Name: קיבעון של אנשים חיים Caenorhabditis elegans באמצעות שבב Microfluidic של דקים ועומדים בטמפרטורות Polydimethylsiloxane עם החזקת מים (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2019-03-19T14:00:00.000+00:00
Duration: 4 min 55 s
Description: למד שיטת קיבוע חדשנית לתולעים Caenorhabditis elegans באמצעות שבבי מיקרו-זרימה דקיקים מ-polydimethylsiloxane. השיטה מאפשרת הקרנת מיקרו-קרן ממוקדת, מעקב התנהגותי ארוך טווח ודימות חי ללא ייבוש התולעים.

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

המחברים תודה ד ר אטסשי Higashitani עצה חיובית לגבי הטיפול של C. elegans , ד"ר הוא נקרא יויה האטורי, Yuichiro יוקוטה Yasuhiko קוביאשי לדיונים יקרי ערך. המחברים תודה המרכז הגנטי Caenorhabditis למתן זנים של C. elegans , e. coli. אנו מודים לצוות של ציקלוטרון של הכתר-QST-טקסאקי על הנדיבה שלהם עם הניסויים הקרנה. אנו מודים ד ר סוזן אביב לעריכה טיוטה של כתב היד הזה. מחקר זה נתמך בחלקה על ידי KAKENHI (גרנט מספרים JP15K11921 ו- JP18K18839) מ- JSPS לטרשת נפוצה

