Name: התקני microfluidic פשוטים עבור In vivo הדמיה של ג elegans, דרוזופילה ודג זברה (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2012-09-30T14:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 32 s
Description: למדו לייצר התקני מיקרו-זרימה פשוטים להדמיה חיה ללא חומרי הרדמה של C. elegans, Drosophila ודגי זברה באמצעות ממברנת PDMS גמישה. שיטה זו מאפשרת מחקר מדויק של תהליכים ביולוגיים בזמן אמת.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

אנו מודים לד&quot;ר Krishanu ריי למניות תסיסנית, Tarjani Agarwal לשמירת תסיסנית כלוב, פיטר Juo לnuIs25 וCGC לג זני elegans. SPK עשה jsIs609 במעבדתו של מייקל התשיעייה. אנו מודים Arpan Agnihotri (Pilani BITS) על עזרתו בזמן לשגות הדמיה של תחבורת מיטוכונדריה של jsIs609 בעלי חיים בהתקני microfluidic. אנו מודים לד&quot;ר Vatsala Thirumalai וסורייה פראקאש שספק לנו עוברי דג זברה. אנו מודים לד&quot;ר קרישנה וCIFF בבנק המרכזי לאומי לשימוש במיקרוסקופ confocal הדיסק מסתובב נתמך על ידי משרד מדע וטכנולוגיה, המרכז לננוטכנולוגיה (מס SR/55/NM-36-2005). אנו מודים גם לKaustubh ראה, ו &#39;Venkatraman וChetana Sachidanand לדיונים. עבודה זו מומנה על ידי מלגת DBT פוסט הדוקטורט (SM), ערכת מסלול מהיר DST (SM) וDBT מענק ל( SPK). SA נתמך על ידי מענקי DST וCSIR לSPK.

