$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Candida albicans (C. albicans) to oportunistyczny patogen grzybiczy człowieka, który może infekować wiele typów tkanek, w tym powierzchnie błony śluzowej jamy ustnej, powodując kandydozę jamy ustnej i gardła i powodując niższą jakość życia osób dotkniętych chorobą1. Tworzenie biofilmu jest ważną cechą patogenezy C. albicans, a liczne badania przeprowadzono nad powstawaniem i funkcją biofilmów C. albicans2,3,4,5, z których wiele przeprowadzono przy użyciu statycznych (bez przepływu) modeli in vitro. Jednak C. albicans musi przylegać i rosnąć w obecności przepływu śliny w jamie ustnej. Opracowano liczne systemy przepływowe, aby umożliwić obrazowanie żywych komórek6,7,8,9,10. Te różne systemy przepływu zostały zaprojektowane do różnych celów, dlatego każdy system ma inne mocne i słabe strony. Odkryliśmy, że wiele systemów przepływu odpowiednich dla C. albicans było kosztownych, wymagało skomplikowanych części prefabrykowanych lub nie można było ich zobrazować podczas przepływu i trzeba było je zatrzymać przed obrazowaniem. W związku z tym opracowaliśmy nowatorski aparat przepływowy do badania tworzenia się biofilmu C. albicans pod flow11. Podczas projektowania naszego aparatu przepływowego kierowaliśmy się tymi głównymi względami. Po pierwsze, chcieliśmy być w stanie określić ilościowo wiele aspektów wzrostu i rozwoju biofilmu w czasie rzeczywistym bez konieczności stosowania komórek fluorescencyjnych (co pozwoliłoby nam łatwo badać zmutowane szczepy i niezmodyfikowane izolaty kliniczne). Po drugie, chcieliśmy, aby wszystkie części były dostępne na rynku z niewielkimi lub żadnymi modyfikacjami (tj. bez niestandardowej produkcji), co pozwoliłoby innym na łatwiejsze odtworzenie naszego systemu i umożliwiłoby łatwe naprawy. Po trzecie, chcieliśmy również umożliwić wydłużenie czasu obrazowania przy rozsądnie wysokich natężeniach przepływu. Wreszcie, chcieliśmy, po okresie przyczepiania się komórek do podłoża pod przepływem, móc monitorować wzrost biofilmu przez dłuższy czas bez wprowadzania nowych komórek.
Te rozważania doprowadziły nas do opracowania dwukolbowego systemu przepływu recyrkulacyjnego, zilustrowanego w Rysunek 1. Dwie kolby pozwalają nam podzielić eksperyment na dwie fazy, fazę przyłączania, która czerpie z kolby przyłączeniowej z nasionami komórek, oraz fazę wzrostu, która wykorzystuje pożywki bezkomórkowe do kontynuowania wzrostu biofilmu bez dodawania nowych komórek. System ten jest przeznaczony do pracy z komorą inkubacyjną dla mikroskopu, z szkiełkiem podstawowym i poprzedzającym go wężem (od 2 do 5), Rysunek 1) umieszczonym wewnątrz inkubatora, a wszystkie inne elementy umieszczone w dużym pojemniku wtórnym na zewnątrz mikroskopu. Dodatkowo mieszadło z płytą grzejną z dołączoną sondą temperatury służy do utrzymywania komórek grzybów w kolbie nasadki w temperaturze 37 °C. Ponieważ jest to recyrkulacja, system ten jest zdolny do ciągłego obrazowania podczas przepływu (może trwać ponad 36 godzin w zależności od warunków) i może być używany w większości standardowych mikroskopów, w tym w pionowych lub odwróconych mikroskopach stołowych. W tym miejscu omawiamy montaż, obsługę i czyszczenie aparatury przepływowej, a także przedstawiamy podstawowe algorytmy ilościowe ImageJ do analizy filmów po eksperymencie.