מאמר שיטה

שיטות לאפיון Co-הפיתוח של Biofilm ובית גידול הטרוגניות

DOI:

10.3791/52602

⸱

11 במרץ 2015

 ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Department of Civil and Environmental Engineering, Northwestern University, 2Department of Chemical and Biological Engineeering, Northwestern University, 3Department of Applied Mathematics and Engineering Sciences, Northwestern University

במאמר זה

סיכום

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

לביופילמים יש אינטראקציות מורכבות עם הסביבה הסובבת אותם. כדי לחקור באופן מקיף אינטראקציות בין ביופילם לסביבה, אנו מציגים כאן סדרה של שיטות ליצירת סביבה כימית הטרוגנית להתפתחות ביופילם, לכימות מהירות זרימה מקומית ולניתוח הובלת מסה בתוך מושבות ביופילם ובסביבתן.

תקציר

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Biofilms קהילות חיידקים מצורף משטח שיש לי מבנים מורכבים ולייצר heterogeneities מרחבי משמעותי. פיתוח biofilm מוסדר בחום על ידי הזרימה סביב והסביבה תזונתית. צמיחת biofilm גם מגדילה את ההטרוגניות של מייקרו-הסביבה המקומית על ידי יצירת שדות זרימה מורכבות ודפוסי תחבורה מומסת. כדי לחקור את הפיתוח של ההטרוגניות בbiofilms ואינטראקציות בין biofilms ומיקרו-בית הגידול המקומי שלהם, שגדלנו biofilms מונו-מינים של Pseudomonas aeruginosa וbiofilms כפולים מינים של P. coli aeruginosa וEscherichia תחת הדרגתיים תזונתי בתא זרימת microfluidic. אנו מספקים פרוטוקולים מפורטים ליצירת שיפועים מזינים בתוך תא הזרימה ולגידול והדמית פיתוח biofilm בתנאים אלה. אנחנו גם פרוטוקולים הנוכחיים לסדרה של שיטות אופטיות לכמת תבניות המרחביות במבנה biofilm, לזרום distributions על biofilms, ותחבורה המונית סביב ובתוך מושבות biofilm. שיטות אלו תומכות חקירות מקיפות של הפיתוח המשותף של ההטרוגניות biofilm ובית גידול.

מבוא

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

מיקרואורגניזמים לצרף למשטחים וbiofilms טופס - אגרגטים תא סגורים במטריצה ​​תאית-פולימר 1. Biofilms להתנהג בצורה שונה מאוד מתאי חיידקים בודדים, כי יש לי biofilms ההטרוגניות המרחבית דרמטית כתוצאה משילוב של מגבלות תחבורה מומסת הפנימיות ווריאציות מרחבית בחילוף חומרים תאיים 2,3. ריכוזי חמצן וחומרים מזינים להקטין באופן דרסטי בממשק שבין biofilm והסביבה נוזל ומתמעט נוסף בתוך בbiofilm 2. וריאציות מרחבית בנשימת biofilm וסינתזה של חלבון יכולות להתרחש גם כתגובה לחמצן מקומי וזמינות חומרי מזון 2.

בסביבות מימית ואדמה, רוב החיידקים שוכנים בbiofilms. biofilms הטבעי לבצע תהליכים חשובים biogeochemical כולל רכיבה על אופניים פחמן וחנקן והפחתת מתכות 4,5. מבחינה קלינית, היווצרות biofilm היא responsידיהם לריאות ממושכות וזיהומים בדרכי שתן 6. הזיהומים הקשורים biofilm הם בעייתיים מאוד, כי יש לי תאים בbiofilms גבוהה מאוד התנגדות לאנטיביוטיקה בהשוואה לעמיתיהם הפלנקטון 6. בגלל biofilms חשוב בהגדרות שונות, כמות משמעותית של מחקר התמקדה בהבנת הגורמים הסביבתיים השולטים פעילויות biofilm וההטרוגניות המרחבית בbiofilms ומייקרו-הסביבה שמסביב.

