Kolon bileşenleri oluşturulurken, bir 3D yazıcı ve baskı malzemesinin seçimi, kullanılabilirliğe ve istenen malzeme özelliklerine göre değiştirilebilir17,18. Grubumuzun malzeme seçiminde biyouyumluluk, yüzey dokusu, otoklavlanabilirlik, ince ölçekli detaylar basabilme yeteneği ve göreceli şeffaflık göz önünde bulunduruldu. Gözeneklilik, hidrofobiklik, baskı parametreleri vb. gibi diğer özellikler de dikkate alınmalıdır. Son seçimden önce çeşitli reçineler test edilmiştir (Malzeme Tablosuna bakınız) ve bu sütunların baskısı için birçok biyouyumlu malzeme çalışacaktır. Kolon bileşenlerinin inşası için seçilen malzeme, hangi temizleme, son kürleme ve sterilizasyon yaklaşımlarının kullanılması gerektiğini belirleyecektir. Tüm malzemeler otoklavlanabilir olmayacaktır ve malzeme üreticisinin talimatlarına bağlı olarak ultraviyole ışık, ağartıcı veya diğer sterilizasyon teknikleri gerekebilir. Bazı sterilizasyon veya temizleme teknikleri de seçilen malzemeye zarar verebilir veya onunla uyumlu olmayabilir, bu nedenle malzeme üreticisinin bu bilgilere özellikle dikkat etmesi gerekir. 3D yazıcılar için bazı hususlar arasında baskı süresi, malzeme uyumluluğu, yapı platformu boyutu, baskı teknolojisi vemaliyet 19 yer alır. Sütunların 3D baskılı bileşenleri kırılgan olabilir ve çok güçlü bir şekilde kullanılırsa kırılabilir. Halka ve kapaklar için diş açma her zaman tam olarak hizalanmayabilir, bu nedenle montaj adımından önce ekstra bileşenlerin basılmasını ve sterilize edilmesini veya seçilen parametrelerin ve malzemenin diş açmayı nasıl etkilediğini test etmek için ön baskı yapılmasını öneririz. Kapaklar ve halka içindeki diş açma için tasarım özelliklerinin, seçilen 3D baskı malzemesine bağlı olarak ayarlanması gerekebilir. Boyutlar, kafes karmaşıklığı ve diğer fiziksel özelliklerin tümü, baskıdan önce CAD tasarım yazılımında değiştirilebilir. Tasarlandığı gibi, kolonun kendisi 4 cm yüksekliğindedir ve kolonun ortasındaki kafes yapısı 2 mm boyutunda bir birim hücreye, 0,5 mm'lik bir dikme çapına ve tüm kafes yüksekliği 22 mm'dir9. Bu parametreler, bir araştırmacı, örneğin daha büyük veya daha karmaşık bir kafes yapısı isterse ayarlanabilir. Genel olarak, bu cihazların 3D baskılı üretimi, tasarım esnekliği sağlarken, aynı zamanda tek bir tasarımın organizasyonlar ve gruplar arasında standart bir şekilde kullanılabilmesini ve hatta sınıf öğretim araçları olarak kullanılabilmesini sağlar9.
Protokoldeki birkaç adım, ortama veya deney düzeneğine bağlı olarak sorun giderme gerektirebilir. Mantar otoyol kolonları, düşük nem koşullarında çok etkili değildir, çünkü ortam tıkaçları mantar büyümesini kolaylaştırmadan önce hızla kurur ve bu da bu ortamlardaki deneylerin süresini sınırlayabilir (Şekil 5A). Düşük nemli ortamlarda kolonların etkinliğini artıran teknikler arasında, alt tabakaya nem eklenmesi yoluyla nemin yapay olarak artırılması ve/veya kolonun ve alt tabakanın bir su kaynağı (örneğin, küçük bir saf su kabı) ile ikincil bir kapta kapatılması yer alır. Kum saati şekli ve kafes yapısı, yüksek nemli ortamlarda yoğuşma oluşması durumunda tek başına bakteri hareketini önlemek için (bir mantar otoyolu kurulmadan) dahil edildi. Hızlı büyüyen mantarlar, hedef ve yem ortamı yüzey alanını aşırı büyütebilir ve kolonun üstünden veya altından dışarı doğru uzanabilir (Şekil 5C). Yem mantarının kuluçka süresinin veya deney süresinin azaltılması bu aşırı büyümeyi en aza indirebilir veya ortadan kaldırabilir. Ek olarak, bu cihazların bir sınırlaması, ilgilenilen substrattaki hızlı büyüyen mantarların, yavaş büyüyen mantarlar tarafından yem ve hedef ortamın kolonizasyonunu sınırlayabilmesi ve potansiyel olarak hangi otoyol etkileşimlerinin gözlemlendiğini önyargılı hale getirebilmesidir. Bazı mantarlar, özellikle daha yavaş büyüyen mantarlar, yem ortamını agar tıkacından ve kafes yapısına büyümelerine izin verecek şekilde kolonize etmeyebilir. Ortamda yeterli nem varsa, yem agar tıkacı kolonizasyonundan sonra kafes içine büyümeyi teşvik etmek için daha ince agar tıkaçları kullanılabilir. Ortam, bir araştırmacının mantar veya bakteri üremesini seçmek isteyip istemediğine bağlı olarak seçilebilir, ancak bu aynı zamanda alt kültürlemeyi, bu ortam tipi20'yi tercih eden organizmalarla sınırlayabilir. Hedef ortamda herhangi bir büyüme görülmezse, yem ortamını veya substratı mantar otoyolları oluşturduğu bilinen bir mantarla aşılamak gerekebilir.