<ol><li>Whitesides, G. M., Ostuni, E., Takayama, S., Jiang, X., Ingber, D. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Soft+lithography+in+biology+and+biochemistry%5BTitle%5D)+AND+%22Annu.+Rev.+Biomed.+Eng%22%5BJournal%5D)">Soft lithography in biology and biochemistry.</a> Annu. Rev. Biomed. Eng. 3, 335-373 (2001).</li>
<li>Guo, S. X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Femtosecond+laser+nanoaxotomy+lab-on-a-chip+for+in+vivo+nerve+regeneration+studies%5BTitle%5D)+AND+%22Nat.+Methods%22%5BJournal%5D)">Femtosecond laser nanoaxotomy lab-on-a-chip for in vivo nerve regeneration studies.</a> Nat. Methods. 5, 531-533 (2008).</li>
<li>Gilleland, C. L., Rohde, C. B., Zeng, F., Yanik, M. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microfluidic+immobilization+of+physiologically+active+Caenorhabditis+elegans%5BTitle%5D)+AND+%22Nat.+Protoc%22%5BJournal%5D)">Microfluidic immobilization of physiologically active Caenorhabditis elegans.</a> Nat. Protoc. 5, 1888-1902 (2010).</li>
<li>Mondal, S., Ahlawat, S., Rau, K., Venkataraman, V., Koushika, S. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Imaging+in+vivo+neuronal+transport+in+genetic+model+organisms+using+microfluidic+devices%5BTitle%5D)+AND+%22Traffic%22%5BJournal%5D)">Imaging in vivo neuronal transport in genetic model organisms using microfluidic devices.</a> Traffic. 12, 372-385 (2011).</li>
<li>Chung, K., Crane, M. M., Lu, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Automated+on-chip+rapid+microscopy%2C+phenotyping+and+sorting+of+C.+elegans%5BTitle%5D)+AND+%22Nat.+Methods%22%5BJournal%5D)">Automated on-chip rapid microscopy, phenotyping and sorting of C. elegans.</a> Nat. Methods. 5, 637-643 (2008).</li>
<li>Allen, P. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Single-synapse+ablation+and+long-term+imaging+in+live+C.+elegans%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurosci.+Methods%22%5BJournal%5D)">Single-synapse ablation and long-term imaging in live C. elegans.</a> J. Neurosci. Methods. 173, 20-26 (2008).</li>
<li>Chronis, N., Zimmer, M., Bargmann, C. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microfluidics+for+in+vivo+imaging+of+neuronal+and+behavioral+activity+in+Caenorhabditis+elegans%5BTitle%5D)+AND+%22Nat.+Methods%22%5BJournal%5D)">Microfluidics for in vivo imaging of neuronal and behavioral activity in Caenorhabditis elegans.</a> Nat. Methods. 4, 727-731 (2007).</li>
<li>Rohde, C. B., Zeng, F., Gonzalez-Rubio, R., Angel, M., Yanik, M. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microfluidic+system+for+on-chip+high-throughput+whole-animal+sorting+and+screening+at+subcellular+resolution%5BTitle%5D)+AND+%22Proc.+Natl.+Acad.+Sci.+U.S.A%22%5BJournal%5D)">Microfluidic system for on-chip high-throughput whole-animal sorting and screening at subcellular resolution.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 104, 13891-13895 (2007).</li>
<li>Hulme, S. E., Shevkoplyas, S. S., Apfeld, J., Fontana, W., Whitesides, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+microfabricated+array+of+clamps+for+immobilizing+and+imaging+C.+elegans%5BTitle%5D)+AND+%22Lab+Chip%22%5BJournal%5D)">A microfabricated array of clamps for immobilizing and imaging C. elegans.</a> Lab Chip. 7, 1515-1523 (2007).</li>
<li>Zeng, F., Rohde, C. B., Yanik, M. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sub-cellular+precision+on-chip+small-animal+immobilization%2C+multi-photon+imaging+and+femtosecond-laser+manipulation%5BTitle%5D)+AND+%22Lab+Chip%22%5BJournal%5D)">Sub-cellular precision on-chip small-animal immobilization, multi-photon imaging and femtosecond-laser manipulation.</a> Lab Chip. 8, 653-656 (2008).</li>
<li>Chokshi, T. V., Ben-Yakar, A., Chronis, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((CO2+and+compressive+immobilization+of+C.+elegans+on-chip%5BTitle%5D)+AND+%22Lab+Chip%22%5BJournal%5D)">CO2 and compressive immobilization of C. elegans on-chip.</a> Lab Chip. 9, 151-157 (2009).</li>
<li>Krajniak, J., Lu, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Long-term+high-resolution+imaging+and+culture+of+C.+elegans+in+chip-gel+hybrid+microfluidic+device+for+developmental+studies%5BTitle%5D)+AND+%22Lab+Chip%22%5BJournal%5D)">Long-term high-resolution imaging and culture of C. elegans in chip-gel hybrid microfluidic device for developmental studies.</a> Lab Chip. 10, 1862-1868 (2010).</li>
<li>Goodman, M. B., Hall, D. H., Avery, L., Lockery, S. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Active+currents+regulate+sensitivity+and+dynamic+range+in+C.+elegans+neurons%5BTitle%5D)+AND+%22Neuron%22%5BJournal%5D)">Active currents regulate sensitivity and dynamic range in C. elegans neurons.</a> Neuron. 20, 763-772 (1998).</li>
<li>Snow, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Two+anterograde+intraflagellar+transport+motors+cooperate+to+build+sensory+cilia+on+C.+elegans+neurons%5BTitle%5D)+AND+%22Nat.+Cell+Biol%22%5BJournal%5D)">Two anterograde intraflagellar transport motors cooperate to build sensory cilia on C. elegans neurons.</a> Nat. Cell Biol. 6, 1109-1113 (2004).</li>
<li>Lewis, J. A., Wu, C. H., Berg, H., Levine, J. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+genetics+of+levamisole+resistance+in+the+nematode+Caenorhabditis+elegans%5BTitle%5D)+AND+%22Genetics%22%5BJournal%5D)">The genetics of levamisole resistance in the nematode Caenorhabditis elegans.</a> Genetics. 95, 905-928 (1980).</li>
<li>Richmond, J. E., Jorgensen, E. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((One+GABA+and+two+acetylcholine+receptors+function+at+the+C.+elegans+neuromuscular+junction%5BTitle%5D)+AND+%22Nat.+Neurosci%22%5BJournal%5D)">One GABA and two acetylcholine receptors function at the C. elegans neuromuscular junction.</a> Nat. Neurosci. 2, 791-797 (1999).</li>
