frühen Larvenstadien von C. elegans und Zebrafisch-Larven und erfordern mikrofluidischen Bauteilen verschiedener Größen, um eine vollständige Immobilisierung für Hochauflösung Zeitraffer-Aufnahmen zu erzielen. Diese Organismen werden immobilisiert durch Druck mittels komprimierter Stickstoffgas durch eine Flüssigkeitssäule aufgebracht und abgebildet unter Verwendung eines invertierten Mikroskops. Tiere aus der Falle freigegeben normalen Fortbewegung zurück innerhalb von 10 min.

Wir zeigen vier Anwendungen von Zeitraffer-Aufnahmen in C. elegansnämlich Bildgebung mitochondrialen Transport in Neuronen, pre-synaptischen Vesikel Transport in einem Transport-Mutante, Glutamat-Rezeptor-Transport-und Q Neuroblast Zellteilung. Daten aus solchen Filmen erhalten zeigen, dass mikrofluidischen Immobilisierung ein nützliches und genaues Mittel zum Erwerb von in vivo-Daten der zellulären und subzellulären Ereignissen wann narkotisierten Tieren (Abb. 1J und 3C-F ⁴⁾ verglichen wird.

Geräteabmessungen wurden verändert, um Zeitraffer-Aufnahmen der verschiedenen Stadien von C. ermöglichen elegans, im ersten Larvenstadium Drosophila-Larven und Zebrafisch-Larven. Transport von Vesikeln mit Synaptotagmin mit GFP (syt.eGFP) in sensorischen Neuronen markiert markiert zeigt gerichtete Bewegung der synaptischen Vesikel Marker in cholinergen sensorischen Neuronen im intakten ersten Larvenstadium Drosophila-Larven ausgedrückt. Eine ähnliche Vorrichtung wurde verwendet, um durchzuführen Zeitraffer-Bildgebung von Herzschlag in ~ 30 Stunden nach der Befruchtung (HPF)Zebrafischlarven. Diese Daten zeigen, dass die einfache Geräte wir entwickelt haben, zu einer Vielzahl von Modellsystemen, mehrere zellbiologische und Entwicklungsstörungen Phänomene in vivo zu untersuchen angewendet werden kann.