<ol><li>Funayama, T., Hamada, N., Sakashita, T., Kobayashi, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Heavy-Ion+microbeams-development+and+applications+in+biological+studies%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+Transactions+on+Plasma+Science%22%5BJournal%5D)">Heavy-Ion microbeams-development and applications in biological studies.</a> IEEE Transactions on Plasma Science. 36 (4), 1432-1440 (2008).</li>
<li>Tanaka, A., Shikazono, N., Hase, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Studies+on+biological+effects+of+ion+beams+on+lethality%2C+molecular+nature+of+mutation%2C+mutation+rate%2C+and+spectrum+of+mutation+phenotype+for+mutation+breeding+in+higher+plants%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Radiation+Research%22%5BJournal%5D)">Studies on biological effects of ion beams on lethality, molecular nature of mutation, mutation rate, and spectrum of mutation phenotype for mutation breeding in higher plants.</a> Journal of Radiation Research. 51 (3), 223-233 (2010).</li>
<li>Ghita, M., Fernandez-Palomo, C., Fukunaga, H., Fredericia, P. M., Schettino, G., Bräuer-Krisch, E., Butterworth, K. T., McMahon, S. J., Prise, K. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microbeam+evolution%3A+from+single+cell+irradiation+to+pre-clinical+studies%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+of+Radiation+Biology%22%5BJournal%5D)">Microbeam evolution: from single cell irradiation to pre-clinical studies.</a> International Journal of Radiation Biology. 94 (8), 708-718 (2018).</li>
<li>Suzuki, M., Hattori, Y., Sakashita, T., Yokota, Y., Kobayashi, Y., Funayama, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Region-specific+irradiation+system+with+heavy-ion+microbeam+for+active+individuals+of+Caenorhabditis+elegans%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Radiation+Research%22%5BJournal%5D)">Region-specific irradiation system with heavy-ion microbeam for active individuals of Caenorhabditis elegans.</a> Journal of Radiation Research. 58 (6), 881-886 (2017).</li>
<li>Funayama, T., Wada, S., Yokota, Y., Fukamoto, K., Sakashita, T., Taguchi, M., Kakizaki, T., Hamada, N., Suzuki, M., Furusawa, Y., Watanabe, H., Kiguchi, K., Kobayashi, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Heavy-ion+microbeam+system+at+JAEA-Takasaki+for+microbeam+biology%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Radiation+Research%22%5BJournal%5D)">Heavy-ion microbeam system at JAEA-Takasaki for microbeam biology.</a> Journal of Radiation Research. 49 (1), 71-82 (2008).</li>
<li>Sugimoto, T., Dazai, K., Sakashita, T., Funayama, T., Wada, S., Hamada, N., Kakizaki, T., Kobayashi, Y., Higashitani, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cell+cycle+arrest+and+apoptosis+in+Caenorhabditis+elegans+germline+cells+following+heavy-ion+microbeam+irradiation%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+of+Radiation+Biology%22%5BJournal%5D)">Cell cycle arrest and apoptosis in Caenorhabditis elegans germline cells following heavy-ion microbeam irradiation.</a> International Journal of Radiation Biology. 82 (1), 31-38 (2006).</li>
<li>Fukamoto, K., Shirai, K., Sakata, T., Sakashita, T., Funayama, T., Hamada, N., Wada, S., Kakizaki, T., Shimura, S., Kobayashi, Y., Kiguchi, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Development+of+the+irradiation+method+for+the+first+instar+silkworm+larvae+using+locally+targeted+heavy-ion+microbeam%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Radiation+Research%22%5BJournal%5D)">Development of the irradiation method for the first instar silkworm larvae using locally targeted heavy-ion microbeam.</a> Journal of Radiation Research. 48 (3), 247-253 (2007).</li>
<li>Yasuda, T., Kamahori, M., Nagata, K., Watanabe-Asaka, T., Suzuki, M., Funayama, T., Mitani, H., Oda, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Abscopal+activation+of+microglia+in+embryonic+fish+brain+following+targeted+irradiation+with+heavy-ion+microbeam%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+of+Molecular+Sciences%22%5BJournal%5D)">Abscopal activation of microglia in embryonic fish brain following targeted irradiation with heavy-ion microbeam.</a> International Journal of Molecular Sciences. 18 (7), 1-15 (2017).</li>
<li>Suzuki, M., Sakashita, T., Hattori, Y., Yokota, Y., Kobayashi, Y., Funayama, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Development+of+ultra-thin+chips+for+immobilization+of+Caenorhabditis+elegans+in+microfluidic+channels+during+irradiation+and+selection+of+buffer+solution+to+prevent+dehydration%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neuroscience+Methods%22%5BJournal%5D)">Development of ultra-thin chips for immobilization of Caenorhabditis elegans in microfluidic channels during irradiation and selection of buffer solution to prevent dehydration.</a> Journal of Neuroscience Methods. 306, Aug 1 32-37 (2018).</li>
