1. Préparation des stocks pour l'expectoration artificielle médias
- Créer une solution de 5% de mucine. Ajouter 1,0 g d'estomac de porc déshydraté mucine à 20 ml d'eau déminéralisée. Autoclaver la solution résultante.
REMARQUE: La stérilisation mucine détruira sa structure inhérente; d'autres méthodes pour stériliser les mucine sous sa forme sèche comprennent la stérilisation UV et irradiation. Ces méthodes ne sont pas largement utilisées pour le système WinCF cependant. - Ajouter 2,2 g de KCI à 50 ml d'eau déminéralisée et permettre la dissolution. Ajouter 5,0 g de NaCl à 50 ml d'eau déminéralisée et permettre la dissolution. Ces deux solutions autoclaver.
- Ajouter 100 mg d'ADN de sperme de saumon à 10 ml d'eau déminéralisée stérile. Chauffer cette solution à environ 85 ° C dans un bain d'eau pendant quelques heures pour assurer la dissolution.
- Ajouter 5,0 mg de ferritine à 5,0 ml d'eau déminéralisée stérile.
2. Préparation de l'expectoration artificielle moyen
- Combinerles composants suivants: 16 ml de mucine solution mère, 2,0 mL de solution mère de KCl, 2,0 ml de solution mère de NaCl, 200 pl de l'émulsion de jaune d'oeuf, 5,6 ml d'ADN de la solution mère, 120 uL de solution mère ferritine, 5,78 ml d'essentiel solution d'acides aminés, 5,78 ml d'une solution d'acides aminés non essentiels, et 2,44 mL d'eau stérile.
- Si de petites quantités de sédiments apparaissent, mélanger délicatement.
- Pipeter 5,0 ml de milieu dans huit tubes de centrifugation stériles de 15 mL.
REMARQUE: peut être manipulé comme on le souhaite, les conditions chimiques de chaque tube. Par exemple, des solutions tampons et des indicateurs de pH peuvent être ajoutés à chaque tube dans le but de comparer le comportement microbien à des niveaux de pH distincts. Une démonstration de ceci est montré dans la section des résultats représentatifs avec 8 niveaux de pH différents, de 5,0 à 8,5 en incréments de 0,5 de pH.
- Une fois que les conditions chimiques des médias sont manipulés avec succès, gel pour une utilisation ultérieure. Les médias demeurera stable FROZen à -20 ° C pendant plusieurs mois. Vortex lors de la décongélation.
3. Préparation d'une course de contrôle des tubes capillaires
- Dans une bio-vie stérile, remplissez huit tubes microcentrifuges stériles avec 250 μL de milieu chacun.
- Acquérir huit tubes stériles de centrifugation 15 mL, chaque tube correspondant à un tube de microcentrifugeuse mentionné à l'étape 3.1.
- Stériliser une serviette en papier avec une solution d'éthanol à 70% et laisser sécher. Une fois sec, déchirez la serviette en morceaux d'environ quatre pouces carrés chacun, et froisser chaque pièce dans le fond d'un tube de centrifugation de 15 mL. Pour des tubes supplémentaires, vaporiser et sécher des serviettes en papier supplémentaires au besoin.
- Avec un morceau de papier au bas de chaque tube de centrifugation, humectez légèrement chaque groupe de papier avec environ 1,0 ml d'eau stérile pour créer un environnement humide.
- Obtenez trois tubes capillaires en verre pour chaque tube de microcentrifugeuse préparé à l'étape 3.1 et un bloc de mastic de tube capillaire sealaNT.
- Pour chaque tube de microcentrifugeuse, remplissez trois tubes capillaires avec un support à environ 5 mm du marqueur bleu près du haut du tube.
- Remplissez en tenant une extrémité du tube dans le tube de microcentrifugeuse et basculant vers l'orientation horizontale, ce qui permet une action capillaire pour guider le milieu dans le tube (voir la figure 1 ).
- Arrêtez le remplissage en plaçant doucement un doigt ganté sur l'extrémité ouverte du tube, puis scellez l'autre extrémité du tube en le pressant vers le bas dans le bloc d'étanchéité.

