Radiación, incluyendo rayos x, rayos gamma y haz de iones pesados, es ampliamente utilizada para aplicaciones biológicas como en el diagnóstico de cáncer y tratamiento y para la cría de la viga de ion. Numerosos estudios y desarrollos técnicos actualmente se centra en los efectos de la radiación1,2,3. Irradiación de microhaz es un medio poderoso de identificación de sitios sensible a la radiación en la vida de los organismos4. La Takasaki avanzado radiación Instituto de nacional institutos de investigación de Quantum y radiológicas de la ciencia y tecnología (QST-Takasaki) ha desarrollado una tecnología para irradiar células individuales bajo observación microscópica con iones pesados microhaces5y ha establecido métodos para permitir la irradiación de microhaz específicas de varios animales modelo, tales como el nematodo Caenorhabditis elegans4,6gusanos de seda7y Oryzias latipes (medaka japonesa)8. Irradiación de microhaz específicas del nematodo C. elegans permite la caída efectiva de regiones específicas, tales como el anillo del nervio en la región de la cabeza, ayudando así a identificar las funciones de estos sistemas en procesos tales como locomoción.
Se ha desarrollado un método para la inmovilización de la en-viruta de C. elegans individuos sin necesidad de anestesia para permitir la irradiación de microhaz4. Además, para mejorar la microfluídica virutas usadas en el anterior estudio4, recientemente hemos desarrollado chips de microfluídicos mojable, ion-permeable, polydimethylsiloxane (PDMS), contempladas como hojas de gusano (véase Tabla de materiales), para inmovilización de individuos de C. elegans 9. Estos forman parte de hojas de suaves ultra delgadas (espesor = 300 μm; ancho = 15 mm; longitud = 15 mm) con múltiples canales de microfluidos recto (20 o 25) (profundidad = 70 μm; ancho = 60 μm o 50 μm; longitud = 8 mm) en la superficie (figura 1A, D). Los canales de la microfluídica están abiertos y permite que varios animales ser incluido en ellos al mismo tiempo (figura 1E). Las hojas son flexibles para permitir que los canales de microfluidos para ampliar (~ 10%, figura 1F), y la elasticidad permite a los animales envolver suavemente. También, debido a la capacidad de la adsorción de los PDMS, los animales pueden sellarse en los canales cubriendo la superficie de la hoja de gusano con una película fina de la cubierta, en que animales no se empujan en los canales para el recinto. Girando la tapa de la película sobre, podemos recoger fácilmente los animales.
Los canales no hacen daño los gusanos cuando están siendo cerrados o cuando se recogen. Además, las hojas están hechas de PDMS, que es esencialmente hidrofóbicas, pero la retención de agua se logra impartiendo hidrofilia del material. La retención de agua y el espesor son características favorables de las hojas de gusano. La capacidad de retención de agua evita la deshidratación de los animales después de la inmovilización prolongada y permite observaciones a largo plazo para llevarse a cabo.
Además, como se describe anteriormente9, las hojas son sólo 300 μm de espesor, permitiendo que iones pesados tales como los iones de carbono (con un rango de aproximadamente 1 mm de agua) para pasar a través de la hoja que encierra a los animales. Esto permite que las partículas de iones para ser detectado y la dosis de radiación aplicada a medirse con precisión. Por otra parte, las hojas de gusano pueden ser reutilizadas y así son económicas. Con el método de inyección convencional, los animales incluidos son a veces muertos y no puede ser sacados del canal; sus huevos también pueden obstruir los canales. Esto hace que el chip inutilizables. Chips son, por lo tanto, básicamente disponible y el costo-beneficio relación es pobre.
En el presente trabajo, describimos detalladamente una serie de métodos para la inmovilización de la en-viruta de vivo C. elegans individuos utilizando hojas de gusano. A través de análisis de la locomoción de los animales 3 h después de la inmovilización de la en-viruta, evaluamos la película cubierta conveniente. Además, mostramos los ejemplos de inmovilización de la en-viruta para observaciones de imágenes y de la irradiación de microhaz.