<li>Brenner, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+genetics+of+Caenorhabditis+elegans%5BTitle%5D)+AND+%22Genetics%22%5BJournal%5D)">The genetics of Caenorhabditis elegans.</a> Genetics. 77 (1), 71-94 (1974).</li>
<li>Schwarz, J., Spies, J. P., Bringmann, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Reduced+muscle+contraction+and+a+relaxed+posture+during+sleep-like+Lethargus%5BTitle%5D)+AND+%22Worm%22%5BJournal%5D)">Reduced muscle contraction and a relaxed posture during sleep-like Lethargus.</a> Worm. 1 (1), 12-14 (2012).</li>
<li>Saeki, S., Yamamoto, M., Iino, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Plasticity+of+chemotaxis+revealed+by+paired+presentation+of+a+chemoattractant+and+starvation+in+the+nematode+Caenorhabditis+elegans%5BTitle%5D)+AND+%22Experimental+Biology%22%5BJournal%5D)">Plasticity of chemotaxis revealed by paired presentation of a chemoattractant and starvation in the nematode Caenorhabditis elegans.</a> Experimental Biology. 204, Pt 10 1757-1764 (2001).</li>
<li>Sawin, E. R., Ranganathan, R., Horvitz, H. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((C.+elegans+locomotory+rate+is+modulated+by+the+environment+through+a+dopaminergic+pathway+and+by+experience+through+a+serotonergic+pathway%5BTitle%5D)+AND+%22Neuron%22%5BJournal%5D)">C. elegans locomotory rate is modulated by the environment through a dopaminergic pathway and by experience through a serotonergic pathway.</a> Neuron. 26 (3), 619-631 (2000).</li>
<li>Momma, K., Homma, T., Isaka, R., Sudevan, S., Higashitan, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Heat-induced+calcium+leakage+causes+mitochondrial+damage+in+Caenorhabditis+elegans+body-wall+muscles%5BTitle%5D)+AND+%22Genetics%22%5BJournal%5D)">Heat-induced calcium leakage causes mitochondrial damage in Caenorhabditis elegans body-wall muscles.</a> Genetics. 206 (4), 1985-1994 (2017).</li>
<li>Kerr, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Imaging+the+activity+of+neurons+and+muscles%5BTitle%5D)+AND+%22WormBook%22%5BJournal%5D)">Imaging the activity of neurons and muscles.</a> WormBook. 2, 1-13 (2006).</li>
<li>Aubry, G., Lu, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+perspective+on+optical+developments+in+microfluidic+platforms+for+Caenorhabditis+elegans+research%5BTitle%5D)+AND+%22Biomicrofluidics%22%5BJournal%5D)">A perspective on optical developments in microfluidic platforms for Caenorhabditis elegans research.</a> Biomicrofluidics. 8, 011301(2014).</li>
<li>Lumirror Catalog. TORAY. , Available from: 
 <a target="_blank" href="https://www.toray.jp/films/en/products/pdf/lumirror.pdf">https://www.toray.jp/films/en/products/pdf/lumirror.pdf</a> (2018).</li>
<li>Otobe, K., Itou, K., Mizukubo, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Micro-moulded+substrates+for+the+analysis+of+structure-dependent+behaviour+of+nematodes%5BTitle%5D)+AND+%22Nematology%22%5BJournal%5D)">Micro-moulded substrates for the analysis of structure-dependent behaviour of nematodes.</a> Nematology. 6 (1), 73-77 (2004).</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+%22Nature+Methods%22%5BJournal%5D)">Microfluidics for in vivo imaging of neuronal and behavioral activity in Caenorhabditis elegans.</a> Nature Methods. 4 (9), 727-731 (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+on+a+Chip%22%5BJournal%5D)">A microfabricated array of clamps for immobilizing and imaging C. elegans.</a> Lab on a Chip. 7 (11), 1515-1523 (2007).</li>
<li>Lockery, S. R., Lawton, K. J., Doll, J. C., Faumont, S., Coulthard, S. M., Thiele, T. R., Chronis, N., McCormick, K. E., Goodman, M. B., Pruitt, B. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Artificial+dirt%3A+Microfluidic+substrates+for+nematode+neurobiology+and+behavior%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neurophysiology%22%5BJournal%5D)">Artificial dirt: Microfluidic substrates for nematode neurobiology and behavior.</a> Journal of Neurophysiology. 99 (6), 3136-3143 (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+%22Nature+Protocols%22%5BJournal%5D)">Microfluidic immobilization of physiologically active Caenorhabditis elegans.</a> Nature Protocols. 5 (12), 1888-1902 (2010).</li>
<li>Fehlauer, H., Nekimken, A. L., Kim, A. A., Pruitt, B. L., Goodman, M. B., Krieg, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Using+a+microfluidics+device+for+mechanical+stimulation+and+high+resolution+imaging+of+C.+elegans%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Visualized+Experiments%22%5BJournal%5D)">Using a microfluidics device for mechanical stimulation and high resolution imaging of C. elegans.</a> Journal of Visualized Experiments. (132), e56530(2018).</li>
</ol>

