Рост бактерий на микрофлюидном чипе для изучения лекарственной устойчивости к антибиотикам

Возьмем микрофлюидные чипы с камерами роста и лекарствами, разделенными микромеханическим клапаном.

Загружайте мутантные штаммы E. coli дикого типа и устойчивые к ТМП, суспендированные в средах, в камеры роста под давлением, где триметоприм (ТМП) является тестируемым антибиотиком.

Затем загрузите камеры для лекарств средой, содержащей низкую концентрацию TMP, чтобы вызвать клеточный стресс у бактерий.

Приведите в действие микромеханический клапан, чтобы обеспечить диффузию TMP в камеры роста, что позволит TMP проникнуть в бактерии.

Поместите чипы в инкубатор, установленный на инвертированном предметном столике микроскопа, и запустите покадровую съемку.

У дикого типа кишечной палочки TMP связывается с ферментом дигидрофолатредуктазой, предотвращая связывание дигидрофолата и вызывая стресс-индуцированную филаментацию и снижение размножения бактерий.

Тем не менее, измененная структура DHFR мутантного штамма препятствует связыванию TMP, обеспечивая нормальное размножение.

Наблюдайте за цейтраферными изображениями.

Дикий тип E. coli демонстрирует филаментацию и сниженное размножение при обработке TMP, в то время как мутантный штамм демонстрирует нормальную морфологию и размножение, что указывает на устойчивость к антибиотикам.

После размораживания ежедневно замороженного образца при комнатной температуре в течение пяти минут введите в новую пробирку свежую среду М9.

Поместите образец в встряхивающий инкубатор при температуре 37 градусов Цельсия на ночь. На следующий день используйте среду M9, чтобы разбавить микробный образец в десять раз, и загрузите его в микрофлюидное устройство, нагнетая давление в контейнер с микробным образцом при давлении в пять фунтов на квадратный дюйм. Затем загрузите среду, содержащую TMP, в чип, нагнетая давление в контейнер M9 с TMP со скоростью пять фунтов на квадратный дюйм.

Выполните смешивание между микробом и лекарственным препаратом, приводя в действие микромеханический клапан между двумя камерами на микрофлюидном чипе в течение 15 минут. Наконец, поместите микрофлюидный чип в микроскоп-инкубатор, установленный на инвертированном микроскопе. С помощью ПЗС-камеры получайте изображения клеток в камере роста каждый час в течение восьми часов.

Рассчитывайте данные о сотовом номере в соответствии с текстовым протоколом.