Name: マイクロ流体を用いた細菌走化性の研究 - インタビュー (動画) | JoVE Journal
Uploaded: 2007-05-28T00:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 35 s
Description: 学ぶマイクロ流体デバイスを用いた海洋細菌の走化性と栄養源追跡メカニズム。MITのRoman Stocker教授が開発したこの手法は、微生物生態学の理解と地球規模の炭素循環研究に貢献します。

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マイクロ流体を用いた細菌走化性の研究 - インタビュー

Studies of Bacterial Chemotaxis Using Microfluidics - Interview

私の名前はRoman Stockerです。MITの土木環境工学科にあるRalph Parsons Laboratoryの助教2年目です。出身はイタリアで、流体力学を専攻していました。そのため、私の背景は物理科学にありますが、ここ2、3年で、より環境および生物学的なトピックへと移行しました。2年前から、微生物生態学における課題を検討するためにマイクロ流体デバイスの開発を始めており、これらのマイクロデバイスを用いることで、ミクロンスケールの事象に対する典型的な生態学的疑問を追求することができています。私たちの研究は主に、海洋中を泳ぎ回り、餌の供給源を追跡できる生物を対象としています。特に、細菌は非常に巧妙な泳ぎ方を身につけており、ここで簡単なデモンストレーションを行います。細菌の頭部はほぼ楕円体です。これが約2 µmの大きさであると想像してください。細菌の後端には、1本または複数の鞭毛が存在します。これらの鞭毛はらせん構造をしており、細菌はこれを回転させることができます。この回転によって推進力が生まれ、細菌は実際に前方に泳ぐことが可能になります。細菌が実際にそれを行う方法にはさまざまなモードがあり、遊泳戦略も多様ですが、それこそが私たちの研究の関心事の一部です。細菌が海洋で遊泳する理由は、栄養源をより効率的に利用するためであり、これは過去15年から20年の間に起こったパラダイムシフトの一環です。それ以前は、数メートルから数十メートルのスケールにおいて、海洋は均質な栄養素のスープであると考えられていました。そのような海洋像においては、細菌のような微小生物は実質的な役割を果たさないと教えられており、単に海流によって受動的に運ばれているに過ぎないと考えられていたのです。しかし、10年または15年前に、海洋で実際に起きていることはそれとは異なり、実のところ、これらの微小生物こそが海洋の健康状態、ひいては地球規模の気候などを決定づける最も重要な役割を担っていることが認識されました。これには2つの理由があります。1つ目の理由は、彼らが海洋のあらゆる場所に存在し、その累積バイオマスが他のすべての海洋生物をはるかに上回っていることです。2つ目の理由は、おそらく最も根本的なものですが、これらの微小生物が栄養源、特に炭素を利用することで、食物網の他の構成要素のために栄養分をリサイクルし、それによって海洋における栄養段階の連鎖の他の側面や部位を大幅に強化できるためです。こうした中で、私たちの研究は主に、遊泳生物と栄養パッチの間の相互作用に焦点を当てています。細菌は遊泳できるだけでなく、栄養勾配を感知し検出することも可能です。つまり、彼らは生活環境が改善していることを察知し、栄養素の濃度勾配に従って泳ぎ上がることができるということです。これは走化性（ chemotaxis）として知られ

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Research

JoVE Journal

Biology

生物学

マイクロ流体チャネルおよび斑状の栄養の海の風景とせん断流内細菌の遊泳行動の中で海洋微生物の化学走性採食行動を研究するための実験で、その実装の製造が記載されている。...

マイクロスケール栄養層への海洋微生物の走化性応答

このプロトコルは、chemoeffectorsの安定した濃度勾配で細菌の走化性を調べるためのマイクロ流体デバイスの開発を説明します。...

安定した濃度勾配で細菌走化性を定量化するためのマイクロ流体デバイス

出典: Scheidweiler, D., 他 流体装置と顕微鏡、フローサイトメトリーを組み合わせて、空間スケールを超えた多孔質培地内の微生物輸送を研究すること。 J. Vis.

マイクロ流体装置を用いた細菌の運動性評価

このビデオでは、オールオンチップ法を使用した好中球走化性アッセイを実演しています。この方法では、免疫磁気陰性選択とそれに続くマイクロ流体チップ上の走化性アッセイにより、全血から好中球を直接分離できます。...

全血を用いた迅速な好中球走化性分析のためのマイクロ流体チップベースの方法

視覚走化性アッセイは、走化性因子媒介方向の細胞遊走を制御する方法、真核細胞のより良い理解のために不可欠です。 1）リアルタイム、複数の走化性アッセイの高解像度の監視、および2）を同時に化学誘引物質勾配を可視化し、好中球様HL60細胞内シグナル伝達事象の時空間ダイナミクス：ここで、我々はのための詳細な方法について説明します。...

イメージングGタンパク質共役型受容体媒介走化性及び好中球様HL60細胞におけるそのシグナル伝達のイベント

発達における集団細胞移動、創傷治癒、癌転移は、多くの場合、成長因子またはシグナル伝達分子の勾配によって導かれる。ここでは、トラクション顕微鏡とマイクロ流体システムを組み合わせた実験システムと、生化学的勾配下での集団移動の仕組みを定量化する方法のデモンストレーションを行います。...

化学的集団移動のためのマイクロ流体学と統合された牽引顕微鏡

マイクロ流体およびミリ流体のセットアップ内の光の解析による動的化学景観の生成のためのプロトコルが提示されます。この方法論は、単一細胞および集団レベルの両方で、運動行動、栄養取り込み、または微生物の化学物質への適応を含む多様な生物学的プロセスを研究するのに適している。...

微生物の挙動を研究するための制御された動的化学景観の生成

ここでは、C5a勾配を化学戦術補体で画像マウス常駐腹膜マクロファージにタイムラプス、位相コントラスト顕微鏡を用いた方法について説明する。プロトコルは、他の免疫細胞に拡張することができます。...

マウスマクロファージ・ケモタクシスのタイムラプスイメージング

ここで提示される、環境中の微生物行動の研究を直接可能にする最近開発されたマイクロ流体装置であるin situ...

水生生態系における微生物行動を調べるSitu chemotaxisアッセイで

ジャレッドベターは、シロアリ腸内の微生物群集は、微生物間の複雑な相互作用を研究するための優れたシステムである理由を説明しています。宿主昆虫とリグノセルロース分解腸内微生物との間に存在する共生関係も同様に劣化させる植物バイオマスおよび生成するバイオ燃料のためのこれらの微生物の工業的な用途として、説明されています。...

インタビュー - シロアリ後腸内微生物群集の調査

学ぶマイクロ流体デバイスを用いた海洋細菌の走化性と栄養源追跡メカニズム。MITのRoman Stocker教授が開発したこの手法は、微生物生態学の理解と地球規模の炭素循環研究に貢献します。

マイクロ流体を用いた細菌走化性の研究 - インタビュー

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