המחברים אין לחשוף.

קיבעון על שבב של C. elegans בתנאים בשידור חי באמצעות שבב microfluidic PDMS wettable מאפשר את ההקרנות microbeam ממוקד ויעיל של חיות מרובים. הקלות של טיפול ותכונות כדי למנוע התייבשות להפוך מערכת זו מתאים ליישומי לא רק הקרנה microbeam, אלא גם במספר מבחני התנהגות. גליונות תולעת אלה כבר ממוסחר, ניתן להשיג בקלות. שבבי קונבנציונלי microfluidic, כגון צ'יפס חוש הריח, קשורים בבעיות לרבות סתימת חיות וביצים בערוצים microfluidic סגור ולכן קשה לאסוף את החיות, ובכך כזה צ'יפס נטו להיות זניחים, ובכך הגדלת העלות. לעומת זאת, ערוצי...

קרינה, כולל צילומי רנטגן, קרני גמא קרן כבד-יון, נעשה שימוש נרחב עבור יישומים ביולוגיים כגון אבחון סרטן וטיפול, לגידול יונים-קרן. אינספור מחקרים ופיתוחים טכני מתמקדים כעת ההשפעות של קרינה1,2,3. Microbeam הקרנה הוא אמצעי רב עוצמה לזיהוי אתרים רגיש חי אורגניזמים4. טקסאקי מתקדמת קרינה מחקר מכון של המכונים הלאומיים קוונטית, רדיולוגית למדע וטכנולוגיה (QST-טקסאקי) פיתח טכנולוגיה כדי לעורר תאים בודדים בהסתכלות מיקרוסקופית שימוש כבד-יון microbeams5, והוא ביסס את שיטות להפעלת microbeam יישוב הקרנה של בעלי חיים מספר דגם, כגון תולעים נימיות Caenorhabditis elegans4,6, תולעי המשי7, ו Oryzias latipes (ביפנית medaka)8. Microbeam יישוב הקרנה של נמטודות C. elegans מאפשר את נוקאאוט אפקטיבי של אזורים ספציפיים, כגון הטבעת עצבי באזור הראש, ובכך מסייעת לזהות את התפקידים של מערכות אלה תהליכים כגון גפיים.
פותחה שיטה הנייח על שבב של C. elegans יחידים ללא הצורך בהרדמה כדי לאפשר הקרנה microbeam4. בנוסף, כדי לשפר את שבבי microfluidic המשמשים את המחקר הקודם4, לאחרונה פיתחנו צ'יפס microfluidic polydimethylsiloxane wettable, יון-נחדרת, (PDMS), המכונה התולעת גיליונות (ראה טבלה של חומרים), עבור שיתק C. elegans יחידים9. אלה מהווים של סדינים רכים דקים (עובי = מיקרומטר 300; רוחב = 15 מ מ; אורך = 15 מ מ) עם מספר ערוצים microfluidic ישר (20 או 25) (עומק = מיקרומטר 70; רוחב = מיקרומטר 60 או 50 מיקרומטר; אורך = 8 מ מ) על פני השטח (איור 1י-ם). Microfluidic הערוצים פתוחים ומאפשרים מרובים בעלי חיים כדי להיות מוקף בהם בו זמנית (איור 1E). הסדינים גמישים כדי לאפשר את ערוצי microfluidic שיש להרחיב (על-ידי ~ 10%, איור 1F), ומאפשרת את האלסטיות בעלי חיים כדי להיות אפוף בעדינות. כמו כן, בשל יכולת ספיחה עצמית של PDMS, חיות לפרטיים הערוצים על ידי כיסוי השטח של הגיליון תולעת עם סרט כיסוי דק, שבו חיות הם לא דחפו לתוך הערוצים עבור מארז. לפנות הכיסוי לצלם מעל, אנו יכולים בקלות לאסוף את החיות.
הערוצים אל תפגע התולעים הם להיות מוקפים או כאשר הם נאספו. יתר על כן, המצעים עשויים PDMS, שהוא בעצם הידרופוביות, אבל החזקת מים יכולה להיות מושגת על ידי להקניית hydrophilicity לחומר. השמירה על המים ועל עובי הם מאפיינים חיוביים של הסדינים תולעת. קיבולת המים שימור מונע התייבשות של בעלי החיים לאחר הנייח ממושך ומאפשר תצפיות ארוכות טווח יבוצע.
בנוסף, כפי שתואר לעיל9, המצעים הם רק עבה, ומאפשר יונים כבדים כגון פחמן יונים (עם מגוון של-1 מ מ במים) לעבור הגיליון תוחמת את החיות 300 מיקרומטר. פעולה זו מאפשרת את החלקיקים יון יזוהו והמנה קרינה שימושית כדי למדוד במדויק. יתר על כן, הסדינים תולעת הניתנים לשימוש חוזר, ולפיכך הם חסכוני. בשיטת הזרקת קונבנציונאלי, החיות למכתב לפעמים מתים, הם לא יכול להילקח התעלה; הביצים שלהם יכולים להיסתם גם הערוצים. זה הופך את השבב לא שמיש. צ'יפס, ולכן הם, בעצם חד פעמיים, העלות-תועלת יחס.
בתוך המאמר הנוכחי, נתאר בפירוט סדרה של שיטות הנייח על שבב של C. elegans חיה באמצעות התולעת גליונות יחידים. באמצעות מבחני ומכניקה של בעלי חיים 3 שעות לאחר הנייח על שבב, הערכנו את הסרט כיסוי מתאים. בנוסף, הראנו הדוגמאות של קיבעון על שבב תצפיות הדמיה וגם הקרנה microbeam.

<table><tbody><tr><td>C. elegans Wild-type זן</td><td>Caenorhabditis Genetics Center (CGC), מינסוטה, ארה"ב</td><td>N2</td><td>זן C. elegans מסוג פרא המשמש בדרך כלל במחקר זה</td></tr><tr><td>C. elegans unc-119(e2498) III mutant strain</td><td>Caenorhabditis Genetics Center (CGC), מינסוטה, ארה"ב</td><td>CB4845</td><td>זן C. elegans משמש רק כדוגמה למוטציות עם צורת גוף לא תקינה&nbsp;</td></tr><tr><td>C. elegans transgenic strain HBR4</td><td>Caenorhabditis Genetics Center (CGC), מינסוטה, ארה"ב</td><td>HBR4</td><td>הגנוטיפ של זן טרנסגני זה C. elegans הוא HBR4:goeIs3[pmyo-3::GCamP3.35:: unc-54&ndash; 3' utr, unc-119(+)]V. זן זה שימש רק לתצפית הדמיה.</td></tr><tr><td>E. coli strain</td><td>Caenorhabditis Genetics Center (CGC), מינסוטה, ארה"ב</td><td>OP50</td><td>E. coli זן OP50emE. coli/em המשמש כמזון ל-C. elegans</td></tr><tr><td>Worm Sheet IR (50/60)</td><td>Biocosm, Inc., Hyogo, Japan</td><td>BCM17-0001</td><td>שבב מיקרופלואידית עם 25 ישרים 50/60-& ערוצים ברוחב m המשמשים בכל הניסויים והתצפיות במאמר זה&nbsp;</td></tr><tr><td>גיליון תולעת 60</td><td>Biocosm, Inc., Hyogo, יפן</td><td>BCM18-0001</td><td>שבב מיקרופלואידית עם 20 ישרים 60 ומיקרו; ערוצים ברוחב m. זה ניתן לישיבה למבוגרים 3-5 ימים לאחר הבקיעה ב-20 מעלות צלזיוס.</td></tr><tr><td>גיליון תולעת 50</td><td>Biocosm, Inc., היוגו, יפן</td><td>BCM18-0002</td><td>שבב מיקרופלואידית עם 20 ישר 50 ומיקרו; ערוצים ברוחב m. זה ניתן לישיבה עבור המבוגרים שלך ~ 3 ימים לאחר הבקיעה ב -20 מעלות צלזיוס.</td></tr><tr><td>זכוכית מיקרו כיסוי</td><td>מטסונאמי זכוכית תעשיות בע"מ</td><td>C030401</td><td>כיסוי זכוכית (עובי: 130-170 ומיקרו; m) משמש במבחני תנועה בפרוטוקול 3</td></tr><tr><td>Polystyrene Film</td><td>Biocosm, Inc., Hyogo, Japan</td><td>BCM18-0001/ BCM18-0002</td><td>פריטים ארוזים של יריעות תולעת. פילים PS (עובי: ~130 ומיקרו; m) בשימוש במבחני תנועה בפרוטוקול 3.</td></tr><tr><td>סרט פוליאסטר Lumirror</td><td>TORAY INDUSTRIES, INC., טוקיו, יפן</td><td>Lumirror T60 (t 125 ומיקרו; מ ')</td> <td>פילים PET (עובי: 125 ומיקרו; m) בשימוש במבחני תנועה בפרוטוקול 3</td></tr><tr><td>IWAKI 60 מ"מ/צלחת לא מטופלת</td><td>AGC Techno Glass Co., Ltd., Shizuoka, יפן).</td><td>1010-060</td><td>צלחת לא מטופלת המשמשת לשילוב של C. elegans בפרוטוקול 1</td></tr><tr><td>IWAKI 35 מ"מ/צלחת לא מטופלת</td><td>AGC Techno Glass Co., Ltd., Shizuoka, יפן).</td><td>1010-035</td><td>צלחת לא מטופלת המשמשת במבחני תנועה בפרוטוקול 3</td></tr><tr><td>Milli-Q</td><td>Merck, צרפת</td><td></td><td>מים טהורים</td></tr> במיוחד <tr><td>Kimwipe S-200</td><td>Nippon Paper Crecia Co., Ltd., טוקיו, יפן</td><td>62020</td><td>120 מ"מ x 215 מ"מ; 200 גיליונות/קופסה</td></tr><tr><td>WormStuff Worm Pick</td><td>Genesee Scientific Corporation, CA, USA)</td><td>59-AWP</td><td>Platina picker המיועד לאיסוף C. elegans</td></tr><tr><td>מערכת מיקרוסקופ סטריאו מחקרית</td><td>OLYMPUS CORPORATION, טוקיו, יפן</td><td>SZX16</td><td>מיקרוסקופ שימש בכל הניסויים והתצפיות במאמר זה</td></tr><tr><td>מעמד פוקוס ממונע עבור SZX16</td><td>OLYMPUS CORPORATION, טוקיו, יפן</td><td>SZX2-ILLB</td><td>זה שימש לתצפית שדה בהיר בפרוטוקול 3-8.</td></tr><tr><td>עדשת אובייקט (וזמנים; 1)</td> <td>תאגיד אולימפוס, טוקיו, יפן</td><td>SDFPLAPO1 וזמנים; PF</td><td>NA: 0.15; משקל: 60 מ"מ. השאלה זו שימשה לתצפית שדה בהיר בפרוטוקול 3-8.</td></tr><tr><td>עדשת אובייקט (וזמנים; 2)</td> <td>תאגיד אולימפוס, טוקיו, יפן</td><td>SDFPLAPO2XPFC</td><td>NA: 0.3; משקל: 20 מ"מ. זה&nbsp; הלוואות שימשו לתצפיות הדמיה.</td></tr><tr><td>מקור אור כספית</td><td>OLYMPUS CORPORATION, טוקיו, יפן</td><td>U-LH100HG</td><td>ספקטרום הפליטה הרחב מאפשר לבצע מגוון ניסויי הדמיה פלואורסצנטיים באמצעות כל הפלואורופורים הנפוצים.</td></tr><tr><td>יחידת מסנן פלורסנט SZX16 (ביצועים גבוהים עבור YFP)</td><td>OLYMPUS CORPORATION, טוקיו, יפן</td><td>SZX2-FYFPHQ</td><td>Ex: 490-500 ננומטר; אמ: 510-560. זה שימש לתצפית הדמיה של זן HBR4.</td></tr><tr><td>מצלמה דיגיטלית במהירות גבוהה EXILIM</td><td>CASIO COMPUTER Co., Ltd, טוקיו, יפן</td><td></td><td>EX-F1 איור 1B, 1E, 1F, איור 2A-C ווידאו 1 הושגו באמצעות מצלמה דיגיטלית זו.</td></tr><tr><td>Office 2013</td><td>Microsoft Co. Ltd, רדמונד, וושינגטון, ארה"ב</td><td></td><td>תוכנת EXCEL המשמשת לניתוחים סטטיסטיים</td></tr></tbody></table>

קיבעון של אנשים חיים caenorhabditis elegans באמצעות שבב microfluidic של דקים ועומדים בטמפרטורות polydimethylsiloxane עם החזקת מים

Immobilization of Live Caenorhabditis elegans Individuals Using an Ultra-thin Polydimethylsiloxane Microfluidic Chip with Water Retention

קרינה נעשה שימוש נרחב עבור יישומים ביולוגיים, לגידול יונים-קרן אור, בין שיטות אלו, microbeam הקרנה ומייצג אמצעי רב עוצמה לזיהוי אתרים רגיש היצורים החיים. מאמר זה מתאר סדרה של קיבעון על שבב שיטות שפותחו עבור ההקרנות microbeam יישוב של אנשים לחיות על פי Caenorhabditis elegans. ראוי לציין, הטיפול של polydimethylsiloxane (PDMS) microfluidic שביבי שפיתחנו קודם לכן על מנת לשתק C. elegans יחידים ללא הצורך עבור הרדמה הסבר מפורט. השבב הזה, המכונה סדין תולעת, הוא גמיש כדי לאפשר את ערוצי microfluidic שיש להרחיב, ומאפשר את האלסטיות בעלי חיים כדי להיות אפוף בעדינות. כמו כן, בשל יכולת ספיחה עצמית של PDMS, חיות לפרטיים הערוצים על ידי כיסוי השטח של הגיליון תולעת עם סרט כיסוי דק, שבו חיות הם לא דחפו לתוך הערוצים עבור מארז. לפנות הכיסוי לצלם מעל, אנו יכולים בקלות לאסוף את החיות. יתר על כן, הגיליון תולעת מראה החזקת מים, מאפשר ליחידים C. elegans יהיה נתון תצפית מיקרוסקופית במשך פרקי זמן ארוכים בתנאים בשידור חי. בנוסף, הגיליון הוא רק עבה, ומאפשר יונים כבדים כגון פחמן יונים לעבור הגיליון תוחמת את החיות, ובכך מאפשר את החלקיקים יון יזוהו והמנה קרינה שימושית כדי למדוד במדויק 300 מיקרומטר. כי מבחר הסרטים מכסה המשמש תוחמת את בעלי החיים חשובה מאד מוצלח הנייח לטווח ארוך, אנו ניצח את מבחר הסרטים כיסוי מתאים, הראה אחד מומלץ בין כמה צילומים. כדוגמה היישום של השבב, הצגנו תצפית הדמיה של פעילויות שרירים של חיות תוחמת את הערוץ microfluidic של הגיליון תולעת, כמו גם את ההקרנות microbeam. דוגמאות אלה מצביעות על הסדינים תולעת הרחיבו מאוד את האפשרויות עבור ניסויים ביולוגיים.

פעילים יחידים C. elegans יכול להיות משותק בהצלחה באמצעות PDMS של דקים, wettable, microfluidic שבב (תולעת גיליון). . חקרנו את ההתאמה של סרטים כיסוי שונים עבור איטום הסדין תולעת, כמתואר בסעיף 3 פרוטוקול כדי להעריך את ההשפעות איטום של הסרטים כיסוי, קבענו על תנועתיות של בעלי חיים 3 שעות לאחר הנייח על שבב באמצעות כיסוי זכוכית (עובי: 130-170 מיקרומטר), הסרט חיית המחמד (עובי: 125 µm), והקולנוע PS (עובי: ~ 130 מיקרומטר), בהתאמה. כמוצג באיור5, היה הבדל משמעות...

סדרה של שיטות הנייח הוקם כדי לאפשר את ההקרנות יישוב של חיה Caenorhabditis elegans יחידים באמצעות microfluidic polydimethylsiloxane דקים שפותחו לאחרונה על שבב עם החזקת מים. קיבעון על שבב הרומן הזה מספיקה גם הדמיה תצפיות. טיפול מפורט ודוגמאות ליישום של השבב מוסברים.

קיבעון של אנשים חיים Caenorhabditis elegans באמצעות שבב Microfluidic של דקים ועומדים בטמפרטורות Polydimethylsiloxane עם החזקת מים

Radiation is widely used for biological applications and for ion-beam breeding, and among these methods, microbeam irradiation represents a powerful means ...

אחד היתרונות של פרוטוקול זה הוא כי גיליון התולעת קל לטפל. הסדין כולל תכונות המונעות ייבוש, ומאפשרות לנו לבצע הקרנה מיקרו-קרן לבעלי חיים חיים, לבצע מספר בדיקות התנהגותיות והתבוננות ארוכת טווח. הערוצים המיקרופלואידיים בסדין תולעת זה פתוחים, מה שמקל על איסוף בעלי חיים.יריעות תולעת אלה יכולות לשמש גם שוב ושוב, מה שהופך אותם חסכוניים יותר. כשפיתרנו את הטכניקה הזו, רצינו להקרנה רק חלק מבעלי החיים עם חיידק תחת מיקרוסקופ. אז היינו צריכים שבבים ברורים ודקים מאוד המסוגלים להחזיק את החיות.כדי להתחיל, מקם גיליון דק ושקוף על הבמה לשימוש כסרט כיסוי תחתון. מקם בעדינות גיליון תולעת על סרט הכיסוי התחתון עם פינצטה שטוחה. מניחים לפחות שלוש טיפות של פתרון חיץ על פני השטח של צלחת פטרי 6 ס"מ, לא מטופלת.לאחר מכן, בחרו כמה C.elegans בוגרים עם קוטף פלטינה מצלחת תרבות. מעבירים את בעלי החיים ל טיפה עם קוטף פלטינה ומאפשרים לבעלי החיים לשחות בחרץ כדי להסיר חיידקים. לשטוף את בעלי החיים בשתי טיפות נפרדות ולשטוף את בעלי החיים טיפה אחרת.לאחר מכן, מקם טיפה של פתרון חיץ על פני השטח של גיליון התולעת. מוציאים את החיות השטופות מ טיפת החיץ, ומעבירים אותן ל טיפה על יריעת התולעת. השתמש פינצטה שטוחה כדי למקם סרט כיסוי PS מעל גיליון התולעת, ולחץ בעדינות על הערוצים מקצה אחד של הסדין לקצה השני.או פשוט לזרוק בעלי חיים לתוך טיפה בעדינות לאטום עם סרט השער כך טיפה מתפשטת בין העטיפה ואת יריעות התולעת עם בעלי החיים בתוך התעלה. אשר את בעלי החיים בחיים על ידי בדיקת תנועה עם מיקרוסקופ בהגדלה 1-2x. תקליטו את מיקומם של בעלי החיים ושים לב באופן ספציפי למספר הערוץ שבו כל חיה סגורה, ולמיקום של כל בעל חיים בערוץ.לאיסוף בעלי חיים משותקים, השתמש פינצטה שטוחה כדי להסיר את סרט הכיסוי מפני גיליון התולעת, ולאחר מכן זרוק 10-15 microliters של פתרון חיץ על אחד הערוצים microfluidic המקיף את בעלי החיים. תחת הסטריאומיקרוסקופ, התבונן בבעלי החיים כשהם מתחילים להסתובב. לאחר מכן השתמשו בקוטף הפלטינה כדי לאסוף את חיות השחייה ולהעביר אותן לצלחת מים.לאחר ההקף את בעלי החיים כפי שהוכח בעבר, להתבונן כתמים פלואורסצנטיים על בעלי החיים עם מיקרוסקופ flourescence. לאחר מכן, הפצת גל הסידן באמצעות רכישת וידאו כדי לצפות בפעילויות דינמיות. מניחים את יריעת התולעת המשמשת על צלחת פטרי באורך שישה סנטימטרים וממקמים על הסדין כ-100 מיקרוליטרים של מים סטריליים אולטרה-טהורים.השתמש באצבעות כפפות כדי להפיץ מים על פני השטח של הסדין ולשטוף את כל מזהמים. לאחר מכן, השתמש במגבונים חד פעמיים כדי להסיר את הלחות מפני גיליון התולעת. מחלקים חמישה מיליליטר של 70% אתנול לתוך צלחת פטרי ולהשתמש באצבעות כפפות כדי להפיץ את האתנול על יריעת התולעת.לבסוף, לאחר הסדין יבש, מניחים את הסדין על צלחת פטרי סטרילית לכסות. באמצעות פרוטוקול זה נחקרה התאמתם של סרטי כיסוי שונים. לא היה הבדל משמעותי במניע בין חיות בקרה לבעלי חיים המוקף בערוצים מיקרופלואידיים עם סרט PS.לעומת זאת, תנועתיות הופחתה באופן משמעותי בבעלי חיים סגורים תחת זכוכית כיסוי. תנועתיותם של בעלי חיים המוקף בסרט לחיות מחמד פחתה אף היא באופן משמעותי. חשוב לבחור סרטי כיסוי לאיטום ערוצים מיקרופלואידיים בזהירות.באמצעות פרוטוקול זה, אנו מעריכים את ההתאמה של סרטי כיסוי שונים באמצעות משגיחי תנועה של בעלי החיים שלוש שעות לאחר קיבוע על שבב. באמצעות טכניקה זו, התכוונו לפתח שבב רטוב דק במיוחד רק להקרנת חיידקים. עם זאת, גיליונות תולעת אלה כבר שימשו להדמיה ומסיעים התנהגותיים מעבר ליישומים המקוריים שלהם.

