Un dispositivo de microfluidos para la cuantificación de la quimiotaxis bacteriana en gradientes de concentración estable

Summary

Este protocolo describe el desarrollo de un dispositivo de microfluidos para la investigación de la quimiotaxis bacteriana en los gradientes de concentración estable de chemoeffectors.

Abstract

Quimiotaxis permite que las bacterias de acercarse a las fuentes de sustancias atrayentes o para evitar las fuentes de productos químicos repelentes. Las bacterias controlan constantemente la concentración de chemoeffectors específicos mediante la comparación de la concentración actual de la concentración detectada unos segundos antes. Esta comparación determina la dirección neta de movimiento. A pesar de múltiples gradientes, que compiten a menudo coexisten en la naturaleza, los enfoques convencionales para la investigación de la quimiotaxis bacteriana son óptimas para la cuantificación de la migración en respuesta a los gradientes de concentración de atrayentes y repelentes. Aquí se describe el desarrollo de un modelo de quimiotaxis de microfluidos para la presentación de los gradientes de concentración precisa y estable de chemoeffectors a las bacterias y cuantitativamente la investigación de su respuesta al gradiente aplicado. El dispositivo es muy versátil en el que los gradientes de concentración de cualquier concentración deseada absoluta y la fuerza del gradiente puede ser fácilmente generados por la mezcla difusiva. El dispositivo se demuestra mediante la respuesta de

Protocol

1. Fabricación de los maestros de silicio estándar con SU-8 fotolitografía ¹ (no se muestra en este video).

1. El uso estándar de SU-8 métodos de fotolitografía para crear un SU-8 "maestro" (SU-8 2025, MicroChem, Newton, MA) para la fabricación del molde PDMS que contiene la red de microfluidos y cámara de quimiotaxis. Moldes como maestro se pueden fabricar en cualquier centro de microfabricación (por ejemplo, Stanford microfluídica de fundición; http://thebigone.stanford.edu/foundry/ ).
2. Antes de la replicación PDMS, exponer el SU-8 amo a fluorosilane vapor en un desecador cone....

Discussion

El coeficiente de partición de la quimiotaxis (CPC) y el coeficiente de migración de la quimiotaxis (CMC) se puede calcular como se describe en Mao et al ^5. Si una célula se detecta en el lado de alta concentración, se le da un valor de 1, mientras que una célula detecta en la parte baja concentración se da un valor de -1. Los valores se suman y se dividen entre el número total de células para generar el CPC. El signo de la CPC (positivo o negativo) de la dirección de la migración (hacia o lejos de .......