<li>Badre, N. H., Martin, M. E., Cooper, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+physiological+and+behavioral+effects+of+carbon+dioxide+on+Drosophila+melanogaster+larvae%5BTitle%5D)+AND+%22Comp.+Biochem.+Physiol.+A.+Mol.+Integr.+Physiol%22%5BJournal%5D)">The physiological and behavioral effects of carbon dioxide on Drosophila melanogaster larvae.</a> Comp. Biochem. Physiol. A. Mol. Integr. Physiol. 140, 363-376 (2005).</li>
<li>Stiernagle, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Maintenance+of+C.+elegans%5BTitle%5D)+AND+%22WormBook%22%5BJournal%5D)">Maintenance of C. elegans.</a> WormBook. , 1-11 (2006).</li>
<li>Westerfield, M. The zebrafish book. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aWesterfield%2C+M+%22A+guide+for+the+laboratory+use+of+zebrafish+%28Danio+rerio%29%22">A guide for the laboratory use of zebrafish (Danio rerio)</a>. , 4th edn, Univ. of Oregon Press. Eugene. (2000).</li>
<li>Henn, K., Braunbeck, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dechorionation+as+a+tool+to+improve+the+fish+embryo+toxicity+test+%28FET%29+with+the+zebrafish+%28Danio+rerio%29%5BTitle%5D)+AND+%22Comp.+Biochem.+Physiol.+C.+Toxicol.+Pharmacol%22%5BJournal%5D)">Dechorionation as a tool to improve the fish embryo toxicity test (FET) with the zebrafish (Danio rerio).</a> Comp. Biochem. Physiol. C. Toxicol. Pharmacol. 153, 91-98 (2011).</li>
<li>Fatouros, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Inhibition+of+tau+aggregation+in+a+novel+Caenorhabditis+elegans+model+of+tauopathy+mitigates+proteotoxicity%5BTitle%5D)+AND+%22Hum.+Mol.+Genet%22%5BJournal%5D)">Inhibition of tau aggregation in a novel Caenorhabditis elegans model of tauopathy mitigates proteotoxicity.</a> Hum. Mol. Genet. , (2012).</li>
<li>Barkus, R. V., Klyachko, O., Horiuchi, D., Dickson, B. J., Saxton, W. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Identification+of+an+axonal+kinesin-3+motor+for+fast+anterograde+vesicle+transport+that+facilitates+retrograde+transport+of+neuropeptides%5BTitle%5D)+AND+%22Mol.+Biol.+Cell%22%5BJournal%5D)">Identification of an axonal kinesin-3 motor for fast anterograde vesicle transport that facilitates retrograde transport of neuropeptides.</a> Mol. Biol. Cell. 19, 274-283 (2008).</li>
<li>Craig, M. P., Gilday, S. D., Hove, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dose-dependent+effects+of+chemical+immobilization+on+the+heart+rate+of+embryonic+zebrafish%5BTitle%5D)+AND+%22Lab.+Anim.+%28NY%29%22%5BJournal%5D)">Dose-dependent effects of chemical immobilization on the heart rate of embryonic zebrafish.</a> Lab. Anim. (NY). 35, 41-47 (2006).</li>
<li>Pardo-Martin, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High-throughput+in+vivo+vertebrate+screening%5BTitle%5D)+AND+%22Nat.+Methods%22%5BJournal%5D)">High-throughput in vivo vertebrate screening.</a> Nat. Methods. 7, 634-636 (2010).</li>
<li>Stainier, D. Y., Lee, R. K., Fishman, M. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cardiovascular+development+in+the+zebrafish.+I.+Myocardial+fate+map+and+heart+tube+formation%5BTitle%5D)+AND+%22Development%22%5BJournal%5D)">Cardiovascular development in the zebrafish. I. Myocardial fate map and heart tube formation.</a> Development. 119, 31-40 (1993).</li>
<li>Hall, D. H., Hedgecock, E. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Kinesin-related+gene+unc-104+is+required+for+axonal+transport+of+synaptic+vesicles+in+C.+elegans%5BTitle%5D)+AND+%22Cell%22%5BJournal%5D)">Kinesin-related gene unc-104 is required for axonal transport of synaptic vesicles in C. elegans.</a> Cell. 65, 837-847 (1991).</li>
<li>Kumar, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Caenorhabditis+elegans+Kinesin-3+motor+UNC-104%2FKIF1A+is+degraded+upon+loss+of+specific+binding+to+cargo%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+Genet%22%5BJournal%5D)">The Caenorhabditis elegans Kinesin-3 motor UNC-104/KIF1A is degraded upon loss of specific binding to cargo.</a> PLoS Genet. 6, e1001200(2010).</li>
<li>Ou, G., Vale, R. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Molecular+signatures+of+cell+migration+in+C.+elegans+Q+neuroblasts%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Cell.+Biol%22%5BJournal%5D)">Molecular signatures of cell migration in C. elegans Q neuroblasts.</a> J. Cell. Biol. 185, 77-85 (2009).</li>
<li>Levitan, E. S., Lanni, F., Shakiryanova, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vivo+imaging+of+vesicle+motion+and+release+at+the+Drosophila+neuromuscular+junction%5BTitle%5D)+AND+%22Nat.+Protoc%22%5BJournal%5D)">In vivo imaging of vesicle motion and release at the Drosophila neuromuscular junction.</a> Nat. Protoc. 2, 1117-1125 (2007).</li>
<li>Morris, R. L., Hollenbeck, P. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+regulation+of+bidirectional+mitochondrial+transport+is+coordinated+with+axonal+outgrowth%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Cell.+Sci%22%5BJournal%5D)">The regulation of bidirectional mitochondrial transport is coordinated with axonal outgrowth.</a> J. Cell. Sci. 104, 917-927 (1993).</li>
<li>Louie, K., Russo, G. J., Salkoff, D. B., Wellington, A., Zinsmaier, K. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+imaging+conditions+on+mitochondrial+transport+and+length+in+larval+motor+axons+of+Drosophila%5BTitle%5D)+AND+%22Comp.+Biochem.+Physiol.+A.+Mol.+Integr.+Physiol%22%5BJournal%5D)">Effects of imaging conditions on mitochondrial transport and length in larval motor axons of Drosophila.</a> Comp. Biochem. Physiol. A. Mol. Integr. Physiol. 151, 159-172 (2008).</li>
<li>Pilling, A. D., Horiuchi, D., Lively, C. M., Saxton, W. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Kinesin-1+and+Dynein+are+the+primary+motors+for+fast+transport+of+mitochondria+in+Drosophila+motor+axons%5BTitle%5D)+AND+%22Mol.+Biol.+Cell%22%5BJournal%5D)">Kinesin-1 and Dynein are the primary motors for fast transport of mitochondria in Drosophila motor axons.</a> Mol. Biol. Cell. 17, 2057-2068 (2006).</li>
</ol>