Figure 1: Exemple de dégradé du pH, remplissage du tube capillaire avec un mélange de sputum artificiel. Le milieu est ajouté en insérant une extrémité du tube dans le liquide et en basculant pour faciliter l'action capillaire. La coloration moyenne dans cet exemple est due à l'ajout d'un indicateur de pH pour aider le démonStrate des changements potentiels d'acidité après incubation. Cliquez ici pour voir une version plus grande de ce chiffre.
- Placez chaque ensemble de trois tubes capillaires dans des tubes de centrifugation de 15 mL remplis de papier absorbant complètement avec de l'eau stérile, avec un joint étanche au mastic vers le bas. Capter le tube et l'étiquette. Ces trois tubes capillaires sont destinés à la replication de chaque condition de contrôle.
- Lorsque tous les tubes de centrifugation de 15 ml sont remplis avec leurs tubes capillaires désignés, placez les tubes dans un support. Placez la crémaillère pour que les tubes soient incubés horizontalement (pour attraper les bulles de gaz) (voir la figure 2 ). Incuber les tubes capillaires à l'intérieur des tubes de centrifugation (contenant les agglomérats humidifiés) à 37 ° C pendant 48 h.

Figure 2: Exemple de gradient de pH, tubes capillaires prêts à être incubés. Une fois que trois tubes capillaires ont été remplis et scellés, ils sont placés dans un tube centrifuge avec une serviette en papier humide en bas. Ce tube est ensuite plafonné et mis dans un rack. La crémaillère doit être orientée latéralement pendant l'incubation, telle que représentée ici, de sorte que la production de gaz puisse être observée une fois l'incubation terminée. Cliquez ici pour voir une version plus grande de ce chiffre.
4. Imagerie des tubes capillaires de contrôle après incubation
- Retirez la crémaillère des tubes centrifuges de l'incubateur, en vous assurant de garder les tubes à l'horizontale. Faites glisser avec précaution les tubes capillaires hors des tubes centrifuges, en gardant chaque ensemble séparé des autres ensembles.
- Disposez les tubes capillaires l'un à côté de l'autre sur une boîte à lumière, tous alignés afin que le contenu des tubes soit visIble et éclairé. Laissez un espace tous les trois tubes pour séparer différentes conditions chimiques.
- Avec les tubes alignés et la boîte lumineuse allumée, photographiez directement depuis. (Voir la figure 3 )

