$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Zmiany warunków środowiskowych mogą prowadzić do aktywacji programów genetycznych, której towarzyszy indukcja i tłumienie ekspresji określonych genów1,2. Te zmiany kinetyczne mogą być zmienne w tkankach tych samych zwierząt i między różnymi zwierzętami. Badania nad takimi programami genetycznymi wymagają zatem metod, które umożliwiają obrazowanie podłużne poszczególnych zwierząt i zapewniają precyzyjną dynamiczną kontrolę warunków środowiskowych.
W ostatnich latach mikrofabrykowane urządzenia fluidyczne były wykorzystywane do badania wielu aspektów reakcji i zachowania u małych zwierząt, w tym robaków, much, niedźwiedzi wodnych i innych3,4,5,6,7. Zastosowania obejmują na przykład głębokie fenotypowanie, optogenetyczne rejestrowanie aktywności neuronów w odpowiedzi na bodźce chemiczne oraz śledzenie zachowań motorycznych, takich jak lokomocja i pompowanie8,9,10,11.
Podejścia oparte na mikroprzepływach posiadają wiele właściwości, które mogłyby przynieść korzyści długoterminowemu obrazowaniu podłużnemu reakcji na sygnały środowiskowe, w tym precyzyjną dynamiczną kontrolę lokalnego mikrośrodowiska, elastyczny projekt, który pozwala na utrzymanie poszczególnych zwierząt w oddzielnych pomieszczeniach, oraz korzystne atrybuty do obrazowania. Jednak utrzymanie zwierząt w komorze mikroprzepływowej przez długi czas przy minimalnym negatywnym wpływie na ich dobrostan jest wyzwaniem, które wymaga szczególnej staranności przy projektowaniu urządzenia mikroprzepływowego, a także przy wykonywaniu eksperymentu.
Tutaj demonstrujemy użycie WormSpa, urządzenia mikroprzepływowego do obrazowania podłużnego Caenorhabditis elegans. 5 Pojedyncze robaki są zamknięte w komorach. Stały, niski przepływ zawiesiny płynów i bakterii gwarantuje, że robaki są dobrze odżywione i wystarczająco aktywne, aby utrzymać dobry stan zdrowia i złagodzić stres, a budowa komór umożliwia robakom składanie jaj. Prostota konstrukcji i obsługi WormSpa powinna pozwolić naukowcom bez wcześniejszego doświadczenia w dziedzinie mikrofluidyki na włączenie tego urządzenia do własnych planów badawczych.