מחקרים קודמים מצאו כי פיתוח biofilm מוסדר מאוד על ידי מספר הגורמים סביבתיים: biofilms לפתח מורפולוגיות שונות תחת תנאי זרימה שונים; חמצן וbiofilm השפעת זמינות חומרי מזון מורפולוגיה; ומאמץ גזירה הידרודינמית משפיע על הקובץ המצורף של תאי פלנקטון למשטחים והניתוק של תאים מbiofilms 7-9. יתר על כן, זרימת מצב חיצוני משפיע על המשלוח של int מצעיםo ובתוך biofilms 10. הצמיחה של biofilms גם משנה מקיפה תנאים פיזיים וכימיים. לדוגמא, צמיחת biofilm מובילה לדלדול המקומי של חמצן וחומרים מזינים 2; biofilms לצבור תרכובות אורגניות ואורגניות מהסביבה 11; ואשכולות biofilm להסיט חיכוך זרימה ומשטח עליית 12,13. בגלל biofilms אינטראקציה עם סביבתם סביבה בדרכים מורכבות מאוד, זה קריטי כדי להשיג מידע על מאפייני biofilm ותנאים סביבתיים בו-זמנית, וגישות רב-תחומיות צריכים לשמש כדי לאפיין באופן מקיף אינטראקציות biofilm-סביבה.

כאן אנו מציגים סדרה של שיטות משולבות לאפיון דפוסים מרחביים בהתפתחותם של חיידקים בתוך מונו-מינים וbiofilms כפולים מינים תחת שיפוע תזונתי שהוטל, ולצפות בשינוי של כימי המקומית ומייקרו-סביבת נוזל וכתוצאה מכך. אנו אשוחרח 'מתאר את השימוש של זרימת microfluidic תא כניסה כפולה לפותח לאחרונה להתבונן צמיחת biofilm תחת מילויים כימיים מוגדרים היטב. לאחר מכן, אנו מדגימים את השימוש בתא זרימת microfluidic זה להתבונן הצמיחה של שני מינים של חיידקים, Pseudomonas aeruginosa וEscherichia coli, בbiofilms תחת מגוון של תנאים תזונתיים. אנו מראים כיצד בהדמיה באתרו של התפשטות נותב ניאון למושבות biofilm ניתן להשתמש כדי להעריך כמותית דפוסי התחבורה מומסת בbiofilms. לבסוף, אנו מראים כיצד velocimetry מעקב חלקיקים המיקרוסקופי, שבוצע תחת מיקרוסקופ confocal, יכול לשמש כדי לקבל שדה זרימה מקומי סביב biofilms גדל.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

פרוטוקול

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

התקנת תא 1. זרימה והרכבה

הערה:. השתמש תא זרימת microfluidic כניסה כפולה למתואר בשיר et al, 2014 14 לגדול biofilms. תא זרימה זה מסוגל ליצור מעברי צבע כימיים חלקים מוגדרים היטב. עיצוב תא הזרימה מוצג באיור 1 וזרימת ייצור תאים תוארו בעבר בשיר et al., 2014 14. השיטות שלנו כאן פירוט על ידי שימוש P. aeruginosa וא coli כדי ליצור biofilms, אבל מינים אחרים עשויים להיות מתאימים יותר. אנחנו השתמשנו P. aeruginosa PAO1- GFP, אשר constitutively מבטא חלבון פלואורסצנטי ירוק (GFP), כאורגניזם מודל לפיתוח biofilm. בנוסף, השתמשנו E. coli DH5α כדי ליצור biofilms מעורבים-מינים עם פ aeruginosa. P. aeruginosa וא coli זנים גדלו על צלחות אגר LB.