Figure 3: Exemple de gradient de pH, contrôle, pré-incubation, absence de Sputum. Méthode de crachat artificiel après avoir été ajoutée à des tubes capillaires dans des ensembles de trois, augmentant de pH de gauche à droite. La combinaison d'indicateurs ajoutés au milieu entraîne l'apparition de plus de tubes acides, tandis que les tubes moins acides deviennent plus violet. Les tubes sont disposés horizontalement et sont éclairés par le bas, photographiés par le haut. Cliquez ici pour voir une version plus grande de ce chiffre.
- Éliminer leles matériaux de contrôle de déchets biologiques.
5. inoculer le Tubes Capillaire WinCF avec un échantillon d'expectoration
- Dans un biohood stérile, remplir huit tubes de microcentrifugation stériles avec 225 pl de chaque support.
- Homogénéiser l'échantillon de crachat par le retrait et l'éjection de l'expectoration à plusieurs reprises avec une seringue de 3 ml (une seringue en plastique sans l'aiguille). Pour ce faire, jusqu'à ce que le crachat est de consistance lisse.
- Ajouter 25 pl de crachat homogénéisé à chaque tube de microcentrifugation (1/10 de dilution dans ASM médias) préparé à l'étape 5.1. Ensuite, les tubes vortex pendant 30 s pour mélanger suffisamment.
- Ajouter le support à tubes capillaires selon la même procédure que les étapes 3.2 à 3.5.
6. L'imagerie de l'échantillon Capillary Tubes après incubation
- Après le temps d'incubation de 48 h, retirer l'image et les tubes capillaires suivant la même procédure que les étapes 4.1 à 4.3.
- Si des bulles sont présentes dans les tubes, faireBien sûr, les photographies prises représentent clairement la délimitation entre les bulles et les milieux dans les tubes. Si le biofilm est présent, assurez-vous que les photographies peuvent clairement représenter sa présence ainsi.
7. Suppression des supports pour les applications en aval
- Pour faciliter l'analyse en aval, retirez le support des tubes capillaires après l'imagerie. Les applications potentielles comprennent la culture et le séquençage ADN / ARN et le profil métabolomique.
Attention: Les tubes capillaires en verre remplis de pathogènes sont un danger biologique important, ces étapes doivent donc être faites avec beaucoup d'attention avec des équipements spécifiques. Si les tubes capillaires se cassent, jetez le contenant approprié. - Utilisez des aiguilles à extrémités émoussées de calibre 25 et 0,5 pouce de longueur pour enlever le support. Insérez l'aiguille à extrémités émoussées dans l'extrémité bouchée du tube pour briser le joint.
- Après avoir cassé le joint d'étanchéité, tournez le tube capillaire à l'envers et le support tombera de la partie supérieure. jeSi les médias ne s'égouttent pas facilement, utilisez une pipette avec une pointe de 200 μL et expulsez le support du tube en appuyant sur le piston de la pipette lorsqu'il est inséré dans l'extrémité du tube capillaire. Recueillir le milieu du tube expulsé dans un récipient approprié (tube de centrifugation de 1,5 ml).
REMARQUE: pour les analyses transcriptomiques ou d'autres ARN, les médias peuvent être expulsés directement dans des tampons de stabilisation d'ARN.
8. Le système WinFF FLUD
REMARQUE: Le système WinFF Fluid Load Utility Device (FLUD) est une suite optionnelle de périphériques complémentaires conçus pour optimiser le débit du système WinCF. Le système WinCF FLUD comprend principalement des matériaux imprimables en 3D. La fabrication imprimée 3D permet un remplacement rapide et facile des matériaux pour assurer un temps d'arrêt minimal pour les chercheurs ainsi que des exigences de fabrication minimales. Les dessins, les fichiers stl, les instructions d'impression 3D et le manuel WinCF FLUD sont disponibles dans le souplé en ligneNT.
- Préparation des supports pour le chargement du tube capillaire
- Dans une bioité stérile, remplissez huit tubes stériles de microcentrifugeuse de 2 mL avec 900 μL de milieu chacun.
- Homogénéiser tous les échantillons de crachats en retirant et en éjectant plusieurs fois l'éprouvette avec une seringue de 3 mL (une seringue plastique sans aiguille). Faites ceci jusqu'à ce que l'expectoration soit de consistance lisse.
- Ajouter 100 μl d'expectoration homogénéisée à chaque tube de microcentrifugeuse (dilution 1/10 dans le milieu) préparé à l'étape 8.1.1. Ensuite, tourbillonner les tubes pendant 30 s pour mélanger suffisamment.
- Branchez les tubes de microcentrifugeuse remplis et ouverts dans le support du tube rotatif orientés de sorte que les tubes soient verticaux.
- Placement de tubes capillaires
- Récupérer trois tubes capillaires pour chaque tube de microcentrifugeuse à l'étape 8.1.
- Branchez trois tubes dans le berceau en caoutchouc afin qu'ils soient alignés avec les tubes à microcentrifuges à l'autre extrémité de l'appareil.Assurez-vous que les extrémités marquées des tubes sont éloignées des tubes de microcentrifugeuse. Monter les trois trous sur le fond du berceau correctement sur les trois goujons sur le support du berceau.
- Avec les tubes capillaires placés reposant dans leurs canaux de guidage sur l'appareil, placez le tampon en caoutchouc sur leurs sections de sécurité de manière sécurisée pour éviter tout déplacement. (Voir la figure 4 )

