Protocolos para o estudo da formação de biofilme em um dispositivo microfluídico que imita meios porosos são discutidos. O dispositivo microfluídico consiste em uma matriz de micro-pilares e a formação de biofilme por Pseudomonas fluorescens neste dispositivo é investigada.
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Artigo de método
Protocolo para a formação de biofilme Streamer em um dispositivo micro com micro-pilares
Neste artigo
Resumo
Resumo
Várias espécies bacterianas possuem a capacidade para ligar a superfícies e colonizar-los sob a forma de películas finas chamadas biofilmes. Os biofilmes que crescem em meios porosos são relevantes para vários processos industriais e ambientais, como o tratamento de águas residuais e sequestro de CO 2. Usamos Pseudomonas fluorescens, uma bactéria Gram-negativa aeróbica, para investigar a formação de biofilmes em um dispositivo de microfluidos, que imita meios porosos. O dispositivo de microfluidos consiste de uma matriz de micro-mensagens, que foram fabricados utilizando-litografia macia. Subsequentemente, a formação de biofilmes em estes dispositivos com o fluxo foi investigado e que demonstram a formação de biofilmes filamentosos conhecidos como serpentinas em nosso dispositivo. Os protocolos detalhados para fabricação e montagem de dispositivos microfluídicos são fornecidos aqui, juntamente com os protocolos de cultura de bactérias. Os procedimentos detalhados para a experimentação com o dispositivo micro também são apresentados juntamente com o representanteresultados.
Introdução
Recentemente, demonstramos dinâmica de formação do biofilme bacteriano em um dispositivo micro que imita meios porosos 1. Biofilme bacteriano são essencialmente colônias de bactérias da superfície agregados que são revestidas por substâncias poliméricas extracelulares (EPS) 2-4. Estas películas finas de bactérias podem formar em quase todos os nichos concebível que varia de superfícies lisas ao habitat muito mais complexa de meios porosos. Valiei et al. Uma usado um dispositivo de microfluidos com uma matriz de micro-pilares para simular uma estrutura de meio poroso estudado a formação de biofilme e neste dispositivo, em funç....
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Protocolo
Executar os protocolos experimentais aqui na ordem descrita abaixo. Protocolos de microfabricação para criar a plataforma de microfluidos são discutidos no Passo 1 Passo 2 descreve o protocolo de cultura de bactérias (Figura 2), e Passo 3 refere-se a montagem da instalação experimental (Figura 3). Finalmente, o passo real experimental é descrito no Passo 4.
1 Chip Fabricação Procedimento
NOTA: Proper procedimentos de segurança devem ser seguidas para os processos descritos abaixo. Consulte o oficial de segurança institucional para mais detalhes.
- Projete a máscara co....
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Resultados
Usando o protocolo de microfabricação acima mencionado, um dispositivo de microfluidos com base de PDMS foi construído. Figura 1 mostra o microscópio electrónico de varrimento (SEM) de imagens do dispositivo de PDMS. Figura 1a mostra a secção de entrada do dispositivo. Uma entrada de tipo forquilha é criado para equalizar a pressão do outro lado da cabeça do dispositivo. Outras imagens de SEM mostraram igualmente que as paredes da coluna são quase verticais (Figura 1b)........
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Discussão
Nós demonstramos um dispositivo micro simples que imita meios porosos para estudar o desenvolvimento de biofilme em habitats complexos. Existem vários passos críticos que ditam o resultado das experiências. Eles incluem a geometria do dispositivo. Embora a geometria pós podem variar, de poros adequado para o espaço de modo a formar serpentinas é necessário. Além disso, Valiei et al. 1 demonstraram que a formação da flâmula ocorre apenas em um determinado intervalo das taxas de fluxo. Em taxas de flux.......
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Divulgações
Os autores não têm nada a divulgar.
Agradecimentos
Os autores gostariam de agradecer ao professor Howard Ceri, do Departamento de Ciências Biológicas da Universidade de Calgary, por fornecer cepas bacterianas. A. Kumar reconhece o apoio do NSERC. T. Thundat reconhece o apoio financeiro do programa Canada Excellence Research Chair (CERC). Os autores também gostariam de agradecer a ajuda da Sra. Zahra Nikakhtari pela ajuda com a videografia.
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Materiais
| Nome | Empresa | Número de catálogo | Comentários |
|---|---|---|---|
| Microscópio fluorescente | Nikon | ||
| LB ágar | Fisher | BP1425-500 | suspender 40 g em 1 L de água purificada |
| LB caldo Fisher | BP1427-500 | suspender 20 g em 1 L de água purificada | |
| Coifa | de biossegurança Microzone corporation | ||
| Placa de Petri | Fisher | 875712 | estéril 100 mm x 15 mm de poliestireno Placa de Petri |
| Agitador de incubadora | New Brunswick Scientific | Excella E24 série de agitador de incubadora | |
| 50 ml tubo de centrífuga esterilizado | Corning | 430828 | Polipropileno Livre de RNase/DNase |
| Base livre de tetraciclina | MP Biomedicals | 103012 | 50 μ g/ml |
| SYLGARD 184 silicone | Dow Corning Corporation | 68037-59-2 | Base de elastômero e agente de cura |
| Fotorresistente positivo (AZ4620)Tubo | |||
| de plástico | Cole-Parmer |
Referências
- Valiei, A., Kumar, A., Mukherjee, P. P., Liu, Y., Thundat, T. A web of streamers: biofilm formation in a porous microfluidic device. Lab Chip. 12, 5133-5137 (2012).
- Costerton, J. W. Bacterial Biofilms: A Common Cause of Persistent Infections. Science. 284, 1318-13....
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Reimpressões e permissões