אין ניגודי האינטרסים הכריזו.

התקני microfluidic PDMS הם שקופים אופטי ולכן ניתן להשתמש בו לרזולוציה גבוהה בתחום הדמית vivo של כל אורגניזם מודל שקוף / שקוף. התכנון שלנו הוא מתאים להדמית הגדלה גבוהה זמנית spatio של אירועים הסלולר ומשנה הסלולר בבעלי חיים שלמים. Microfabrication באמצעות טכניקות ליתוגרפיה רכות מאפשר מניפולציה קלה של מידות מכשיר לגדלים שונים של אורגניזם מודל. מכשירים בגדלים שונים מיוצרים עבור שלבים שונים של ג elegans, זחלי דרוזופילה וזחלי דג זברה. התקנים עם גבהים ...

<table border="1" style=";text-align:right;direction:rtl"><tbody><tr><td> שם המגיב </td><td> חברה </td><td> מספר קטלוגים </td><td> תגובות (אופציונלי) </td></tr><tr><td> פרוסות סיליקון </td><td> רקיק אוניברסיטה </td><td> 150 מ&quot;מ (100) Mech כיתת SSP סי </td><td></td></tr><tr><td> Clewin תוכנה </td><td> WieWeb תוכנה </td><td> גרסה 2.90 </td><td></td></tr><tr><td> פלוטר ליזר </td><td> הדמית קו דקה </td><td> 65024 DPI </td><td></td></tr><tr><td> HMDS </td><td> סיגמה אולדריץ </td><td> 440191-100 מ&quot;ל </td><td></td></tr><tr><td> SU8 </td><td> Microchem </td><td> SU8-2025, SU8-2050 </td><td></td></tr><tr><td> מפתחים </td><td> Microchem </td><td> SU8 מפתחים </td><td></td></tr><tr><td> Silane </td><td> סיגמה אולדריץ </td><td> 448931-10G </td><td></td></tr><tr><td> PDMS </td><td> Dow Corning </td><td> Sylgard 184 </td><td></td></tr><tr><td> מנורת UV </td><td> אוריאל </td><td> 66943 </td><td> 200W הכספי אוריאל אור </td></tr><tr><td> תנור אוויר חם </td><td> מכשירי Ultra </td><td> Custom made </td><td> הגדר ב 50 מעלות צלזיוס </td></tr><tr><td> פלטה </td><td> ציוד מעבדת איקא </td><td> 3810000 </td><td> <a href="http://www.ika.com" target="_blank">http://www.ika.com</a> </td></tr><tr><td> שואב פלזמה </td><td> Harrick פלזמה </td><td> PDC-32G </td><td></td></tr><tr><td> טווה </td><td> מערכות ייצור מוליכים למחצה </td><td> SPIN150-NPP </td><td> <a href="http://www.SPS-Europe.com" target="_blank">www.SPS-Europe.com</a> </td></tr><tr><td> תלוש כיסוי זכוכית </td><td> זהב חותם </td><td> 22 22 מ&quot;מ X, עובי מס &#39;1 </td><td></td></tr><tr><td>סי אלגנס </td><td> Caenorhabditis גנטיקת המרכז (CGC) </td><td> e1265, ayIs4 </td><td></td></tr><tr><td> דרוזופילה </td><td> בלומינגטון </td><td> P {chaGAL4} / ארגון נוער קתולי, כטב&quot;מ-syt.eGFP </td><td></td></tr><tr><td> דג זברה </td><td> סוג פראי הודי </td><td> סוג פרוע </td><td></td></tr><tr><td> צינור Tygon </td><td> סיגמא </td><td> Z279803 </td><td></td></tr><tr><td> מחט מייקרו </td><td> סיגמא </td><td> Z118044 </td><td> חותך לחתיכות 1 סנטימטר </td></tr><tr><td> 3-way ברזלים </td><td> סיגמא </td><td> S7521 </td><td></td></tr><tr><td> אגרופן אריס </td><td> סיגמא </td><td> Z708631 </td><td></td></tr><tr><td> גז חנקן דחוס </td><td> ספק גז מקומי </td><td></td><td> השתמש בוסת, כדי לשלוט בלחץ </td></tr><tr><td> מיקרוסקופ סטריאו &lt;/ Td&gt; <td> ניקון </td><td> SMZ645 </td><td></td></tr><tr><td> מיקרוסקופ confocal </td><td> תידור ואולימפוס </td><td> Yokogawa ספינינג דיסק confocal מיקרוסקופ </td><td></td></tr><tr><td> ImageJ </td><td> המכונים הלאומיים לבריאות </td><td> <a href="http://www.rsbweb.nih.gov/ij" target="_blank">www.rsbweb.nih.gov / ij</a> </td><td> Java תכנית עיבוד תמונה מבוססת </td></tr></tbody></table>

התקני microfluidic פשוטים עבור<em&gt; in vivo</em&gt; הדמיה של<em&gt; ג elegans</em&gt;,<em&gt; דרוזופילה</em&gt; ודג זברה

