WinCF 모델 - 폐렴의 미생물학을 연구하기 위해 점액으로 촘촘하게 밀집된 Bronchiole의 저렴하고 견고한 소우주

요약

점액은 낭포 성 섬유증의기도가 (CF) 환자는 미생물 병원균이 번창 할 수있는 이상적인 환경이다 연결. 원고들은 화학 조건의 질병 및 방법 변경의 원인이 모방 미생물 역학을 구동 할 수있는 환경에서 CF 폐 마이크로 바이 옴을 연구하기위한 새로운 방법을 설명합니다.

초록

많은 만성기도 질환으로 인해 점액이 막히게됩니다. 낭포 성 섬유증을 앓고있는 개인의 폐는 점막이 막힌 세기관지가 미생물의 식민지화에 유리한 서식처를 만드는 대표적인 사례입니다. 이 환경에서 서로간에 상호 작용하며 CF 질환과 관련된 많은 증상을 유발하는 다양한 병원체가 번창합니다. 미생물 군집과 마찬가지로, 서식지의 화학적 조건은 지역 사회 구조와 역 동성에 중요한 영향을 미친다. 예를 들어, 서로 다른 미생물은 서로 다른 수준의 산소 또는 다른 용질 농도로 번성합니다. 이는 산소 농도가 지역 사회의 생리 및 구조를 유도하는 것으로 여겨지는 CF 폐에서도 마찬가지입니다. 여기에 설명 된 방법은 폐 환경을 모방하고 질병을 유발하는 것과 유사한 방식으로 병원균을 성장 시키도록 고안되었습니다. 이러한 미생물의 화학적 환경에 대한 조작은 화학 물질폐 감염의 stry는 미생물의 생태를 제어합니다. 상기 방법은 시스템 WinCF 불리는 인공 타액 매체 및 기관지 점액 플러그에 존재하는 것과 유사한 산소 구배를 제공하기위한 좁은 모세관에 기초한다. 이러한 객담 항생제 압력 매체의 pH와 같은 화학적 조건을 조작하는 것과 샘플의 미생물의 차이, 컬러 표시를 이용하여 가스 또는 바이오 필름 제조 시청하거나 추출하고, 각 샘플의 핵산 함량 시퀀싱의 시각화를 허용한다.

서론

이 논문에 기재된 방법은 WinCF 시스템 ^{(1)라고한다.} WinCF의 전반적인 목표는 점액 가득 찬 폐의 세기관지의 환경을 시뮬레이션 할 수있는 실험 장치를 제공하는 것입니다. 다루기 쉬운 시스템은 낭포 성 섬유증 (CF), 만성 폐쇄성 폐 질환 (COPD), 천식 등을 포함한 점액 과분비 표현형과 폐 질환의 미생물 병원체를 연구하기 위해이 허용됩니다. 절차는 폐 분비물이 결국 점액 ² 세기관지 및 다른 작은 통로를 작성, 삭제하는 두꺼운 하드되는 원인 돌연변이에 의해 특징 CF의 연구를 위해 특별히 설계되었습니다. 흡입 공기가 더 이상 많은 폐포에 도달하고 또한 세균성 식민지 ^{3, 4의} 서식지를 제공 할 수 있기 때문에 폐에서 이러한 방해는 가스 교환을 억제하지 않습니다. 무능력은 미생물의 성장을 방지하기 위해과도한 폐 점액은 결국기도의 복잡한 만성 감염의 발달로 이어진다. 이 공동체에는 바이러스, 균류 및 녹농균 과 같은 박테리아를 비롯한 다양한 유기체가 포함되어 있으며 모두 서로 상호 작용합니다 ( ^{5 ,}

프로토콜

인공 객담 미디어 종목의 제조 1

1. 5 % 점액 솔루션을 만듭니다. 탈 이온수 20 ㎖에 점액 탈수 돼지 위 1.0 g을 추가한다. 이 용액을 압력솥.
   참고 : 점액 살균 고유의 구조를 파괴 할 것이다; 건식 형태 뮤신 살균 다른 방법은 UV 살균 및 사출을 포함한다. 이러한 방법은 광범위하지만 WinCF 시스템에 사용되지 않았다.
2. 탈 이온수 50 ㎖에 2.2 g의 KCl을 첨가하고 용해를 위해 허용한다. 탈 이온수 50 ㎖에 염화나트륨 5.0 g을 첨가하고 용해를 위해 허용한다. 이 두 가지 솔루션을 압력솥.
3. 멸균 증류수를 10 ㎖의 연어 정자 DNA 100 mg을 추가. 몇 시간이 해산을 보장하기위한 수조에서 약 85 ° C에이 솔루션을 가열.
4. 멸균 증류수 5.0 mL의 페리틴 5.0 ㎎을 추가한다.

