Прорыв кривых (BTCs) являются эффективными инструментами для изучения транспортировки бактерий в пористых средств массовой информации. Здесь мы представляем инструменты, основанные на жидкостных устройствах в сочетании с микроскопией и цитометрическим подсчетом потока для получения БТК.
Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.
Методическая статья
Объединение жидкостных устройств с микроскопией и цитометрией потока для изучения микробного транспорта в пористых средствах массовой информации через пространственные весы
В этой статье
Краткое содержание
Аннотация
Понимание транспорта, рассеивания и осаждения микроорганизмов в пористых средствах массовой информации является сложной научной задачей, включающей такие разнообразные темы, как гидродинамика, экология и экологическая инженерия. Моделирование бактериального транспорта в пористых средах в различных пространственных масштабах имеет решающее значение для лучшего прогнозирования последствий бактериального транспорта, однако нынешние модели часто не могут масштабироваться от лабораторных к полевым условиям. Здесь мы представляем экспериментальные инструменты для изучения бактериального транспорта в пористых средствах массовой информации в двух пространственных масштабах. Цель этих инструментов состоит в том, чтобы получить макроскопические наблюдаемые (такие как прорыв кривых или осаждения профилей) бактерий, введенных в прозрачные пористые матрицы. В малых масштабах (10-1000 мкм) микрофлюидные устройства сочетаются с оптической видео-микроскопией и обработкой изображений для получения прорывных кривых и, в то же время, для отслеживания отдельных бактериальных клеток в порной шкале. В более широком масштабе цитометрия потока сочетается с самодельным роботизированным дозатором для получения прорывных кривых. Мы иллюстрируют полезность этих инструментов, чтобы лучше понять, как бактерии транспортируются в сложных пористых средствах массовой информации, таких как гипорхейная зона потоков. Поскольку эти инструменты обеспечивают одновременные измерения в масштабах, они прокладывают путь для моделей на основе механизмов, критически важных для перенаписьвания. Применение этих инструментов может не только способствовать разработке новых методов биовосстановления, но и пролить новый свет на экологические стратегии микроорганизмов колонизации пористых субстратов.
Введение
Исследования, направленные на понимание транспортировки микробов через пористые средства массовой информации в основном былиобусловлены опасениями загрязнения 1,передачи болезни 2 и биовосстановления3. В этой связи бактерии в основном рассматриваются как частицы втранспортных моделях 4 и такие процессы, как фильтрация, напряжение, гравитационное оседают или ремобилизации из биопленки были определены в качестве драйверов удержания или транспортировкимикробов 5. Тем не менее, изучение транспортировки бактерий через пористые ландшафты может также информ....
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Протокол
1. Условия бактериальной культуры
- Работая под капотом ламинарного потока, используйте 100 л глицеролового запаса GFP-тегами Pseudomonas putida KT2440 (1 × 107 мл-1, хранится при -80 градусах по Цельсию) для прививки 5 мл среды Лурия-Бертани (LB). Инкубировать при 30 градусов по Цельсию при тряске при 250 об/мин за ночь.
- На следующий день, resuspend 100 йл ночной культуры в 5 мл LB среды и инкубировать в тех же условиях для 5h (экспоненциальная фаза). Попробуйте алицит 1 мл в трубку 2 мл, дайте остыть до комнатной температуры (15 мин) и центрифуге (2300 х г в течение 5 мин).
- Удалите супернатант и доб....
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Результаты
Чтобы проиллюстрировать функциональность представленного рабочего процесса, мы провели эксперименты с использованием генетически модифицированных Pseudomonas putida KT2440, грамма отрицательной подвижной бактерии, важной для биовосстановления и биотехнологии. Генетически модифицированные версии этого штамма, которые выражают производство GFP, являются коммерчески доступными. Также имеется недвижимый штамм P. putida KT2440, в котором отсутствуют соответствующие структурны.......
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Обсуждение
Здесь мы предлагаем два средства для изучения транспортировки микробов через пористые системы на одноклеточном и популяционные уровни. Хотя изучение транспортных явлений с использованием моделирования БТД дало ценную информацию о распространении патогенных микроорганизмов или загрязняющих веществ в экосистемных масштабах, трудности, связанные с масштабированием от лабораторных экспериментов до полевых условий, все еще существуют. Описанные здесь инструменты позволяют исследователям экспериментально разрешать пространстве.......
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Раскрытие информации
Авторы заявляют, что конфликта интересов нет.
Благодарности
Мы признаем помощь Антуана Видмера с установкой роботизированного дозатора и dispenser.py скрипта.
....Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Материалы
| Имя | Компания | Каталожный номер | Комментарии |
|---|---|---|---|
| ЭДТА | Сигма | ||
| Эластомер Силгард 184 | Доусил | 101697 | |
| Проточный цитометр NovoCyte | Acea | ||
| Глюкоза | Сигма | https://www.makeblock.com/project/xy-plotter-robot-kit | |
| LB бульон | BD | ||
| Дозатор жидкости, XY Плоттер Робот Комплект | makeblock | ||
| Микроскоп Axio Imager | Микроскоп Zeiss | ||
| AxioZoom v16 | Микроскоп Zeiss | ||
| слайды, 75 мм & 25 раз | Corning | ||
| Minipuls 3 перистальтический насос | Gilson | ||
| Plasma bonder Corona SB | BlackHole Lab | ||
| Калийфосфат | Sigma | ||
| Шприцевой насос New Era NE 4000 | New Era | ||
| Syto 13 зеленый флуоресцентный краситель нуклеиновых кислот | молекулярные зонды, трубки Invitrogen | ||
| Tygon | Ismatec | ||
| WF31SA универсальный фрезерный станок | Mikron |
Ссылки
- Stevik, K., Aa, K., Ausland, G., Fredrik Hanssen, J. Retention and removal of pathogenic bacteria in wastewater percolating through porous media: a review. Water Research. 38 (6), 1355-1367 (2004).
- Ribet, D., Cossart, P. How bacteri....
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Перепечатки и разрешения