  1. הכן את polydimethylsiloxane באמצעות תא זרימה (PDMS) הקשור לcoverslip זכוכית באמצעות טיפול פלזמה חמצן כפי שתואר ב -14. הממדים של חדר תא הזרימה הם 23 מ"מ × 13 מ"מ × 0.24 מ"מ (אורך × רוחב × עומק).
  2. הכן שונה מדיום גידול FAB 15. להתבונן צמיחת biofilm תחת שיפוע תזונתי בתוך תא הזרימה, להציג שונה FAB בינוני 15 עם גלוקוז 0.6 מיקרומטר בכניסה אחת ולהציג את מדיום FAB ללא כל מקור פחמן דרך פתח האחר. מסנן לעקר (גודל נקבובית = 0.2 מיקרומטר) מניית גלוקוז הפתרון (60 מ"מ) לפני הוספתו למדיום FAB. גם חיטוי בינוני FAB עם מחזור 1 (נוזל, 15 דקות, 121 מעלות צלזיוס, 17 psi) לפני השימוש.
  3. לעקר את מערכת הזרימה. לפני החיסון, חיטוי את כל נתיב הזרימה (בקבוקים בינוניים, צינורות, מלכודות בועה, תאי זרימה) באמצעות מחזור 1, פרט לשסתומי פלסטיק שלושה-כיווני (חד פעמי ומעוקר מראש) הממוקמים במעלה הזרם של תא הזרימה. (שסתומים שלוש דרכים המשמשים להזרקת התא גulture, נותב וmicrobeads ניאון.) כדי למנוע זיהום בזמן ההרכבה, לכסות את כל פתחי צינורות ומחבר ברדיד אלומיניום או שקיות החיטוי לפני מעוקר.
  4. חבר את מערכת הזרימה. להרכיב את הרכיבים של מערכת תא זרימה בזהירות (ראה וידאו להרכבת מערכת זרימה) ולספק מדיום גידול לתא הזרימה באמצעות משאבת peristaltic שדווקא שולטת בקצב הזרימה.
  5. הכן תרבית תאי חיסון על ידי העברת מושבה של P. aeruginosa או E. coli מצלחות LB עד 3 מיליליטר של מרק LB ולנער את התרבות O / N ב 225 סל"ד ו -37 מעלות צלזיוס. לדלל את O / תרביות תאי N ב 1 מיליליטר מים המעוקרים לOD סופי 600 = 0.01 כבידוד. (תרבות ולדלל את החיידקים בזרימה למינרית כדי למנוע זיהום.)
  6. לניסויים עם biofilms מעורבים-מינים, לדלל שתי תרבויות חיידקים ליחס של 1: 1 ב 1 מיליליטר עם OD שווה 600 = 0.01 עבור כל חיידק.
  7. לחסן תא הזרימה. הזרק 1 מיליליטר של הבידוד לכניסת תא זרימה משסתום שלוש הדרך. לאחר ההזרקה, להשהות את הזרימה עבור שעה 1 כדי לאפשר לתאי חיידקים לצרף את מכסה הזכוכית. (ודא שתא הזרימה ממוקם בצד coverslip למטה כדי לאפשר לתאים מושעים להתיישב על coverslip.)
  8. אחרי שעה 1, לחדש את הזרימה ולשאוב את מדיום הגידול לתא הזרימה בקצב קבוע של 0.03 מיליליטר / דקה עבור כל כניסה במשך 3 ימים.

2. אפיון Biofilm פיתוח בתגובה לGradients התזונתי באמצעות מיקרוסקופיה confocal

הערה: פ aeruginosa ניתן הדמיה עם GFP constitutively-הביע, אבל E. coli בbiofilms מעורב-מינים חייב להיות צילם על ידי counterstaining.

  1. שים לב biofilms 3 הימים באמצעות מיקרוסקופ confocal. לקבלת תוצאות הנציג, להתבונן biofilms באמצעות מיקרוסקופ confocal עם מטרת 63X. לפני ההדמיה, סימןתא זרימת כניסה הכפול לעם רשת בצד מכסה הזכוכית. (המטרה של רשת זו היא לאפשר לניסוי כדי לאתר את אזורי ההדמיה בתוך תא תא זרימה.)
  2. לcounterstain, לדלל 10 μl של כתם תא-permeant אדום ניאון חומצות גרעין, כגון כתם ירוק ניאון גרעין חומצה כגון STYO 62, פתרון מניות (1 מ"מ) ב990 μl מעוקר מים ואז מזריק את הכתם בדילול באמצעות מזרק לתוך לאט תא תא זרימה משלוש דרך השסתום במעלה הזרם. שמור את תא הזרימה קופא על שמריו ובחושך במשך 30 דקות, ולאחר מכן לחדש את הזרימה כדי לשטוף את הכתם מאוגד במשך 15 דקות.
  3. לבצע הדמיה confocal. הפעל את לייזר 488 ננומטר ארגון לעירור ופליטת איסוף ערוצים לGFP (500-535 ננומטר) וכתם חומצות גרעין (לכתם חומצה ירוק ניאון גרעין, 650-750 ננומטר). התאם רווחים וקיזוז בשני הערוצים יש תמונות בהירות ונקיות. xyz בחר ומצב הדמיה בו זמנית. השתמש בכפתור z-השליטה לIDENתצדיק את התחתית והחלק העליון של biofilm בתחום. הגדר את z-הצעד לרמה של 0.5 מיקרומטר לרכישת מחסנית תמונה 3-D. (כדי להבטיח איכות תמונה גבוהה, להשתמש ממוצע שורה של ארבע לרכישת תמונה.)
  4. כדי למפות את הדפוסים המרחבי של פיתוח biofilm בתוך תא הזרימה, biofilms תמונה בשלוש או יותר אורך (x) מרחקים לאורך כניסת תא זרימה, ובשלוש רוחבי (y) ממקם יחסית לשיפוע התזונתי שהוטל, כפי שמוצג באיור 1 .

3. אפיון הפנימי מומסת תחבורה על ידי זריקות של הקונסרבטיבי פלורסנט Tracer

הערה: נותב ניאון שמרני, כגון Cy5, ניתן להשתמש בו כדי לאפיין את דפוסי תחבורה מומסת בתוך biofilm.

  1. לפזר Cy5 (Mono-reactive NHS אסתר) במים לריכוז סופי של 10 מ"ג / מיליליטר כפתרון מניות. אחסן את פתרון מניות Cy5 ב-20 ° C במקפיא.
    הערה: כCy5 הוא אור-sensitive, חנות, לדלל ולהזריק פתרונות Cy5 בחושך.
  2. לפני הזריקות של נותב הניאון, לקחת ערימת 3-D תמונה של biofilm 3 הימים עם מיקרוסקופיה confocal (עם מטרת 63X). (אזורים רחבים של מושבות biofilm הם אידיאליים עבור תצפיות בזמן סדרה של תחבורת צבע.) כמו כן לבחור z-מטוס עם מושבות מופרדות היטב להדמיה (כפי שמוצג באיור 5 א ').
  3. עבור כל ניסוי הזרקת Cy5, לדלל 2 μl של פתרון מניות Cy5 ב998 μl מעוקר מים להניב פתרון הזרקה יש ריכוז Cy5 של 20 מיקרוגרם / מיליליטר.
  4. עצור את המשאבה כדי להשהות את הזרימה ולהזריק את פתרון Cy5 לזרם של תא הזרימה באמצעות מזרק דרך שסתום 3-הדרך. (זה חשוב כדי למנוע בועות אוויר מלהיכנס לנתיב הזרימה תוך הזרקה. צריכה להישמר מלכודות בועה פתוחות במהלך ההזרקה בחזרה.)
  5. לאחר הזרקת פתרון Cy5, לסגור את מלכודות הבועה, להתאים את שסתום 3-בדרך, והפעל מחדש אתלשאוב כדי לספק את פתרון Cy5 מוזרק לתוך תא הזרימה.
  6. לעבור למצב הדמיה confocal לxyt. הפעל ערוצי Cy5 וGFP תחת מצב הדמיה בו זמנית. התאם את הגדרות confocal על עוצמת Cy5 (עוצמת לייזר, להרוויח וקיזוז), כדי למנוע להרוות אותות, שהוא קריטי לכימות. (החלטה זמנית גבוהה עדיפה להמחשת חדירת צבע. עם זאת, סריקה מהירה מקטינה את איכות תמונה.) בחר את מהירות סריקה נכונה וממוצע קו כדי לאזן את הזמן ברזולוציה של הדמיה ואיכות התמונה. לפרוטוקול זה משתמש בממוצע שורה של ארבע ומסגרת שיעור של 0.15 הרץ.
  7. לחדש את הזרימה לספק Cy5 לתוך תא הזרימה (עדיין בקצב זרימה של 0.03 מיליליטר / דקה). במקביל יתחיל הדמיה confocal זמן סדרה.
  8. לכמת חדירת Cy5 ידי רדיאלית ממוצע עוצמת Cy5 בתוך מושבה biofilm עגולה 2-D. בממוצע, ראשון לזהות את קצה אשכול biofilm, לאחר מכן ליצור מפת מרחק לסעיף 2-D של האשכול, ובסופו דפוסי רדיאלי הממוצע של עוצמות Cy5 כדי ליצור עקומת חדירה (ראה איור 6).
    1. כדי לממש את המחשוב צעד 3.8, להשתמש BioSPA (ניתוח תבנית Biofilm מרחבי) חבילת תוכנה (, חבילת תוכנה שלא פורסם ומדריך לזמין על פי בקשה) או תוכניות ניתוח תמונה אחרות.
    2. כדי להשתמש בBioSPA, לייבא ראשון תמונה שנקבעה לBioSPA. לאחר מכן, בחר סף ראוי לערוצי GFP וCy5 כדי להפוך את התמונות בינארי. בתפריט ניתוח / חישוב, בחר מתקדם ניתוח ולאחר מכן ניתוח דיפוזיה. השתמש בערוץ ה- GFP להגדיר את הקצה של אשכול ולהשתמש בכלי המצולע כדי לבחור אשכול אחד כמו האזור של העניין (ROI).
    3. לחץ לחיצה כפולה על אשכול biofilm נבחר לבצע ניתוח דיפוזיה. שמור את תוצאות ניתוח דיפוזיה ולכייל עוצמת Cy5 לריכוז Cy5 באמצעות עקומת כיול.
      1. כדי ליצור עקומת כיול ריכוז Cy5, למדוד עוצמות Cy5 על conce Cy5שיפוע ntration תחת מיקרוסקופ confocal. (עוצמת Cy5 וריכוז יש קשר ליניארי.)