Simple Microfluidic Devices for in vivo Imaging of C. elegans, Drosophila and Zebrafish

מכשירי fluidic מייקר מפוברק לספק סביבת מייקרו נגישה למחקרי vivo על אורגניזמים קטנים. תהליכי ייצור פשוטים זמינים עבור התקני microfluidic באמצעות טכניקות ליתוגרפיה רכות 1-3. התקני microfluidic שמשו במשך הדמית משנה הסלולר 4,5, in vivo ליזר microsurgery 2,6 וסלולרית הדמיה 4,7. בחי ההדמיה דורשת קיבוע של אורגניזמים. זו הושגה באמצעות שאיבה 5,8, ערוצים מחודדים 6,7,9, ממברנות deformable 2-4,10, יניקה עם קירור נוסף 5, הרדמת גז 11, ג&#39;לים רגיש לטמפרטורה 12, דבק cyanoacrylate 13 והרדמה כגון levamisole 14 , בן 15. הרדמה נפוצה להשפיע על הולכה סינפטית 16,17 וידועים יש השפעות מזיקות על 4 הובלה עצביות משנה הסלולר. ברחוב זהג&#39;ודי אנחנו מדגימים קרום בסיס פולי דימתיל-siloxane מכשיר (PDMS) המאפשר קיבוע ללא הרדמה של אורגניזמים מודל גנטיים תקינים כגון elegans Caenorhabditis (סי אלגנס), זחלי דרוזופילה וזחלי דג זברה. אורגניזמים מודל אלו מתאימים למחקרי vivo במכשירי microfluidic בגלל קוטרם הקטן והגופים שקופים אופטי או שקופים. קטרי גוף לנוע בין ~ 10 מיקרומטר ל ~ 800 מיקרומטר לשלבים מוקדמים של זחל ג זחלי elegans ודג זברה ודורש התקני microfluidic בגדלים שונים כדי להשיג קיבוע מלא ל הדמיה ברזולוציה גבוהה זמן לשגות. אורגניזמים אלה משותקים באמצעות לחץ המופעל על ידי גז חנקן דחוס דרך עמודת נוזל וצלם באמצעות מיקרוסקופ הפוך. בעלי חיים ששוחררו מהמלכודת לחזור לתנועה רגילה בתוך 10 דקות. אנחנו מדגימים ארבעה יישומים של הדמית זמן לשגות בג elegansכלומר, תחבורת הדמית המיטוכונדריה בתאי עצב, תחבורת שלפוחית ​​מראש הסינפטי בתחבורת תחבורה-פגומת מוטציה, קולטן הגלוטמט וחלוקת תא neuroblast ש. נתונים שהתקבלו מסרטים כאלה מראים שקיבוע microfluidic הוא אמצעי שימושי ומדויק של רכישה בנתוני vivo של אירועים הסלולר ומשנה הסלולר בהשוואה לחיות מורדמות (האיור 1J ו3C-F 4). מידות מכשיר שונו כדי לאפשר הדמית זמן לשגות בשלבים שונים של ג elegans, תחילה זחלי instar דרוזופילה וזחלי דג זברה. הובלה של שלפוחית ​​מסומנים synaptotagmin מתויג עם GFP (syt.eGFP) בנוירונים חושיים תערוכות תנועה מכוונת של סמני שלפוחית ​​סינפטיים לידי ביטוי בתאי עצב תחושתיים כולינרגיות בזחלי תסיסנית שלמים 1 instar. מכשיר דומה כבר נעשה שימוש כדי לבצע הדמית זמן לשגות של פעימות לב ב~ הפרית הודעת שעה 30 (hpf)דג זברת זחלים. נתונים אלו מראים כי מכשירים הפשוטים שפתחנו ניתן ליישם במגוון רחב של מערכות מודל ללמוד כמה תאי תופעות ביולוגיות וההתפתחותי בגוף חי.

מכשיר הקיבוע הוא בלוק bilayer PDMS המפוברק על ידי שתי שכבות מליטות: שכבת זרימה (שכבה 1) ושכבת שליטה (שכבה 2) כפי שמוצג באיור 1. המלכודת הראשית מחוברת לבלון גז חנקן באמצעות רגולטור וזין תחנה 3-דרך ליישם את הלחץ דרוש (3-14 psi) על גבי הקרום דרך עמודת נוזל (איור 1 א). הקרום הסיט immobilizes ג זחלי elegans, דרוזופילה או דג זברה בערוץ הזרימה מתוכננת עם ממדים שונים (התרשים 1B ו1C). מסכות תמונה משמשות לעצב שכבות מכשיר ק...

מכשיר microfluidic פשוט פותח כדי לבצע הרדמה חופשיה<em&gt; In vivo</em&gt; הדמיה של<em&gt; ג elegans</em&gt;, שלם<em&gt; דרוזופילה</em&gt; זחלים וזחלי דג זברה. המכשיר מנצל PDMS קרום deformable לשתק אורגניזמים המודל הבא על מנת לבצע זמן לשגות הדמיה של תהליכים רבים כגון קצב לב, חלוקת תא והובלה עצבית משנה הסלולר. אנו מדגימים את השימוש במכשיר זה ולהראות דוגמאות לסוגים שונים של נתונים שנאספו ממערכות מודל שונות.

