Radiação, incluindo raios x, raios gama e o feixe de iões pesados, é amplamente utilizada para aplicações biológicas, tais como no tratamento e diagnóstico de câncer e para a reprodução de feixes de iões. Numerosos estudos e desenvolvimentos técnicos atualmente estão focando os efeitos da radiação1,2,3. Microbeam irradiação é um poderoso meio de identificar sites radiosensitive em vida organismos4. Takasaki avançado radiação pesquisa Instituto de institutos nacionais de Quantum e radiológica de ciência e tecnologia (QST-Takasaki) tem vindo a desenvolver uma tecnologia para a irradiação de células individuais, sob observação microscópica usando pesado-íon microbeams5e estabeleceu-se métodos para habilitar o alvo microbeam irradiação de vários animais de modelo, como o nematódeo Caenorhabditis elegans,4,6, bichos da seda7e Oryzias latipes (medaka japonês)8. Microbeam alvo irradiação do nemátodo c. elegans permite o nocaute eficaz de regiões específicas, tais como o anel de nervo na região da cabeça, ajudando assim a identificar as funções destes sistemas em processos como a locomoção.
Um método para a em-microplaqueta imobilização de indivíduos de c. elegans , sem necessidade de anestesia foi desenvolvido para permitir a irradiação de microbeam4. Além disso, para melhorar microfluidic fichas utilizadas no estudo anterior4, recentemente desenvolvemos fichas de microfluidic molháveis, íon-penetrável, polidimetilsiloxano (PDMS), conhecidas como worm folhas (ver Tabela de materiais), para imobilização de indivíduos de c. elegans 9. Estes são compostos por folhas macias ultra-fino (espessura = 300 µm; Largura = 15 mm; comprimento = 15 mm) com múltiplos canais de microfluidic reta (20 ou 25) (profundidade = 70 µm; Largura = 60 µm ou 50 µm; comprimento = 8 mm) na superfície (Figura 1A-D). Os canais microfluídicos são abertos e permitem que vários animais ser incluído entre eles simultaneamente (Figura 1E). As folhas são flexíveis para permitir que os canais microfluídicos ser expandido (por ~ 10%, Figura 1,F), e a elasticidade permite que os animais ser envolto suavemente. Também, devido a capacidade de adsorção independente do PDMS, animais podem ser selados nos canais, cobrindo a superfície da folha com um filme de capa fina, em que os animais não são empurrados para os canais para o compartimento de verme. Girando a tampa filme sobre, você pode facilmente acumular os animais.
Os canais não machuque os vermes quando eles estão sendo fechados ou quando eles são coletados. Além disso, as folhas são feitas de PDMS, que é essencialmente hidrofóbicas, mas retenção de água pode ser conseguida transmitir Hidrofilia ao material. A retenção de água e a espessura são características favoráveis das folhas do worm. A capacidade de retenção de água impede a desidratação dos animais após a imobilização prolongada e permite que a longo prazo observações a efectuar.
Além disso, conforme descrito anteriormente,9, as folhas são apenas 300 µm de espessura, permitindo íons pesados tais como íons de carbono (com um intervalo de cerca de 1 mm de água) para passar através da folha, juntando os animais. Isso permite que as partículas de iões para ser detectado e a dose de radiação aplicada para ser medido com precisão. Além disso, as folhas do worm podem ser reutilizadas e, portanto, são econômicas. Com o método de injeção convencional, os animais fechados às vezes estão mortos e que não pode ser tomado fora do canal; seus ovos também podem entupir os canais. Isso torna o chip inutilizável. Chips são, portanto, basicamente descartável e o custo-benefício relação é pobre.
O presente trabalho, descrevemos detalhadamente uma série de métodos para a imobilização em-microplaqueta ao vivo c. elegans indivíduos usando folhas de verme. Através de ensaios de locomoção dos animais 3 h após a imobilização em-microplaqueta, avaliamos o filme de cobertura adequado. Além disso, mostramos exemplos de imobilização em-microplaqueta para observações de imagens e microbeam irradiação.