Figure 4: Le système FLUD entièrement chargé avec des tubes capillaires sécurisés par le caoutchouc en caoutchouc au dessus de leurs socles. Cliquez ici pour voir une version plus grande de ce chiffre.
- Chargement des médias dans les tubes capillaires
- Utilisez avec soin une main pour saisir la fin de l'appareil où les tubes capillaires sontADED, et utiliser l'autre main pour tenir la crémaillère des rotateurs dans lequel les tubes de microcentrifugeuse sont chargés.
- Délicatement tourner la crémaillère de microcentrifugation de sorte que les tubes de microcentrifugeuse sont à peu près horizontal et procéder à pousser lentement la crémaillère vers les tubes capillaires. (Voir la figure 5)
- Lorsque les extrémités des tubes capillaires en contact avec les médias dans les microtubes, assurez-vous que l'action capillaire commence immédiatement le remplissage des tubes capillaires. Pour régler le taux de remplissage et le niveau de remplissage, tourner doucement l'appareil dans son ensemble. Tout en faisant cela, faites attention à ne pas renverser les médias sur des microtubes. (Voir la figure 6)
- Lorsque les tubes capillaires sont remplis à des niveaux souhaités, placer le niveau de l'appareil sur une surface et soigneusement encore rapidement tirer la grille des tubes de microcentrifugation les extrémités des tubes capillaires pour faire cesser le remplissage. Les microtubes peuvent maintenant être rétractés tout le chemin du retour à la position verticale et fermée.
- Sceller les extrémités en saillie des tubes capillaires en appuyant sur un bloc d'étanchéité sur chaque ensemble triplé, en scellant un ensemble à la fois jusqu'à ce que tous les ensembles soient scellés. Pour réduire le risque de contamination, appuyez sur une partie différente du bloc d'étanchéité sur chaque ensemble triplé (voir Figure 7 ).

Figure 5: Le système FLUD avec des tubes moyens déployés dans une orientation horizontale, prêt à prendre contact avec des tubes capillaires. Cliquez ici pour voir une version plus grande de ce chiffre.

Figure 6: Le système FLUD avec les tubes capillaires Chargement avec les médias via l' action capillaire. Cliquez ici pour voir une version plus grande de ce chiffre.

Figure 7: étanchéité des tubes capillaires remplis sur le système FLUD Un ensemble triplé à la fois à l'aide d'un bloc scellant. Ce bloc d'étanchéité avait du plastique le long des bords qui a été coupé afin d'éviter tout contact avec les ensembles de tri triés voisins pendant l'étanchéité. Cliquez ici pour voir une version plus grande de ce chiffre.
- Incubation
- Retirez le tampon en caoutchouc sur les socles du tube et soulevez le berceau en caoutchouc de l'appareil principal. Cela devrait prendre tous les tubes capillaires avec elle. Réglez maintenant le berceau et les tubes sur le support d'image. Ce raCk a trois talons qui s'insèrent dans le berceau, ainsi que de petits canaux de guidage pour mettre les tubes en place.
- Réglez la grille d'imagerie dans son ensemble dans la boîte d'incubation en plastique transparent. Faire tremper de petites quantités de serviettes en papier stérile dans de l'eau stérile et placer le long des deux côtés plus courts de la boîte pour assurer l'humidité pendant l'incubation. (Voir la figure 8 )
- Fermez complètement la boîte et placez-la dans un incubateur de 37 ° C, en vous assurant de garder les tubes horizontaux. Incuber pendant 48 h.

Figure 8: Tubes capillaires en berceau en caoutchouc transférés du système FLUD à un rack d'imagerie, qui a été placé dans une boîte d'incubation claire à côté des serviettes en papier humide pour fournir de l'humidité. Cliquez ici pour voir une plus grande version deEst une figure.
- Imagerie et extraction
- Retirez la grille d'imagerie qui retient les tubes de la boîte d'incubation et mettez-la sur une boîte à lumière, éclairée par le bas. Avec les tubes déjà dans la grille d'imagerie, les ensembles triplicés seront correctement espacés et prêts à l'image immédiatement.
- Concentrez la caméra sur les tubes de sorte que tous soient visibles dans le champ de vision et que la lumière provenant de la boîte lumineuse offre un contraste et une visualisation suffisants de la couleur dans les colorants du tube. Photo de directement ci-dessus.
- Pour extraire le contenu des tubes, retirer les tubes capillaires du berceau en caoutchouc d'un ensemble de triplicats à la fois. Soulevez doucement les tubes et sortez du berceau ou glissez-les.
- Pour chaque ensemble de triplés, suivre la procédure d'extraction détaillée aux étapes 7.1 à 7.3.