התקני microfluidic פשוטים עבור<em&gt; In vivo</em&gt; הדמיה של<em&gt; ג elegans</em&gt;,<em&gt; דרוזופילה</em&gt; ודג זברה

התקני פלואידיקה מיוצרים במיקרו-פבריקציה מספקים סביבה מיקרוסקופית נגישה למחקרים in vivo באורגניזמים קטנים. תהליכי ייצור פשוטים הם...

שלום, אני שמאל, פוסט-דוקטורנט במעבדה של TUR Kika במרכז הלאומי למדעי הביולוגיה בהודו. בסרטון זה אראה לכם כיצד לייצר התקני מיקרו-פלואידיקה ביולוגית באמצעות טכניקות של ליתוגרפיה רכה בסביבת מעבדה רגילה. אשתמש בהתקנים אלו לצילום תאי ותת-תאי ברזולוציה גבוהה של אורגניזמים מודליים גנטיים.פרוטוקול זה יאפשר לחוקרים לבצע הדמיה זו במרווחי זמן (time lapse imaging) באורגניזמים שלמים ללא הרדמה. אז בואו נתחיל. פיתחנו התקן מיקרופוני פשוט לביצוע הדמיה in vivo ללא הרדמה של אורגניזמי מודל גנטיים כגון *C. elegans*, זבוב דרוסופילה (*D. melanogaster*) ודגי זברה.במחקר זה, אנו מדגימים התקן למובליזציה שקופה מבוסס ממברנה, שיוצר באמצעות יציקה רכה של PDMS. כדי לקבע אורגניזם בודד, אנו מאתרים חיה בודדת תחת מיקרוסקופ סטריאו ולוכדים אותה באמצעות טיפה קטנה של תמיסת בופר בעזרת מיקרופיפט, מ memasים את החיה הבודדת לתוך תעלת הזרימה ומקבעים אותה תחת ממברנת ה-PTMS. זאת באמצעות חיבור גז חנקן בלחץ דרך שסתום כדורי תלת-כיווני.תכננו את מבני המיקרו-פלואידיקה באמצעות תוכנת שרטוט. נקו פרוסות סיליקון בגודל שני סנטימטר על שני סנטימטר ב-20% KOH למשך דקה אחת ושטפו במים מזוקקים (di water). ייבשו את החלקים באמצעות גז חנקן ובצעו דהידרציה ב-122 Celsius למשך ארבע שעות.בצעו ציפוי סיבוב (Spin-coating) של hexa metal על חלקי סיליקון במהירות של 500 RPM למשך חמש שניות ו-3000 RPM למשך 30 שניות. בצעו ציפוי סיבוב של SU 8 2 0 2 5 על פרוסות סיליקון במהירות של 500 RPM למשך חמש שניות ו-2000 RPM למשך 30 שניות. בצעו אפייה רכה (Soft bake) לחלקי הסיליקון המצופים בטמפרטורה של 65 °C למשך דקה אחת ובטמפרטורה של 95 °C למשך 10 דקות.חשפו את פרוסות הסיליקון (wafers) המצופות ב-SU-8 לאחר אפייה למנורת UV בהספק של 200 watt דרך הפוטו-מסכה עבור עיצוב 1 ועיצוב 2, עבור שכבת זרימה ושכבת בקרה בהתאמה. בצעו אפייה לאחר החשיפה (post bake) לפרוסות בטמפרטורה של 65 °C למשך דקה אחת ו-95 °C למשך 10 דקות. פתחו את החלקים באמצעות תמיסת פיתוח SUA למשך 20 דקות.קודדו את החלקים באמצעות אדי tri chloro per fluoro CET seline במייבש למשך שעתיים. ערבבו את בסיס ה-poly dyl xox ואת סוכן ההקשחה ביחס של 10 ל-1 לפי משקל. בצעו דגזציה לתערובת כדי להסיר את כל בועות האוויר שנוצרו במהלך הערבוב.שפכו תערובת PDMS בעובי של 5 מילימטרים על גבי פרוסות סיליקון עם תבנית משקל SC של העיצוב. עשו זאת בעדינות כדי למנוע היווצרות בועות אוויר. בצעו ציפוי סבב (Spin coat) כדי ליצור שכבה אחידה של PDMS על פרוסות הסיליקון עם העיצוב עבור שכבת הזרימה, במהירות של 500 RPM למשך 5 שניות, ולאחר מכן במהירות של 1500 RPM למשך 30 שניות.חממו בתנור את שני החלקים של עיצוב אחד ועיצוב שתיים המכילים PDMS בטמפרטורה של 50 °C למשך שש שעות. גזרו את חלק ה-PDMS מהמצע של הסיליקון באמצעות להב משני המכיל את תבנית SCH שתיים. נקבו חור קטן בחלק העליון של המאגר המחבר את המלכודת הראשית בתבנית ה-PDMS.השתמשו במחט בעלת קוטר מקסימלי או במחט 18 gauge. חשפו את פני השטח התחתונים של שכבת הבקרה ואת פני השטח העליונים של שכבת הזרימה לפלזמה של אוויר ב-18 wat למשך שתי דקות. הצמידו את שני פני השטח שעברו טיפול בפלזמה בעזרת לחץ עדין, ובקלו אותם בטמפרטורה של 50 °C למשך שעתיים.