마이크로플루이딕 장치를 이용한 박테리아 운동성 평가

Abstract

출처: Scheidweiler, D. 외. 유체 장치와 현미경 및 유동 세포분석을 결합하여 공간적 규모를 넘어 다공성 배지 내 미생물 수송을 연구합니다. J. Vis. 경험 (2020).

이 영상은 무작위로 배열된 기둥들로 구성된 다공성 매트릭스를 통해 박테리아의 운동성을 정량화하기 위해 마이크로플루이딕 장치를 사용하는 방법을 시연합니다. 형광 표지된 박테리아를 장치에 투입하고, 다공성 매트릭스를 통과해 관찰 채널로 이동하는 동안 현미경으로 영상화한 후 분석하여 돌파 곡선(BTC)을 생성합니다.

Protocol

1. 박테리아 배양 조건

1. 층류 후드 하에서, 녹색 형광 단백질(GFP) 표지된 Pseudomonas putida KT2440 글리세롤 스톡 100 μL (1 ×^{10 7 mL-1}, -80 °C에 보관)을 사용하여 5mL의 루리아-베르타니(LB) 배지를 접종합니다. 30°C에서 250rpm으로 진동시키며 하룻밤 배양하세요.
2. 다음 날, 100 μL 배양액을 5 mL LB 배지에 재현탁하고 같은 조건에서 5시간(지수적 위상) 배양합니다. 1 mL 알리코트를 2 mL 튜브에 샘플링하고, 실온(~15분)까지 식힌 후 원심분리기(2300 x g 5분)에 넣습니다.
3. 상원액을 제거하고 1mL의 운동성 완충제를 펠릿에 추가하세요. 샘플을 균질화하기 위해 잠시 소용돌이를 사용했습니다. 원하는 세포 농도에 도달할 때까지 희석하라, 예를 들어 5 x 10^{5 mL-1}.
4. 하천에서 유래한 자연 군집 실험의 경우, 비선택적 재배지를 준비합니다. 예를 들어, 멸균 여과 및 오토클레이드 처리된 하천수나 복합 탄소원(LB 매체)으로 개량된 인공 하천 수질 매체를 사용하세요.

2. 폴리디메틸실록산(PDMS) 마이크로플루이딕 장치 준비

Results

그림 1: 다공성 매질 내 미생물 수송을 연구하는 유체 장치 (A) 폴리(메틸 메타크릴레이트, PMMA)로 밀링된 유체 장치 그림. 다공성 매트릭스는 장치의 기저층에 밀링되고, 뚜껑은 나사로 닫힙니다. 단면도는 유체 장치 내 기둥들의 배열을 보여줍니다. 인서트는 규칙적으로 배치된 기둥 격자와 해당 속도 흐름장을 가진 다공성 매트릭스를 보여줍니다. (B) 폴리디메틸실록산(PDMS) 장치는 현미경 유리 슬라이드에 장착되어 있습니다.......

Materials