Crescita batterica su un chip microfluidico per studiare la resistenza ai farmaci antibiotici

Abstract

Fonte: Liu, P. C., et al. Progettazione e utilizzo di un morbidostat automatizzato a basso costo per l'evoluzione adattativa dei batteri nella selezione di farmaci antibiotici. J. Vis. Exp. (2016)

Questo video mostra l'uso di un chip microfluidico per visualizzare e confrontare la crescita e la morfologia di ceppi di E. coli wild-type e resistenti al trimetoprim sotto stress antibiotico trimetoprim.

Protocollo

1. Esperimento di crescita su chip

1. Prima di caricarlo nel dispositivo microfluidico, sciacquarlo con acqua deionizzata per 1 ora e mezzo M9 per 1 ora.
2. Scongelare il campione congelato giornalmente a temperatura ambiente per 5 minuti e inoculare una nuova provetta con terreno M9 fresco. Porre il campione in un incubatore agitatore a 37 °C per una notte.
3. Diluire il campione microbico di 10 volte con terreno M9 e caricarlo nel dispositivo microfluidico premendo il contenitore del campione microbico a 5 psi. Quindi caricare il terreno del farmaco trimetoprim (TMP) nel chip premendo il contenitore del terreno del farmaco a 5 psi. Eseguire la miscelazione tra il microbo e il farmaco azionando la valvola micromeccanica tra le due camere sul chip microfluidico per 15 minuti.
4. Posizionare il chip microfluidico nell'incubatore del microscopio montato sul microscopio invertito. Acquisisci l'immagine cellulare nella camera di crescita ogni ora per 8 ore con la telecamera CCD montata sul microscopio invertito.
5. Utilizzare lo script del programma personalizzato per calcolare i numeri delle celle attraverso un algoritmo di soglia sui dati dell'immagine della cella. Si noti che i dati del numero di cellule sono mediati tipicamente su tre camere microfluidiche.

Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo

Nome	Azienda	Numero di catalogo	Commenti
Microscopio invertito	Leica Microsystems	Leica DMI-LED	utilizzato per la misurazione microfluidica Utilizzare l'obiettivo X40 NA=0,55
Incubatore per microscopio	Strumento per cellule vive	CU-109	Utilizzato per la misurazione microfluidica
Valvole solenoidali	Pneumadyne	S10MM-31-12-3	Normalmente aperto 1,3 Watt 12 Vdc
Scheda di interfaccia USB	Ingegneria per hobby	Modulo I/O digitale USBIO24-R	per misura microfluidica
Compressore d'aria	Rocker Scientifico	GIROCOLLO 440	Sorgente di pressione per microfluidcs Pressione massima 80 Psi
Raccordi luer-lock maschio a 1/8"	ValuePlastics.com	MTLL230-1	Utilizzato per il controllo microfluidico
Attacco filettato da 1/8" a attacco filettato 10-32	ValuePlastics.com	B-1	Utilizzato per il controllo microfluidico
Raccordi luer-lock femmina su attacco filettato 10-32	ValuePlastics.com	KFTL-1	Utilizzato per il controllo microfluidico
Transistor darlington NPN 500mA, 40V (2N6427)	DigiKey.com	2N6427GOS-ND	Utilizzato per il controllo microfluidico
10kOhm, resistore a film di carbonio, 0,25W	DigiKey.com	P10KBACT-ND	Utilizzato per il controllo microfluidico
Condensatore al tantalio, 10uF, 25V, 10%	DigiKey.com	478-1841-ND	Utilizzato per il controllo microfluidico
Telecamera CCD Andor	Andor	Zyla 4.2 Plus SCMOS	Utilizzato per l'imaging microfluidico su chip
Trimetoprim	Sigma
Difco M9 sale minimo 5x	BD		Medio