גזרו את המכשירים המחוברים ממצע הסיליקון באמצעות תכנון SUH 1 ונקבו חורי גישה במאגרי הכניסה והיציאה של תעלת הזרימה. חשפו את שכבת ה-PD התחתונה של המכשיר ואת כיסוי הזכוכית הנקי. חשפו לפלזמה של אוויר במתח של 18 volt למשך שתי דקות.הניחו את שני המשטחים שעברו טיפול בפלסמה בלחץ עדין ואפו בטמפרטורה של 50 °C למשך שעתיים. אחסנו את המכשיר בסביבה נקייה לשימוש עתידי. לאחר ייצור המכשירים, אראה לכם כיצד להשתמש בממברנת PDMS כדי להטמיע c elegans בתוך המכשיר. חברו קצה אחד של צינור microflex לווסת אספקת גז חנקן בלחץ, ואת הקצה השני למאגר המלכודת הראשי באמצעות מחט gauge 18.ברז תלת-דרכי המשמש במרכז חיבור הפיתול מאפשר הפעלת או שחרור של הלחץ על הממברנה. מלאו את הפיתול המחובר למכשיר ה-PDMS בעמוד של 10 סנטימטרים של מים מזוקקים לפני חיבורו למאגר של המלכודת הראשית. פתחו את שסתום אספקת החנקן כדי להגיע ללחץ ה-PSI הרצוי, ועקבו אחר התכופפות הממברנה של המלכודת הראשית לכיוון תעלת הזרימה תחת הגדלה נמוכה של מיקרוסקופ הפוך.שחררו את ברז התלת-דרך והניחו את הממברנה במצב מנוחה. מלאו את תעלת הזרימה בבופר למשך 10 דקות. לפני תחילת הניסוי, אתרו פרט בודד של *S. elegans* באמצעות מיקרוסקופ סטריאו בהגדלה נמוכה.שאבו בעל חיים בודד באמצעות נפח קטן של תמיסת בופר לתוך טיפ מיקרו. דחפו את הפרט הבודד דרך כניסת תעלת הזרימה. כווננו את לחץ השאיבה כדי למקם את בעל החיים הבודד מתחת למלכודת הראשית.העלה את הלחץ של ממבנה ה-PDMS באיטיות כדי למקם את בעל החיים כנגד גבול התעלה וקבע אותו במקומו באמצעות לחץ של 7 עד 14 PSI. השתמש במיקרוסקופ הפוך בהגדרות הרצויות להדמיה ברזולוציה גבוהה של מילוי ימין או פלואורסצנציה. רכוש תמונות פלואורסצנציה בודדות או תמונות פלואורסצנציה עם תזמון בקצב פריימים שנקבע מראש בזמן אמת.שחרר את לחץ המלכודת ועקוב אחר התנהגות התנועה של בעל החיים. במשך חמש דקות בהגדלה נמוכה, שטוף את בעל החיים והכנס בעל חיים חדש. כדי לחזור על שלבי ה-DevOp, השתמש בקצה מיקרופיפט חתוך כדי לאסוף זחלי oph בודדים והכנס אותם למכשיר המיקרו-פרירי (micro ferric device) בגודל הגדול יותר.דחפו את הזחל הבודד דרך פתח הכניסה של תעלת הזרימה. הגבירו את הלחץ של ממбраסת ה-PDMS לאט וקבעו אותו בעזרת שבעה ESI pressure. השתמשו במיקרוסקופ הפוך להדמיה פלואורסצנטית בהגדלה נמוכה, ורכשו תמונות פלואורסצנציה בשיטת time lapse לצורך הדמיית ההובלה.שחרר את לחץ המלכודת ועקוב אחר התנהגות התנועה של הזחל בהגדלה נמוכה. השתמש באותו עיקרון מכשיר כדי להקפיא את התנועה ולרכוש תמונות של צילום רצף (time lapse) של דגי זאברה 30 שעות לאחר ההפריה. Val heart.לאחר צפייה בסרטון זה, תוכלו לייצר התקני מיקרו דומים במעבדה שלכם ולהשתמש בהם בהצלחה לקיבוע אורגניזמים לצורך ניסויים מדהימים ברזולוציה גבוהה. תודה שצפיתם בסרטון ובהצלחה בניסויים שלכם.

simple-microfluidic-devices-for-vivo-imaging-c-elegans-drosophila

Research

JoVE Journal

Bioengineering

הנדסה ביולוגית

הדמיה ג elegans עוברים באמצעות מיקרוסקופ Epifluorescent ותוכנות קוד פתוח

מיקרוסקופ אלקטרונים דו-ממדי בקנה מידה גדול (EM), או ננוטומיה, הוא יישום כלל-רקמתי של EM ברזולוציה ננומטרית. כאן אנו מתארים שיטה אוניברסלית לננו-טומיה המיושמת כדי לחקור את מוח זחל דג הזברה בבריאות ובפגיעה מוחית לא פולשנית.

