Using Microfluidic Devices to Measure Lifespan and Cellular Phenotypes in Single Budding Yeast Cells

Ke Zou; Diana S. Ren; Qi Ou-yang; Hao Li; Jiashun Zheng

doi:10.3791/55412

L'utilisation des dispositifs microfluidiques pour mesurer et cellulaire Lifespan dans Phenot...

JoVE Journal
Biology

A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.

JoVE Journal Biology

Using Microfluidic Devices to Measure Lifespan and Cellular Phenotypes in Single Budding Yeast Cells

L'utilisation des dispositifs microfluidiques pour mesurer et cellulaire Lifespan dans Phenotypes simples cellules de levure de bourgeonnement

Full Text

8,263 Views

09:18 min

March 30, 2017

DOI: 10.3791/55412-v

Ke Zou^1,2, Diana S. Ren², Qi Ou-yang^1,3, Hao Li², Jiashun Zheng²

¹The State Key Laboratory for Artificial Microstructures and Mesoscopic Physics, School of Physics,Peking University, ²Department of Biochemistry and Biophysics,University of California, San Francisco, ³Peking-Tsinghua Center for Life Sciences at Center for Quantitative Biology, Academy for Advanced Interdisciplinary Studies,Peking University

Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.

Overview

This article presents a protocol for creating specialized microfluidic devices to measure the lifespan and cellular phenotypes of single yeast cells. This method aims to address key questions in the yeast aging field, particularly regarding the aging processes of mother cells.

Key Study Components

Area of Science

Microfluidics
Cellular biology
Yeast aging

Background

Microfluidic devices allow for precise control of the cellular environment.
Understanding yeast aging can provide insights into broader biological aging processes.
Tracking mother cells and their molecular markers is crucial for this research.
Proper loading of yeast into microfluidic devices is challenging and requires practice.

Purpose of Study

To measure the lifespan of single yeast cells.
To investigate the molecular events leading to cellular aging.
To correlate lifespan with various molecular markers.

Methods Used

Fabrication of microfluidic devices.
Loading of yeast cells into the devices.
Microscope setup for observation.
Tracking of cellular phenotypes and lifespan.

Main Results

Successful tracking of mother cells and their lifespans.
Identification of molecular markers associated with aging.
Insights into the aging process of yeast cells.
Potential applications in other areas of cellular research.

Conclusions

The microfluidic method provides valuable insights into yeast aging.
Challenges in device fabrication and cell loading can be overcome with practice.
This technique may be applicable to other research areas requiring long-term cellular observation.

Frequently Asked Questions

What is the main advantage of using microfluidic devices?

Microfluidic devices allow for precise tracking of single cells and their lifespans while monitoring various molecular markers simultaneously.

Why is it important to study yeast aging?

Studying yeast aging can provide insights into the fundamental processes of cellular aging, which may be relevant to other organisms.

What challenges do researchers face when using this method?

Researchers may struggle with the fabrication of microfluidic devices and the proper loading of yeast cells, which require significant practice.

Can this method be applied to other types of cells?

Yes, while focused on yeast, the method can be adapted for monitoring other cell types and their responses over generations.

What molecular events are being investigated in this study?

The study investigates early molecular events that lead to the loss of cellular homeostasis and contribute to aging and cell death.

How does this research contribute to the field of cellular biology?

This research enhances understanding of aging mechanisms at the cellular level, potentially informing broader biological aging studies.

Cet article présente un protocole optimisé pour la production de puces microfluidiques et la mise en place d'expériences microfluidique pour mesurer la durée de vie et phénotypes cellulaires de cellules de levure unique.

L’objectif global de cette expérience est de fabriquer un dispositif microfluidique spécialisé et de l’utiliser pour mesurer la durée de vie et les phénotypes cellulaires d’une seule cellule de levure. Cette méthode peut aider à répondre à certaines des questions clés dans le domaine du vieillissement de la levure, telles que pourquoi les cellules mères vieillissent et meurent et quels sont les événements moléculaires antérieurs qui entraînent la perte d’homéostasie cellulaire et finalement le vieillissement et la mort cellulaires ? Le principal avantage de cette technique est que nous pouvons suivre les cellules mères, suivre leur durée de vie et les différents marqueurs moléculaires en même temps, de sorte que nous pouvons rechercher des événements moléculaires en corrélation avec la durée de vie.

Bien que cette méthode puisse donner un aperçu du vieillissement de la levure, elle peut également être appliquée à d’autres domaines, tels que la surveillance des réponses secondaires à la participation qui nécessite une vérification cellulaire pendant de nombreuses générations. En général, les personnes qui ne connaissent pas cette méthode auront du mal à le faire, car la fabrication de dispositifs microfluidiques, le chargement de cellules, la configuration d’un microscope nécessitent beaucoup de pratique pour fonctionner avec succès. La démonstration préalable de cette méthode est essentielle car il est difficile de charger correctement le dispositif microfluidique avec de la levure.

View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos