אנו מתארים את מכלול, המבצע, ועוצב ניקוי של מנגנון זרימה כדי התמונה פטרייתי ביופילמים בזמן אמת בזמן תחת זרימה. אנחנו גם מספקים ולדון אלגוריתמים כמותיים כדי לשמש על תמונות נרכשות.
מאמר שיטה
אנו מתארים את מכלול, המבצע, ועוצב ניקוי של מנגנון זרימה כדי התמונה פטרייתי ביופילמים בזמן אמת בזמן תחת זרימה. אנחנו גם מספקים ולדון אלגוריתמים כמותיים כדי לשמש על תמונות נרכשות.
ב קנדידה הלוע התחתון, חברי קנדידה חייב לדבוק ולגדול על פני השטח הרירית אוראלי בעוד תחת השפעת זרימת הרוק. בעוד פותחו מודלים עבור הגידול תחת זרימה, רבות ממערכות אלה יקרים, או אל תאפשר הדמיה בזמן התאים נמצאים תחת זרימה. פיתחנו מנגנון הרומן זה מאפשר לנו תמונה את הצמיחה וההתפתחות של תאי קנדידה אלביקנס תחת זרימה בזמן אמת. כאן, אנו מפרטים הפרוטוקול על הרכבה ועל השימוש והתותח זרימה, כמו גם כימות של נתונים שנוצרו. אנחנו יכולים לכמת את קצבי התאים לצרף ולנתק מהשקופית, כמו גם לקבוע מדד של ביומסה בשקופית לאורך זמן. מערכת זו הוא חסכוני ורב -גונית לעבוד עם סוגים רבים של מיקרוסקופ אור, כולל מיקרוסקופ benchtop זול, מסוגל מורחב הדמיה פעמים בהשוואה למערכות אחרות זרימה. בסך הכל, זה מערכת תפוקה נמוכה יכול לספק מידע בזמן אמת מאוד מפורט על הגידול biofilm של מינים פטרייתי תחת זרימה.
קנדידה אלביקנס (אלביקנס ג) הוא פתוגן פטרייתי הזדמנותית של בני אדם שיכולים להדביק סוגי רקמות רבים, כולל אוראלי משטחים הרירית, גורם קנדידה הלוע התחתון, וכתוצאה מכך איכות חיים נמוכה יותר עבור אנשים מושפעים1. ביופילמים היא מאפיין חשוב בפתוגנזה של ג אלביקנס, מחקרים רבים נעשו על היווצרות ועל תפקוד אלביקנס ג biofilms2,3,4, 5, שרבים מהם נערכו באמצעות חשמל סטטי (אין זרימת) במבחנה מודלים. עם זאת, אלביקנס ג חייב לדבוק ולגדול בנוכחות זרימת הרוק בחלל הפה. מערכות זרימה רבים פותחו כדי לאפשר לחיות תאים הדמיה6,7,8,9,10. מערכות זרימה שונים אלה עוצבו למטרות שונות, לכן לכל מערכת יש והחולשות שונים. מצאנו כי רבים מן הזרם מערכות מתאים אלביקנס ג היו יקרים, נדרש מתחם מפוברק חלקים, או יכול לא להיות עם תמונה במהלך הזרימה, היה צריך לעצור לפני הדמיה. לכן, פיתחנו מנגנון זרימת הרומן ללמוד אלביקנס ג ביופילמים תחת זרימה11. במהלך העיצוב של מנגנון הזרימה שלנו, עקבנו אלה השיקולים המרכזיים. ראשית, רצינו להיות היכולת לכמת את מספר היבטים biofilm הצמיחה וההתפתחות ב בזמן אמת ללא צורך את השימוש פלואורסצנט תאים (המאפשר לנו זנים מוטציה המחקר, מבודד קליניים יאומתו בקלות). שנית, רצינו כל החלקים יהיו זמינים מסחרית עם מעט שינויים לא (כלומר., אין ייצור מותאם אישית), ומאפשר לאחרים יותר בקלות לשחזר את המערכת שלנו, המאפשרות תיקונים קלים. שלישית, גם רצינו לאפשר עבור המורחבת הדמיה פעמים במחירים זרימה גבוהה יחסית. לבסוף, רצינו, לאחר תקופה של תאים לצרף המצע תחת זרימה, להיות מסוגל לפקח על צמיחה biofilm לאורך זמן ממושך ללא החדרת תאים חדשים.
שיקולים אלו הובילו אותנו לפתח את הבקבוק-שני recirculating מערכת הזרימה מאויר באיור1. שתי המבחנות מאפשרים לנו לפצל את הניסוי לתוך בשני שלבים, שלב מצורף שמושך מן הבקבוק מצורף נזרע תא ושלב הצמיחה המשתמשת מדיה ללא תא כדי להמשיך את הצמיחה biofilm ללא התוספת של תאים חדשים. מערכת זו מיועדת לעבודה עם חדר דגירה על המיקרוסקופ, עם השקופית, הצנרת לתו זה (2-5, איור 1) להצבה בתוך החממה, והניח כל שאר הרכיבים במיכל המשני גדול בחוץ מיקרוסקופ. בנוסף, קדירות פלטה עם רגש טמפרטורה המצורפת משמש כדי לשמור על תאים פטרייתי הבקבוקון קובץ מצורף ב- 37 מעלות צלזיוס. כמו זה הוא צואה, מערכת זו הוא מסוגל הדמיה רציפה במהלך הזרימה (יכול להיות מעל 36 h בהתאם לתנאים), ניתן להשתמש מיקרוסקופים סטנדרטי ביותר, כולל מיקרוסקופ benchtop ישר או הפוך. כאן, נדון ההרכבה, המבצע, ומספקים ניקוי על מנגנוני זרימה, כמו גם כמו כמה אלגוריתמים בסיסיים ImageJ כמותיים כדי לנתח קטעי וידאו לאחר ניסוי.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
1. להרכיב את המנגנון זרימה
2. ביצוע ניסוי

3. יש לנקות את המנגנון זרימה
4. לכימות קטעי וידאו
הערה: כל הקבצים צריך להמיר פורמט קובץ (. TIF) תג התמונה לעבודה. בנוסף, כדי להשוות בין ניסויים, חיוני כי כל התמונות נלקחים עם מיקרוסקופ אותו ואת ההדמיה פרמטרים, כפי שפורט לעיל.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
להחליפן בתמונות של מצב רגיל בין לילה זמן לשגות הניסוי באמצעות פראי-סוג אלביקנס ג תאים ב 37 ° C ניתן לראות באיור 2א ו- 1 וידאו משלימה. התמונות היו חדות משופרת כדי לשפר את הראות. בוצע כימות הנתונים המקוריים, גרפים נציג ניתן לראות באיור 2B. כדי להפיק גרפים אלה, הנתונים היו מנורמל קודם לאזור הדימות (כלומר, לחלק את הסכום הכולל הדמיה אזור), להתנתקות היה נוסף מנורמל כד...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
באמצעות מערכת הזרימה כמתואר לעיל מאפשר לדור של קטעי וידאו זמן לשגות כמותית של biofilm פטרייתי צמיחה והתפתחות. כדי לאפשר השוואות בין ניסויים זה חשיבות חיונית על מנת להבטיח כי הפרמטרים הדמיה נשמרים זהה. זה כולל הבטחת כי המיקרוסקופ מוגדרת לתאורת קוהלר עבור ניסוי (מדריכים רבים זמינים באינטרנט עבור תהליך זה). מלבד הדמיה פרמטרים, יש כמה צעדים חשובים שיש לזכור בעת עבודה עם מנגנון זרימה. ראשית, חשוב להבטיח מלכודת בועות תישמר תחת ואקום במהלך זרימת נוזלים, כמו כשל לשם כך יוביל נגררים באמצעות מלכודת בועות אוויר. באופן דומה, כאשר המ...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
המחברים אין לחשוף.
המחברים רוצה להכיר ד ר ווייד עורכת הדין למתן ערך קלט בעיצוב של המנגנון זרימה.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| משאבה | Cole Parmer | 07522-20 | 6 |
| ראש משאבה | Cole Parmer | 77200-60 | 6 |
| צינורות | Cole Parmer | 96410-14 | N/A |
| מתאם מלכודת בועות | Cole Parmer | 30704-84 | 3 |
| מתאם ואקום מלכודת בועות עבור 1/4 אינץ' קו ואקום מזהה | Cole Parmer | 31500-55 | 3 |
| מתאם מסנן בשורה (4 דרושים) | Cole Parmer | 31209-40 | 8,9 |
| צד כתום Y | Cole Parmer | 31209-55 | 7 |
| צד ירוק Y | ibidi | 10827 | 2 |
| * שקופיות | ibidi | 80196 | 4 |
| * פתיונות שקופיות | ibidi | 10802 | 4 |
| ואקום מלכודת בועות בסיוע | Elveflow/Darwin microfluidics | KBTLarge - ערכת מלכודת בועות מיקרופלואידית | 3 |
| צלוחיות מדיה | קורנינג | 4980-500 | 1 |
| 0.2 ומיקרו; m מסנן אוויר | קורנינג | 431229 1 | |
| בקבוק זכוכית הברגה ל-PD ובקבוק מסנן (2 דרושים) | קורנינג | 1395-100 | 5,10 |
| מכסה בורג מועבר ל-PD ובקבוק מסנן (2 דרושים) | Wheaton | 1129750 | 5,10 |
| מחבר צינורות | Screwcap Wheaton | 1129814 | 5,10 |
| מחבר צינורות מכונת כביסה משופעת | Danco | 88579 | 5,10 |
| כביסה שטוחה מחבר צינורות | Danco | 88569 | 5,10 |
| מהדקים למסננים מקוונים ובמורד הזרם Y (7 דרושים) | Oetiker/MSC Industrial Supply Company | 15100002-100 | 7,8,9 |
| כלי מהדק | Oetiker/MSC חברת אספקה תעשייתית | 14100386 | N / A |
| 20 μ m מסנן מדיה מקוון | מכשירים מדעיים אנליטיים | 850-1331 | 8 |
| 10 μ m מסנן מדיה בשורה | מכשירים מדעיים אנליטיים | 850-1333 | 9 |
| 2 μ m מסנן מדיה כניסה | Supelco/Sigma-Aldrich | 58267 | 10 |
| * 0.22 & מסנן מדיה m | Millipore | SVGV010RS | 11 |
| * 0.22 ומיקרו; מסנן מדיה M " מתאם" | BD Biosciences | 329654 11 | |
| פקק גומי | Fisher Scientific | 14-131E | 1 |
| מערבל פלטה חמה עם יציאת בדיקה חיצונית | ThermoFisher Scientific | 88880006 | N/A |
| בדיקת טמפרטורה | ThermoFisher Scientific | 88880147 | N / A |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה
בקש הרשאה