סריקה הילוכים בקנה מידה גדול מיקרוסקופית אלקטרונים (Nanotomy) של בריאה ונפצעו דג הזברה המוח

השימוש מותאם "צ'יפ חוש הריח" עבור ההדמיה סידן יעיל של C. elegans זכרים מתואר כאן. מחקרים של חשיפה זכר גליצרול פרומון מוצגים גם.

באמצעות שבב חוש הריח של Microfluidic מותאם עבור ההדמיה של פעילות. עצבית בתגובה פרומונים בנוירונים הראש הגברי C. Elegans

Microinjection של דג זברה עוברי וזחלים היא טכניקה חיונית ומאתגרת המשמשים דגמים רבים של דג זברה. כאן, אנו מציגים מגוון רחב של כלים microscale כדי לסייע ייצוב והכיוון של דג זברה הן microinjection והן הדמיה.

Microstructured מכשירי Microinjection אופטימיזציה והדימות של הזחלים דג זברה

כלים חדשים למחקר mechanobiology יש צורך להבין כיצד מכאניים מפעילה מסלולים ביוכימיים, מעורר תגובות ביולוגיות. כאן, אנחנו ראווה שיטה חדשה עבור סלקטיבית גירוי מכני של חיות קיבוע עם מלכודת microfluidic ומאפשר הדמיה ברזולוציה גבוהה של תגובות הסלולר.

שימוש בהתקן מיקרופלואידיקה גירוי מכני, רזולוציה גבוהה הדמיה של C. elegans

במאמר זה נדגים הדמיה חיה של תולעים בודדים העסקת התקן מותאם אישית microfluidic. את ההתקן, תולעים מרובים נכלאים בנפרד כדי להפריד בין תאי, ומאפשר מעקב מרובבת האורך של תהליכים ביולוגיים שונים.

פלטפורמה Microfluidic הדמיה האורך ב Caenorhabditis elegans

הפרוטוקול מתאר תכנון שבבים מיקרופלואידיים פשוטים ומתודולוגיית מיקרו-פבריקציה המשמשת לגידול C. elegans בנוכחות אספקת מזון רציפה למשך עד 36 שעות. מכשיר הגדילה וההדמיה מאפשר גם הדמיה ארוכת טווח ברזולוציה גבוהה לסירוגין של תהליכים תאיים ותת-תאיים במהלך הפיתוח במשך מספר ימים.

שבב מיקרופלואידי פשוט לגדילה והדמיה ארוכת טווח של Caenorhabditis elegans

אנו מדגימים שיטה המנצלת סריקה מהירה של מיקרוסקופ קונפוקלי כדי לבצע הדמיה חיה של תאי מיקרוגליה בטקטום האופטי המתפתח של דגי זברה, המאפשר ניתוח של הדינמיקה של תאים אלה in vivo.

הדמיה חיה ואפיון דינמיקה של תאי מיקרוגליה בעובר דג הזברה

שיטה חדשנית לייצור מכשירים מיקרופלואידיים באמצעות למינציה של פוליאתילן טרפתלט (PET) מפחיתה משמעותית את העלות והמורכבות של לכידה והדמיה של עוברי דג זברה חיים מרובים.

תכני מיקרופלואידיקה למינציה פוליאתילן טרפתלט בעלות נמוכה עבור הדמיית דג זברה מרובה

RASopathies הן תסמונות גנטיות רב-מערכתיות הנגרמות על ידי היפראקטיביזציה של מסלול RAS-MAPK. וריאנטים פתוגניים פוטנציאליים הממתינים לאימות מופיעים ללא הרף בעוד ראיות פרה-קליניות גרועות מגבילות את הטיפול. כאן, אנו מתארים את פרוטוקול ה-in vivo שלנו לבדיקה ואימות צולב של רמות הפעלת ERK הקשורות ל-RASopathy ואת האפנון הפרמקולוגי שלו במהלך האמבריוגנזה על ידי הדמיית FRET חיה בדג זברה Teen-reporter.

פרוטוקול יעיל להערכת אפנון פעילות ERK במודלים מוקדמים של תסמונת נונן של דג הזברה באמצעות מיקרוסקופ FRET חי ואימונופלואורסצנציה

פרוטוקול זה מתאר הדמיית דולג זמן מבוססת מיקרופלואידית על פני כל ההתפתחות הפוסט-עוברית.

הדמיה ברזולוציה גבוהה של C. elegans בכל שלבי הזחל

למדו לייצר התקני מיקרו-זרימה פשוטים להדמיה חיה ללא חומרי הרדמה של C. elegans, Drosophila ודגי זברה באמצעות ממברנת PDMS גמישה. שיטה זו מאפשרת מחקר מדויק של תהליכים ביולוגיים בזמן אמת.

התקני microfluidic פשוטים עבור

גלה סרטונים נוספים