הכנה ובדיקה של עכבה מבוססי biochips fluidic עם תאים RTgill-W1 טוב ההערכה המהירה של שתייה דגימות מים עבור רעילות

המטרה הכוללת של הליך זה היא להדגים כיצד להשתמש בחיישן ביולוגי כדי להעריך את הרעילות של דגימות מי שתייה. זה מושג על ידי יצירת שבבים ביולוגיים המכילים שכבה אחת של תאי זימים של פורל הקשת ולאחר מכן שימוש בהם כחלק מחיישן ביולוגי מבוסס עכבה. הליך זה מספק דרך לזהות במהירות רעילות כימית באספקת מי שתייה ברמות הרלוונטיות לבריאות האדם.

היתרונות העיקריים של טכניקה זו הם שניתן להשתמש בשבבים בתנאי שטח, ניתן לאחסן אותם בקור עד תשעה חודשים ללא כל טיפול או תחזוקה של התאים, ושהם במצב מוכן לבדיקה וניתן להשתמש בהם בכל שלב לאחר הוצאתם מהקירור. מי שידגים את ההליך הזה יהיה ג'ורדן מקניירן, סטודנט לתואר ראשון מהמעבדה שלנו. יום לפני זריעת התאים, הסר את השבבים הביולוגיים מאריזותיהם והנח אותם במארזי מכשירי פלסטיק מעוקרים.

חבר את אחד ממכלולי הצינורות למזרק ושאב תמיסת אקונומיקה של 20% למזרק של 20 מיליליטר. הזרקו שני מיליליטר מהתמיסה לכל תעלה של השבב. בסיום, הניחו לשבבים הביולוגיים לשבת במשך שעה עם תמיסת האקונומיקה.

לאחר שעה, השתמש במזרק סטרילי של מיליליטר אחד המצויד במכלול החלקה זכר המחובר לקו ואקום כדי לשאוב את תמיסת האקונומיקה משני הערוצים. לאחר שאיבת האקונומיקה מהביו-צ'יפ, חבר מכלול צינורות סטרילי עם פתיונות החלקה זכריים בכל קצה לביו-צ'יפ לשימוש כניקוז בזמן שטיפת השבבים. לאחר מכן, שאבו מים סטריליים למזרק של 20 מיליליטר, ושטפו כל תעלה של השבב בחמישה מיליליטר מים.

שואב את המים כמו קודם. והנח את השבבים הביולוגיים בחזרה למארזי מכשירי הפלסטיק. השאירו את השבבים במכסה המנוע עד למחרת.

שעה לפני זריעת השבבים, הזרקו שני מיליליטר של 10 מיקרוגרם לתמיסת פיברונקטין למיליליטר לכל תעלה של השבב. דגרו את השבבים במכסה המנוע למשך 60 דקות, ולאחר מכן שאפו את תמיסת הפיברונקטין בוואקום. לבסוף, הנח שני מכלולי צינורות ביו-שבב סטריליים על יציאות השבבים, והניח את השבבים בצד עד שהתאים מוכנים לזריעה.

הסר בקבוק T-175 אחד המכיל תאי אפיתל של פורל קשת מהאינקובטור, והנח אותו במכסה המנוע. בקבוק T-175 משולב אחד יוכל לזרוע כ-16 שבבים ביולוגיים. שאפו את המדיה מהתאים.

שטפו אותם עם PBS, ושאבו מ-PBS. ואז להוסיף שישה מיליליטר של תמיסת טריפסין-EDTA לשכבת התא. דגרו את הבקבוק בטמפרטורת החדר למשך כחמש דקות.

לאחר מכן, הוסף 15 מיליליטר של מצע תרבית תאים L-15 שלם לכל בקבוק, כדי לנטרל את הטריפסין. קח מנה קטנה מתרחיף התאים והשתמש בהמוציטומטר כדי למדוד את ריכוז התאים. צפו בתאים באמצעות מיקרוסקופ שדה בהיר המצויד במטרה פי 10.

לאחר מכן, חשב את ריכוז התאים הנוכחי והתאם את תרחיף התאים לריכוז של רבע מיליון תאים למיליליטר. לאחר מכן, השתמש במזרק סטרילי של 20 מיליליטר כדי להזריק 2.5 מיליליטר מתרחיף התאים ליציאה החיצונית של כל תעלה של השבב. אפשר לתרחיף התאים הנוסף לזרום מהצינור לתוך מיכל פסולת.

לאחר מכן צור לולאה סגורה לכל תעלת ביו-שבב על ידי הכנסת הקצה החופשי של הצינור עם חיבור לואר ליציאה החיצונית עבור כל ערוץ. לאחר מכן, הרטיבו מגבת נייר עם אתנול 70% והשתמשו בה כדי לנגב את כל המדיה העודפת מהלולאות הסגורות. לאחר מכן, הנח את השבבים הביולוגיים בחזרה בקופסת פלסטיק.

בימים הרביעי והשביעי, הוציאו את השבבים הביולוגיים מהחממה. והחלף את המדיה בשבבים הביולוגיים עם מדיה שלמה של תרבית תאי L-15 מאוזנת בטמפרטורה. לאחר יום ההאכלה השביעי, הסר והשליך את הצינורות מהשבבים והכנס את פקקי ניקוז החיטוי לתוך השבבים.

מניחים את השבבים הביולוגיים בקופסה באינקובטור של שש מעלות צלזיוס עד שהם משמשים לבדיקה. הסר את קורא הבדיקה והחומרים המתכלים של ECIS מתיק הנשיאה ולאחר מכן הפעל את הקורא. כמו כן, הוציאו את אחד השבבים המוכנים מהחממה של שש מעלות צלזיוס והניחו אותו על מגבת נייר.