인공 객담 중간 2. 준비

1. 콤바인다음의 성분 : 점액 원액 16 mL, KCl 원액 2.0 mL, NaCl 원액 2.0 mL, 달걀 노른자 유제 200 mL, DNA 원액 5.6 mL, 페리틴 원액 120 μL, 필수 5.78 mL 아미노산 용액, 5.78 mL의 비 필수 아미노산 용액 및 2.44 mL의 멸균 수를 첨가 하였....

결과

샘플 내에서 유도 된 다양한 화학 조건에서 미생물의 성장이 극적으로 어떤 경우에는 더 미묘하게 다른 사람의 변화. 활동의 많은 변화는 즉시 잠복 기간이 종료로 쉽게 알 수있는, 자연에서 시각이었다. 배양 후 명백 해졌다 여러 요인에 의해 도시 된 바와 같이, pH가 조작의 예에서의 pH 영역에 걸쳐 샘플이 크게 변화. 더 객담 샘플을 배지에 첨가되지 않았다 때, 배양 48 시간 후 pH를 스펙트럼에 걸쳐 나타나는 유일한 변화는 증발 부 (도 9)에서 생성 된 매체 볼륨이 약간 감소 하였다. 접종 모세관 체적 변화, 기포, 변형의 착색 외관 불투명 침전물의 모양 (도 10)를 나타냈다.

토론

CF와 폐의 미생물 메이크업은 생물의 큰 다양성을 포함하고 있지만, 폐 내의 조건은 가능성이 미생물의 종류가 ^{생존하고, 13 15 번성} 할 수 있는지에 상당한 영향을 미친다. 특정 메커니즘을 통해 이러한 조건을 변경하고 그들이 폐 마이크로 바이에 미치는 정확한 영향은 현재 일반적으로 불분명하다. 이 실험에있어서, 우리는 시뮬레이션 된 폐 세기관지에서 조작 화학적 조건에 기초하여 미생물 학적 변화의 분석을 제시한다.

프로토콜의 몇 가지 중요한 단계가 있습니다. 환경의 마이크로 바이 분석되어 고려하면 객담의 첨가 전에 멸균 인공 타액 매체를 유지하는 것은 중요하다. 외국 미생물 가능성이 조건을 변경하고, 세기관지 시뮬레이션의 정확성을 방해 할 수 있습니다. 미생물은 또한 S에서 대상 병원균을 outcompete 수putum 샘플은 변경 사항 분석 후 배양을 손상, 사용. 이는.......

재료

이 논문에 사용된 재료 목록

이름	회사	카탈로그 번호	댓글
색상으로 구분된 모세관	Fisher Scientific	22-260943
Cha-seal 튜브 밀봉 화합물	Kimble-Chase	43510
돼지 위장의 뮤신	Sigma	M1778
페리틴, 말 비장에서 양이온화	Sigma	F7879
연어 정자 DNA 나트륨 염(sonified)	AppliChem Panreac	A2159
MEM 비필수 아미노산	Corning cellgro	25-025-CI
MEM 아미노산	Cellgro	25-030-CI
달걀 노른자 에멀젼, 50%	Dalynn Biologicals	VE30-100
염화칼	Fisher Scientific	P2157500
염화나트륨	Fisher Scientific	S271500
15 mL 원심분리기 튜브, 인쇄된 눈금 및 플랫 캡	VWR	89039-666
50 mL 원심분리기 튜브, 인쇄된 눈금 및 플랫 캡 VWR		89039-656
1.5 mL 마이크로 원심분리기 튜브	Corning	MCT-150-R
2.0 mL 마이크로 원심분리기 튜브	Corning	MCT-200-C

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