Эта статья демонстрирует культура Arabidopsis thaliana саженцев в два слоя microfluidic платформа, которая ограничивает главного корня и корневые волоски на одной оптической плоскости. Эта платформа может использоваться для реального времени оптических изображений тонкой корень морфологии, а также как с высоким разрешением изображений другими средствами.
Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.
Методическая статья
Изображения корневого волоска морфология Arabidopsis саженцев в два слоя Microfluidic платформа
В этой статье
Краткое содержание
Аннотация
Корневые волоски увеличивают площадь поверхности корня для лучшего поглощения воды и усвоение питательных веществ растениями. Потому что они небольшого размера и часто скрыт в их естественной среде обитания, корень волос морфологии и функции трудно изучить и часто исключены из исследования растений. В последние годы microfluidic платформы предлагают способ визуализации корневых систем с высоким разрешением не нарушая корни во время передачи изображений системы. Microfluidic платформа представленные здесь строит на предыдущих исследований растений на чипе, включив устройство двухслойная ограничиться Arabidopsis thaliana главный корень же оптических плоскости как корневые волоски. Эта конструкция позволяет количественного определения корневых волосков на сотовые и органелл уровне, а также предотвращает z-axis дрейфующих во время добавления экспериментальное лечение. Мы опишем, как для хранения устройства в автономной и увлажненной среде, без необходимости для оптимизированных насосов, сохраняя при этом gnotobiotic среды для рассады. После оптических изображений эксперимента устройство может разбирать и используется как субстрат для атомно-силовой или растровая электронная микроскопия при сохранении тонкой корневых структур.
Введение
Особенности тонкой корень увеличить воды и питательных веществ приобретение для растений, изучение новых пространств почвы и увеличения площади поверхности общий корень. Оборот этих функций тонкой корень играет важную роль в стимулировании подземных пищевой цепи1 и количество тонкой корней в некоторых видов растений является ожидается двойной под повышенной атмосферной двуокиси углерода2. Тонкой корни обычно определяются как те меньше 2 мм в диаметре, хотя новые определения выступают за характеризующие тонкой корни их функции3. Как многие прекрасные корни корневые волоски предоставляют функцию пог....
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Протокол
1. двухслойная изготовление платформы
- Изготовление многослойных мастеров
- Спин пальто на основе эпоксидных негативного фоторезиста (~63.45% тел, 1250 КНТ) согласно спецификации изготовителя (2000 rpm для 45 s) на 4-дюймовый диаметр кремниевой пластины для получения желаемой высоты 20 мкм для первого слоя дизайн.
- Софт выпекать противостоять покрытием пластин 4 мин на 95 ° C. Разрешить пластин для охлаждения для 5 минут разоблачить пластин к Ультрафиолетовому свету для 15 s (~ 150 МДж/см2 на 365 Нм) через photomask в УФ контакт выравниватель для определения геометрии нижнего слоя.
- Постконтактная вы....
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Результаты
Двухслойная PDMS microfluidic устройства описанных здесь иметь 200 мкм высокой канал для главного корня Arabidopsis и высокой палаты 20 мкм ограничиться боково растущего корневые волоски (рис. 1A). Эта конструкция может использоваться для видов растений с аналогичными корень диаметром как Arabidopsis thaliana и может быть легко изменен для размещения видов различных размеров. Дизайн включает в себя вход для завода, а также 8 стороне.......
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Обсуждение
Метод, описанный в этой статье для создания платформы завод на чипе является уникальным в том, что два слоя дизайн рамки корневые волоски на одной плоскости изображения и платформы может быть деконструкции и используется как субстрат для не оптических изображений высокого разрешения . Использование не оптических изображений с высоким разрешением может обеспечить ценную информацию о растительной ткани, которые не могут быть получены из оптических изображений в одиночку. К примеру АСМ изображения может обеспечить измерения.......
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Раскрытие информации
Авторы не имеют ничего сообщать.
Благодарности
Эта рукопись была автором UT-Battelle, ООО под контракт № ДЕ AC05-00OR22725 с Департаментом энергетики США. Правительство Соединенных Штатов сохраняет и издатель, приняв статьи для публикации, признает, что правительство Соединенных Штатов сохраняет неисключительную, оплаченного, безотзывный, всемирно лицензию для публикации или воспроизвести опубликованной форме Эта рукопись, или позволить другим сделать это, для целей правительства Соединенных Штатов. Министерство энергетики будет предоставлять общественности доступ к этим результатам федерально спонсируемых исследований в соответствии с планом Доу публичного доступа (http://energy.gov/downloads/doe-public-acces....
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Материалы
| Имя | Компания | Каталожный номер | Комментарии |
|---|---|---|---|
| Материалы кремниевой пластины | WRS диаметр | 100 мм, толщина 500-550 мкм, прайм, удельное сопротивление 10-20, N/Phos< 100> | |
| Quintel Контактный выравниватель | Neutronix Quintel Corp | NXQ 7500 Маска Выравниватель | |
| Флуоресцентный микроскоп | Nikon Eclipse Ti-U | ||
| Лабораторная ткань | Kimberly Clark | Kimwipe KIMTECH SCIENCE Brand, 34155 | |
| Негативный фоторезист Эпоксидная | смола Microchem | SU-8 2000s серия | |
| Проявитель | фоторезистаMicrochem | Su-8 проявитель | |
| трихлора(1H,1H,2H,2H-перфтороктил)силана | Sigma Aldrich | использование в химическом вытяжке | |
| Воздухоочиститель плазмы | Harrick Plasma | ||
| PDMS | Dow Corning | Sylgard 184 Силиконовый эластомерный основа | |
| PDMS отверждающий агент | Dow Corning | Sylgard 184 Силиконовый эластомерный отвердитель | |
| Десикатор | Bel-Art | F42010-000 | |
| Скальпель | X-acto нож | ||
| Биопсия Punch | Ted Pella | 15110-15 | |
| Клейкая лента | Скобы | Невидимая лента Микрофугея | |
| Пробирка | Eppendorf | ||
| Triton X | J.T.Baker XI98-07 | ||
| Отбеливатель | Хлорокс | Концентрированные | |
| растительные среды | Фитотехнологии Лаборатории | M524 | |
| Агар Текнова | A7777 | ||
| Восковая пленка | Парапленочный | ||
| микроскоп | Olympus | IX51 | |
| Атомно-силовой микроскоп | Keysight Technologies | 5500 PicoPlus AFM | |
| чашка Петри | VWR | ||
| Сканирующий электронный микроскоп | JEOL | 7400 | |
| Двухканальный электронно-лучевой испаритель | Термоэмиссинационная | с двойной электронной пушкой |
Ссылки
- Pritchard, S. G. Soil organisms and global climate change. Plant Pathol. 60 (1), 82-99 (2011).
- Norby, R. J., Ledford, J., Reilly, C. D., Miller, N. E., O'Neill, E. G. Fine-root production dominates response of a deciduous forest to atmospheric CO2 enric....
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Перепечатки и разрешения