4. אפיון שדה הזרימה סביב ידי מעקב פלורסנט חלקיקים

הערה: חלקיקי פלורסנט, כגון microbeads פלורסנט, יכול לשמש כדי לאפיין את שדה הזרימה סביב biofilms. שדה זרימה סביב biofilms ניתן לחשב מהתצפיות בזמן שורה של תפקידי חלקיקים באמצעות תוכנת velocimetry מעקב אחר חלקיקים. התוצאות מוצגות כאן התקבלו עם זרמי 2.02 תוכנת חבילת 16 (להורדת תוכנה והמדריך למשתמש זמין בhttp://www.civil.canterbury.ac.nz/streams.shtml).

  1. לדלל את microbeads הניאון (קוטר ~ מיקרומטר 1) במים מעוקרים לריכוז סופי מוצק של 0.2% ונפח סופי של 0.5 מיליליטר. מערבולת לוודא כי microbeadsהם התפזרו גם.
  2. הזרק ולספק את microbeads פלורסנט המדולל לתוך תא הזרימה בעקבות הליכים מצעדים 3.3-3.5. כדי לאפשר מעקב מדויק של מסלול החלקיקים, השתמש קצב זרימה נמוך יחסית (0.01 מיליליטר / שעה לתוצאות מעקב חלקיקים במאמר זה).
  3. לעבור הגדרות confocal לxyt מצב כדי לעקוב אחר תנועת חלקיקים בz-פרוסה אחת ולקחת תמונות בזמן סדרה. (במסגרת שיעור של 1 הרץ שימש לתוצאות הנציג שמוצגים במאמר זה.) הזרקת חלקיקים חזרו ותמונה במקומות שונים z לייצר תזרים שדה 3-D.
  4. טרום תהליך בזמן הסדרה תמונות confocal על ידי הפחתת אות הקרינה רקע (אות בתמונה נרכשה הראשונה של סט התמונה) באמצעות ImageJ (להורדת תוכנה ומדריך לנגיש בhttp://imagej.nih.gov/ij/) או תוכניות אחרות.
  5. בImageJ, לפתוח את התמונה הראשונה של קבוצת תמונה ולאחר מכן לייבא את סט התמונה. במסגרת הליך / תמונה Calculator, לחסר את התמונה הראשונה מסט התמונה. שמור את סט דימוי מעובד מראש.
  6. כדי לחשב את זרימת וקטורים, תמונות confocal זמן סדרת יבוא בזרמים 2.02. תחת "תצוגת תהליך פתוחה", לבחור ולבצע "זהה את החלקיקים". השתמש סף ראוי לזהות חלקיקים. השתמש 0.5 ו -5 מיקרומטר כספי מינימום וקוטר מרבי ל1 מיקרומטר חלקיקים.
  7. לאחר מכן, תחת "תצוגת תהליך פתוחה", לבחור ולבצע "צינור ניתוח PTV" כדי ליצור נתיבי חלקיקים. בדקו את נתיבי חלקיקים כדי לראות אם הם מייצגים תנועת חלקיקים. לבסוף, בחר ולבצע "צור שדה מהירות" כדי ליצור מפת זרימת וקטור.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