immobilization-live-caenorhabditis-elegans-individuals-using-an-ultra

Research

JoVE Journal

Bioengineering

הנדסה ביולוגית

מכשיר microfluidic פשוט פותח כדי לבצע הרדמה...

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

שיטת מייקרו אלקטרו fluidic חצי אוטומטית כדי לגרום לתנועה על פי דרישה...

Electrotaxis מבוסס microfluidic לניתוח כמותי על פי דרישה של<em&gt; Elegans Caenorhabditis</em&gt; &#39;נידות

זחלי דרוזופילה הם מערכת מודל אטרקטיבית עבור הדמיה חיה בשל הציפורן השקופה שלהם וגנטיקה חזקה. פרוטוקול זה מתאר כיצד לנצל את מכשיר PDMS שכבה אחת, שנקרא 'שבב הזחל' עבור הדמיה חיה של תהליכים תאיים בתוך הנוירונים של 3 זחלי דרוזופילה instar rd.

באמצעות שבבי מיקרופלואידיקה עבור הדמית חיה וחקר תגובות פגיעה ב<em&gt; דרוזופילה</em&gt; זחלים

הדמיית התנהגות ופעילות עצבית לאורך זמן ארוך ללא קיבוע של החיה היא תנאי מוקדם להבנת התנהגות. ניתן להשתמש בהדמיית תאים מיקרופלואידיים של אגרוז (AMI) כדי לדמות פעילות עצבית והתנהגות עבור כל שלבי החיים של Caenorhabditis elegans.

Microchambers agarose לסידן הדמיה לטווח ארוך של<em&gt; Elegans Caenorhabditis</em

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

Caenorhabditis elegans (C. elegans) הוא מודל טוב ללמוד תחבורה עצב, תאיים. . הנה, אני מתארת פרוטוקול ויוו הקלטה וניתוח התחבורה עצב, intraflagellar C. elegans.

קיבעון של Caenorhabditis elegans לנתח להובלה תאיים בנוירונים

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

מוצג כאן פרוטוקול אופטימלי לגידול נמטודות בודדות מבודדות על מדיה מוצקה בהתקנים מרובי בארות מיקרו-מפוברקים. גישה זו מאפשרת לעקוב אחר בעלי חיים בודדים לאורך חייהם עבור מגוון פנוטיפים הקשורים להזדקנות ולבריאות, כולל פעילות, גודל וצורת גוף, גיאומטריה של תנועה והישרדות.

תרבית ארוכת טווח וניטור של Caenorhabditis elegans מבודדים על מדיה מוצקה במכשירים מרובי בארות

מאמר זה מתאר פרוטוקולים לבנייה והפעלה של שלב קירור כדי לשתק C. elegans על לוחות הגידול המקוריים שלהם בהמוניהם.

הרכבה והפעלה של במת קירור כדי לשתק C. elegans על צלחות התרבות שלהם

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

הדמיה ברזולוציה גבוהה של C. elegans בכל שלבי הזחל

למד שיטת קיבוע חדשנית לתולעים Caenorhabditis elegans באמצעות שבבי מיקרו-זרימה דקיקים מ-polydimethylsiloxane. השיטה מאפשרת הקרנת מיקרו-קרן ממוקדת, מעקב התנהגותי ארוך טווח ודימות חי ללא ייבוש התולעים.

קיבעון של אנשים חיים Caenorhabditis elegans באמצעות שבב Microfluidic של דקים ועומדים בטמפרטורות Polydimethylsiloxane עם החזקת מים (וידאו) | JoVE Journal

קיבעון של אנשים חיים Caenorhabditis elegans באמצעות שבב Microfluidic של דקים ועומדים בטמפרטורות Polydimethylsiloxane עם החזקת מים

גלה סרטונים נוספים