Metagenomik veya amplikon dizileme bu deneylerin bir parçası olarak gerçekleştirilebilir ve bu stratejilerin her ikisi de kendi sınırlamalarını ve güçlü yönlerini verir21. Metagenomik dizileme, mikroplar hakkında ek genomik bilgi elde etmek için idealdir. Bununla birlikte, doğrudan hedef ortamdan geri kazanılabilir nükleik asit miktarı çok düşük olabilir, bu da dizilemeden önce amplikon dizileme veya diğer amplifikasyon yöntemlerinin kullanılmasını gerektirebilir. Amplikon dizileme kütüphaneleri ayrı ayrı hazırlanmalıdır (16S ve ITS) ve bu yöntem taksonomik çözünürlükten yoksundur ve metagenomik dizileme kullanılarak elde edilebilecek genom özellikleri veya fonksiyonel potansiyel hakkındaki değerlendirmeleri sınırlar. Mikropların alt kültüre alınamadığı durumlarda tıkaçlardan doğrudan dizileme yöntemleri tercih edilebilir. Hem kültürleme hem de sıralama yaklaşımlarını etkinleştirmek için tapaların birden çok bölüme ayrılması önerilir.
Bu cihazların bir avantajı da hem laboratuvarda hem de sahada kullanılabilmeleridir. Sahadaki sütunların dik kalabilmesi ve yerleşimlerini bozabilecek hayvanlardan ve çevresel rahatsızlıklardan korunabilmesi için özel dikkat gösterilmelidir. Sütunlar henüz yatay bir konumda, bir alt tabaka ile tamamen kaplandıkları bir konumda test edilmemiştir ve önemli miktarda yağış veya kara maruz kalan ortamlarda test edilmemiştir. Yukarıda belirtildiği gibi, kafes yapısı, yüksek nemli ortamlarda bakterilerin hedef ortama hareket etme olasılığını en aza indirecek şekilde tasarlanmıştır. Bununla birlikte, kolon daha büyük hacimlerde suya maruz kalırsa ve bu su kolonu tamamen doyurursa, mevcut herhangi bir mantar otoyolundan bağımsız olarak kolon boyunca bakteri hareketinin kolaylaştırılması mümkündür. Laboratuar tabanlı deneyler için, sütunlar 50 mL'lik konik tüplerde, küçük substrat mikrokozmoslarında, saksı bitkilerini çevreleyen toprakta, kutularda veya diğer kontrollü deney sistemlerinde kullanılabilir. Sütunlar toprakta, rizosferlerde ve gübrede başarıyla kullanılmıştır ve kullanımları yaprak çöpü, çamur, kum, kar, kompost vb. dahil olmak üzere diğer alt tabakalara genişletilebilir.
Mantar otoyol sütunları, çeşitli numune türleri içinde bu BFI fenotipini anlamak için bir dizi karşılaştırmaya olanak tanır. Yem ve hedef ortam arasındaki topluluk bileşiminin karşılaştırılması, hangi bakterilerin mantar otoyollarını kullanabileceğini ve hangi mantarların potansiyel otoyollar olarak hizmet edebileceğini gösterebilir9. Metagenom dizilimi kullanılırsa, organizmaları yemden hedef ortama karşı ayıran genomik özellikler de incelenebilir. Farklı alt tabakalara yerleştirilen (örneğin, toprağa karşı gübre) veya farklı koşullar altında (örneğin, sıcaklık veya nem) aynı alt tabakaya yerleştirilen sütunlardan hedef ortamı karşılaştırmak da mümkündür. Genel olarak, mantar otoyol sütunları, bu BFI formunu sorgulamak için önceki yöntemlerin yeteneklerini genişletir ve karmaşık çevresel mikrobiyomların mekansal dinamiklerini şekillendiren bu etkileşimlerin kapsamlı bir şekilde incelenmesini sağlar.