תוצאות

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

תא זרימת כניסה הכפולה לmicrofluidic מאפשר תצפית של צמיחת biofilm תחת שיפוע כימי מוגדר היטב שהוקם על ידי ערבוב של שני פתרונות בתוך תא הזרימה. השיפוע הכימי וכתוצאה מכך נצפה בעבר על ידי הזרקת צבע ומאופיין בפירוט על ידי et al שיר. 14. הדרגתיים ריכוז חלק נוצרו בכיוון הרוחבי, כפי שמוצג באיור 1. פרופיל הריכוז היה תלול ליד הכניסה ויש רגוע במורד הזרם עקב דיפוזיה (איור 1). כדי לצפות בהתפתחות biofilm תחת שיפוע תזונתי, השתמשנו בינוני מוגדר...

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

דיון

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

אנחנו הוכיחו חבילה של שיטות כדי לאפיין שלוש אינטראקציות biofilm-סביבה חשובות: תגובת biofilm הדרגתי כימי, השפעות של צמיחת biofilm על זרימת מייקרו-הסביבה שמסביב, וההטרוגניות biofilm כתוצאה ממגבלות תחבורה פנימיות.

אנחנו הראיתי לראשונה את השימוש בזרימת microfluidic תא רומן להטיל שיפוע כימי מוגדר היטב לפיתוח biofilm. כדי ליצור שיפוע כימי מוגדר היטב בתוך תא הזרימה, חשוב לשמור על אותו קצב הזרימה לשני פתחי הכניסה. ודא שמ...

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

גילויים

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

למחברים אין מה לחשוף.

תודות

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

אנו מודים למאט Parsek באוניברסיטת וושינגטון (סיאטל, וושינגטון) למתן פ aeruginosa וא זני coli ורוג'ר נוקס באוניברסיטת קנטרברי (ניו זילנד) למתן גישה לתוכנת זרמים. עבודה זו נתמכה על ידי R01AI081983 מענק מהמכון הלאומי לבריאות, המכון הלאומי לאלרגיה ומחלות זיהומיות. ההדמיה confocal בוצעה במתקן נורת 'ווסטרן הביולוגי ההדמיה (BIF).