בעזרת מזרק של 10 מיליליטר, הוציאו 10 מיליליטר מי בקרה לצנצנת בקרה מפלסטיק שקוף של 0.5 אונקיות. הקפד להסיר בועות למדידה מדויקת. לאחר מכן, השתמש במזרק נפרד והוציא 10 מיליליטר מדגימת הבדיקה לצנצנת בדיקה מפלסטיק שקוף של 0.5 אונקיות.

לאחר מכן, הסר שני בקבוקוני אבקת מדיה. פתחו את אחד מבקבוקוני האבקה ושפכו את כל תכולת בקבוקון אחד לתוך הצנצנת עם מי הבקרה, וזרקו גם את כל הבקבוקון לתמיסה. חזור על הליך זה עם צנצנת הבדיקה.

לאחר מכן, מכסים ומנערים את הצנצנות כדי להבטיח שהאבקה מומסת לחלוטין. מלאו את המזרק הכחול של 10 מיליליטר בתשעה מיליליטר מתמיסת הבקרה. והמזרק האדום של 10 מיליליטר עם תשעה מיליליטר של תמיסת הבדיקה מהבקבוקונים שלהם.

הסר את כל בועות האוויר הקיימות מהמזרקים. לאחר מכן, הסר את התקעים מיציאות השבב הביולוגי וחבר את הניקוז. הנח את השבב הביולוגי לתוך מגש הפלסטיק הנשלף בקורא ECIS, סגור את המכסה ולאחר מכן חבר את המזרקים המלאים ליציאות השבב החיצוניות.

לבסוף, חבר את בוכנות המזרק. במסך הראשי של הקורא, בחר הבא כדי להתחיל את הבדיקה המוקדמת. לאחר מכן התוכנה תבדוק את העכבות הראשוניות.

אם העכבות נמצאות בטווח, המסך ירשום את המחסנית עברה" ויורה למשתמש לבחור הבא. לאחר מכן, הזן מידע לדוגמה באמצעות לוח מקשים רך ולאחר מכן בחר קבל בסיום. בשלב זה, שתי דקות של נתוני עכבה ייאספו מהשבב הביולוגי שהוכנס, וטיימר על המסך יספור לאחור את הזמן.

לאחר שתי דקות, לחץ על הבא. כאשר תתבקש על ידי קופסה ירוקה מהבהבת להזריק דגימות כעת"הזריק את אמצעי הבקרה והבדיקה מהמזרקים המחוברים בו זמנית לתעלות השבב. השאירו את המזרקים במקומם על השבבים בסיום.

אם תוכנת קורא ECIS קובעת שערוץ הטיפול שונה סטטיסטית מערוץ הבקרה בכל נקודה במהלך הבדיקה, התצוגה על המסך תציין שהדגימה מזוהמת. אחרת זה יצביע על כך שלא מתגלה זיהום בתום תקופת הניטור. רשום את תוצאות הבדיקה כמזוהמות "או לא מזוהמות" עבור כל דגימה.

בתום ריצת הבדיקה, הסר והשליך את השבב. שטפו וייבשו באוויר את המזרקים, בקבוקוני הבדיקה ומגש הפלסטיק הנשלף שהכיל את השבב הביולוגי במהלך הבדיקות. 13 כימיקלים, המוצגים כאן, נבחרו לבדיקה כמייצגים של ספקטרום רחב של תרכובות תעשייתיות רעילות שעלולות להיות מזהמים אפשריים של מי שתייה.

במהלך הבדיקה, תשעה מתוך ה-13 זוהו על ידי חישת עכבה של מצע תאים חשמליים תוך שעה, בריכוזים הרלוונטיים לבריאות האדם. יציאות אופייניות שייראו לאחר בדיקת חישת עכבה של מצע תא חשמלי מוצגות כאן. דגימות מזוהמות מסתיימות ברמות עכבה נמוכות משמעותית, בהשוואה לדגימות הביקורת, מים נקיים.

לאחר צפייה בסרטון זה, אתה אמור להבין היטב כיצד להכין שבב ביולוגי עם שכבה אחת של תאי אפיתל זימים של פורל הקשת ולאחר מכן להשתמש בשבב זה בבדיקת רעילות מבוססת עכבה להערכת רעילות מי השתייה. בזמן ניסיון הליך זה, חשוב לזכור לעבוד בצורה אספטית בהכנת השבבים, וגם לשמור את השבבים בקירור עד לשימוש. ניתן להשתמש בכל שבב ביולוגי פעם אחת בלבד ולאחר מכן יש להשליך אותו.

לאחר השליטה, ניתן לבצע את הכנת השבב הביולוגי תוך כ-10 דקות. זו הערכה, מכיוון שמכינים שבבים בקבוצות. בדיקת עכבה לדוגמא, כולל הכנת דגימה, אורכת כשעה ו-10 דקות אם היא מבוצעת כראוי.

בעקבות הליך זה, ניתן לבצע שיטות אחרות כגון כימיה אנליטית על דגימה שהפיקה תוצאה מזוהמת, על מנת לזהות את הכימיקל או הכימיקלים החשודים. פיתוח טכניקה זו סולל את הדרך לחוקרים המתעניינים בחישת רעילות מים להשתמש בטכנולוגיה המשתמשת בתאי אפיתל זימים של פורל הקשת וחישת עכבה. אנו מקווים שתמצאו את הטכניקות שימושיות ומצפים לחידושים עתידיים שהיכולות החדשות הללו עשויות לעזור להקל.

תודה ושיהיה לך יום נהדר.