Name: Microfluidics를 사용하여 세균 Chemotaxis의 연구 - 인터뷰 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2007-05-28T00:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 35 s
Description: 배우세요 미세유체역학을 활용한 해양 세균의 화학적 이동성 연구 방법입니다. 이 기술은 미생물 생태학에서 영양분 추적 메커니즘을 이해하고 해양 생태계 건강을 평가하는 데 활용됩니다.

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microfluidics를 사용하여 세균 chemotaxis의 연구 - 인터뷰

Studies of Bacterial Chemotaxis Using Microfluidics - Interview

Microfluidics를 사용하여 세균 Chemotaxis의 연구 - 인터뷰

제 이름은 Roman Stocker입니다. 저는 MIT 토목 및 환경공학과의 일부인 Ralph Parsons Laboratory의 2년 차 조교수입니다. 저는 이탈리아 출신이며 유체 역학을 전공했습니다.따라서 저의 전공 배경은 물리 과학 쪽에 더 가깝지만, 지난 2년, 정확히는 3년 동안 환경 및 생물학적 주제로 연구 범위를 넓혀왔습니다. 2년 전부터 미생물 생태학의 문제들을 살펴보기 위해 미세유체 기술을 개발하기 시작했으며, 이러한 미세 장치들을 사용하여 마이크론 규모의 대상에 대한 전형적인 생태학적 질문들을 연구할 수 있게 되었습니다. 저희의 연구는 주로 해양을 헤엄쳐 다니며 먹이원을 추적하는 조류 생물체들에 중점을 두고 있습니다.특히 박테리아는 헤엄치기 위한 매우 영리한 방법들을 발달시켰으며, 여기에서 간단한 시연을 보여드리겠습니다. 박테리아의 머리 부분은 거의 타원체 모양입니다. 이것의 크기가 약 2 microns 정도라고 생각하시면 됩니다.박테리아의 뒤쪽에는 하나 이상의 편모가 있습니다. 이 편모들은 나선형 구조로 되어 있으며, 박테리아가 이를 회전시킬 수 있습니다. 이러한 회전은 추진력을 생성하여 박테리아가 실제로 앞으로 헤엄쳐 나갈 수 있게 합니다.박테리아가 실제로 이를 수행하는 방식에는 여러 가지 모드가 있으며, 수영하는 전략 또한 다양하며 이는 저희 연구의 주요 관심 분야 중 하나입니다. 박테리아가 바다에서 수영하는 이유는 영양원(nutrient sources)을 더 효율적으로 이용하기 위해서이며, 이는 지난 15~20년 동안 일어난 패러다임의 변화 중 일부입니다. 이전에는 사람들이 바다를 수 미터에서 수십 미터 규모로 볼 때 영양분이 균일하게 섞인 수프로 생각했으며, 그러한 관점에서 박테리아와 같은 소규모 생물들은 실질적인 역할을 하지 못하고 그저 해류에 의해 수동적으로 이동한다고 생각했습니다.하지만 10년 또는 15년 전, 사람들은 그것이 해양에서 실제로 일어나는 현상이 아니며, 사실 이러한 소형 생물들이 해양 건강과 더 나아가 전 지구적 기후와 같은 요소들을 결정하는 데 있어 가장 중요한 역할을 하는 존재들이라는 점을 깨달았습니다. 여기에는 두 가지 이유가 있습니다. 첫 번째 이유는 이들이 해양 어디에나 존재하며, 이들의 누적 생물량(biomass)이 다른 모든 해양 생물의 생물량을 훨씬 초과하기 때문입니다.두 번째이자 아마도 가장 근본적인 이유는, 이러한 소형 생물들이 영양원, 특히 탄소

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Research

연구

JoVE Journal

Biology

생물학

전단 흐름 내의 곳곳에 영양 씨스 케이프와 박테리아의 수영 동작 이내에 해양 미생물의 chemotactic 식량 약탈을 배워 동작을 공부를위한 microfluidic 채널과 실험에서 구현의 제조가 설명되어 있습니다.