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

חומרים

רשימת החומרים שנעשה בהם שימוש במאמר זה
שםחברהמספר קטלוגהערות
משאבה פריסטלטיתGilsonMiniplus 3הגדרת תא זרימה וצינורות משאבת חיסון
0.50  מ"מ OVC, כתום/צהובגילסוןF117934הגדרת תא זרימה וחיסון
Stopcock תלת כיווני עם מסתובב זכר Luer LockSmiths Medical MX9311Lהגדרת תאי זרימה וחיסון
Sylgard 184 אנקפסולציה של תאים סולאריים להכנת פאנלים סולארייםML Solar LLCהגדרת תאי זרימה וחיסון
בקבוק בינוני פיירקס, 1  L, GL45VWR16157-191הגדרת תאי זרימה וחיסון
צינורות C-FLEXCole-Parmer06422-02הגדרת וחיסון תאי זרימה
1 מ"ל TB מזרקBD309659הגדרת תא זרימה וחיסון
צינורות פולימריםIDEX1520Gהגדרת תא זרימה וחיסון
מתאם סטרילי תוך-רפואי Luer Stub קלייאדמס427564הגדרת תאי זרימה וחיסון
PrecisionGlide NeedleBD305195הגדרת תאי זרימה וחיסון
ספקטרופוטומטרHACHהגדרת תאי זרימה וחיסון
מסנני מזרק - סטריליים (0.2 μ m)פישרברנד09-719Aהגדרת תא זרימה וחיסון
MAXQ שייקרתרמו מדעיהגדרת תא זרימה וחיסון
אמוניום גופרתיסיגמא אולדריץ'A4418מדיית גידול
נתרן פוספט דו-בסיסי נטול מיםסיגמא אולדריץ'RES20908-A7אמצעי גידול
אשלגן פוספט מונו-בסיסיסיגמא אולדריץ'P5655מצע גידול
נתרן כלוריסיגמא אולדריץ'S7653מצע גידול
מגניסיום כלורידסיגמא אולדריץ'M8266מצע גידול
סידן כלורידסיגמא אולדריץ'C5670מצע גידול
סידן גופרתי דיהידראטסיגמא אולדריץ'C3771מצע גידול
ברזל (II) סולפט הפטהידראטסיגמא אולדריץ'215422מצע גידול
מנגן (II) סולפט מונוהידראטסיגמא אולדריץ'M7634מצע גידול
נחושת (II) סולפטסיגמא אולדריץ'451657מצע גידול
אבץ גופרתי הפטאהידרטסיגמא אולדריץ'Z0251מצע גידול
קובלט (II) סולפט הפטאהידרטסיגמא אולדריץ'C6768מצע
גידולנתרן מוליבדטסיגמא אולדריץ'243655אמצעי גידול
חומצה בוריתסיגמא אולדריץ'B6768מדיית גידול
דקסטרוזסיגמא אולדריץ'D9434מצע גידול
לוריא ברטאני מרקסיגמא אולדריץ'L3022מדיית צמיחה
TCS SP2 מיקרוסקופיה קונפוקליתLeicaהדמיה פלואורסצנטית
SYTO 62Life TechnologyS11344הדמיה פלואורסצנטית
Cy5GE Healthcare Life SciencesPA15100הדמיה פלואורסצנטית
אדומה פלואורסצנטית (580/605) FluoSphereLife TechnologyF-8801הדמיה פלואורסצנטית
BioSPAPackman Labעיבוד תמונה
ImageJNIHעיבוד תמונה
Volocityזרמי עיבוד תמונה PerkinElmer
2.02עיבוד תמונה של אוניברסיטת קנטברי