마이크로 스케일 영양소 레이어에 해양 미생물의 Chemotactic 응답

이 프로토콜은 chemoeffectors의 안정적인 농도 기울기에 박테리아 chemotaxis 조사를위한 microfluidic 장치의 개발을 설명합니다.

안정적인 농도 기울기에 박테리아 Chemotaxis을 Quantifying위한 Microfluidic 장치

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.

마이크로플루이딕 장치를 이용한 박테리아 운동성 평가

이 동영상은 all-on-chip 방법을 사용한 호중구 화학주성 분석을 보여줍니다. 이 방법을 사용하면 면역자기 음성 선택에 의해 전혈에서 호중구를 직접 분리한 후 미세유체 칩에서 화학주성 분석을 수행할 수 있습니다.

전혈을 이용한 신속한 호중구 화학요법 분석을 위한 미세유체 칩 기반 방법

카메라 화학 주성 분석 화학 주성은 매개 세포 이동 방향을 제어하는​​ 방법에 진핵 세포의 이해에 필수적이다. 1) 실시간 다중 화학 주성 분석법 고해상도 모니터링 및 2)에 동시에 화학 유인 그라데이션 시각화 및 호중구와 같은 HL60 세포의 이벤트 신호의 시공간 역학 : 여기서는 대한 구체적인 방법을 설명한다.

이미징 G의 호중구와 같은 HL60 세포에서 화성과 시그널링 이벤트 수용체가 매개 단백질 결합

개발에 집단 세포 이동, 상처 치유, 그리고 암 전이 종종 성장 인자 또는 신호 분자의 그라데이션에 의해 유도. 여기에 설명된 견인 현미경과 미세 유체 시스템을 결합한 실험 시스템과 생화학 구이도하에서 집단 이동의 역학을 정량화하는 방법에 대한 데모입니다.

화학적 집단 이동을 위한 미세 유체와 통합된 견인 현미경 검사법

미세 유체 및 밀리유체 설정 내에서 광용해로 동적 화학 적 경관의 생성을위한 프로토콜이 제시된다. 이 방법론은 운동성 행동, 영양소 섭취 또는 미생물의 화학 물질에 대한 적응을 포함한 다양한 생물학적 과정을 단일 세포 및 집단 수준에서 연구하는 데 적합합니다.

미생물 행동을 연구하기 위한 제어된 동적 화학 적 경관 생성

여기에서 우리는 화학 전술 보완 C5a 구배를 이미지 마우스 상주 복막 대식세포에 시간 경과, 위상 대조 현미경 검사법을 사용하여 방법을 설명합니다. 프로토콜은 그밖 면역 세포로 확장될 수 있습니다.

마우스 대식세포 화학의 시간 경과 화상 진찰

여기에 제시된 것은 환경에서 직접 미생물 행동의 연구를 가능하게 하는 최근 개발된 미세 유체 장치인 시투 화학분석분석의 프로토콜이다.

수생 생태계에서 미생물 행동을 검사하는 시투 화학 분석분석

흰개미 - 굿 미생물 커뮤니티 미생물 사이의 복잡한 상호 작용을 공부하고있는 훌륭한 시스템입니다 왜 제라드 레드 버터는 설명합니다. 호스트 곤충과 lignocellulose - 굴욕 굿 미생물 사이의 기존의 공생 관계는 물론 굴욕적인 식물 바이오 매스 및 바이오 연료 생성 이러한 미생물의 산업 사용으로 설명합니다.

인터뷰 - 마이트의 H​​indgut에서 미생물 커뮤니티를 조사

배우세요 미세유체역학을 활용한 해양 세균의 화학적 이동성 연구 방법입니다. 이 기술은 미생물 생태학에서 영양분 추적 메커니즘을 이해하고 해양 생태계 건강을 평가하는 데 활용됩니다.

Microfluidics를 사용하여 세균 Chemotaxis의 연구 - 인터뷰

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