מקורות

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Hall-Stoodley, L., Costerton, J. W., Stoodley, P. Bacterial biofilms: From the natural environment to infectious diseases. Nat Rev Microbiol. 2 (2), 95-108 (2004).
  2. Stewart, P. S., Franklin, M. J. Physiological heterogeneity in biofilms. Nat Rev Microbiol. 6 (3), 199-210 (2008).
  3. Xu, K. D., Stewart, P. S., Xia, F., Huang, C. T., McFeters, G. A. Spatial physiological heterogeneity in Pseudomonas aeruginosa biofilm is determined by oxygen availability. Appl Environ Microb. 64 (10), 4035-4039 (1998).
  4. Costerton, J. W., et al. Bacterial Biofilms in Nature and Disease. Annu Rev Microbiol. 41, 435-464 (1987).
  5. Battin, T. J., Kaplan, L. A., Newbold, J. D., Hansen, C. M. E. Contributions of microbial biofilms to ecosystem processes in stream mesocosms. Nature. 426 (6965), 439-442 (2003).
  6. Costerton, J. W., Stewart, P. S., Greenberg, E. P. Bacterial biofilms: A common cause of persistent infections. Science. 284 (5418), 1318-1322 (1999).
  7. Stoodley, P., Dodds, I., Boyle, J. D., Lappin-Scott, H. M. Influence of hydrodynamics and nutrients on biofilm structure. J Appl Microbiol. 85, Suppl 1. 19S-28S (1999).
  8. Stoodley, P., Lewandowski, Z., Boyle, J. D., Lappin-Scott, H. M. Structural deformation of bacterial biofilms caused by short-term fluctuations in fluid shear: An in situ investigation of biofilm rheology. Biotechnol Bioeng. 65 (1), 83-92 (1999).
  9. Wasche, S., Horn, H., Hempel, D. C. Influence of growth conditions on biofilm development and mass transfer at the bulk/biofilm interface. Water Res. 36 (19), 4775-4784 (2002).
  10. Stewart, P. S. Mini-review: Convection around biofilms. Biofouling: The Journal of Bioadhesion and Biofilm Research. 28 (2), 187-198 (2012).
  11. Flemming, H. C. Sorption sites in biofilms. Water Sci Technol. 32 (8), 27-33 (1995).
  12. Debeer, D., Stoodley, P., Lewandowski, Z. Liquid Flow in Heterogeneous Biofilms. Biotechnol Bioeng. 44 (5), 636-641 (1994).
  13. Schultz, M. P., Swain, G. W. The effect of biofilms on turbulent boundary layers. J Fluid Eng-T Asme. 121 (1), 44-51 (1999).
  14. Song, J. S. L., Au, K. H., Huynh, K. T., Packman, A. I. Biofilm Responses to Smooth Flow Fields and Chemical Gradients in Novel Microfluidic Flow Cells. Biotechnol Bioeng. 111 (3), 597-607 (2014).
  15. Shrout, J. D., et al. The impact of quorum sensing and swarming motility on Pseudomonas aeruginosa biofilm formation is nutritionally conditional. Mol Microbiol. 62 (5), 1264-1277 (2006).
  16. Maxworthy, T., Nokes, R. I. Experiments on gravity currents propagating down slopes. Part 1. The release of a fixed volume of heavy fluid from an enclosed lock into an open channel. J Fluid Mech. 584, 433-453 (2007).
  17. Stewart, P. S. A review of experimental measurements of effective diffusive permeabilities and effective diffusion coefficients in biofilms. Biotechnol Bioeng. 59 (3), 261-272 (1998).
  18. Schramm, A., De Beer, D., Gieseke, A., Amann, R. Microenvironments and distribution of nitrifying bacteria in a membrane-bound biofilm. Environ Microbiol. 2 (6), 680-686 (2000).
  19. Santegoeds, C. M., Schramm, A., de Beer, D. Microsensors as a tool to determine chemical microgradients and bacterial activity in wastewater biofilms and flocs. Biodegradation. 9 (3-4), 159-168 (1998).
  20. Debeer, D., Stoodley, P., Roe, F., Lewandowski, Z. Effects of Biofilm Structures on Oxygen Distribution and Mass-Transport. Biotechnol Bioeng. 43 (11), 1131-1138 (1994).
  21. Liu, Y., Tay, J. H. The essential role of hydrodynamic shear force in the formation of biofilm and granular sludge. Water Res. 36 (7), 1653-1665 (2002).
  22. Zhang, W., et al. A Novel Planar Flow Cell for Studies of Biofilm Heterogeneity and Flow-Biofilm Interactions. Biotechnol Bioeng. 108 (11), 2571-2582 (2011).
  23. Tseng, B. S., et al. The extracellular matrix protects Pseudomonas aeruginosa biofilms by limiting the penetration of tobramycin. Environ Microbiol. 15 (10), 2865-2878 (2013).
  24. Debeer, D., Srinivasan, R., Stewart, P. S. Direct Measurement of Chlorine Penetration into Biofilms during Disinfection. Appl Environ Microb. 60 (12), 4339-4344 (1994).

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

הדפסות חוזרות והרשאות

בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה

בקש הרשאה

תגיות

Pseudomonas aeruginosaEscherichia coli

מאמרים קשורים