Electrotaxis Assay: een methode om voortbeweging te observeren in C. elegans

- Zonder zintuiglijke stimuli is de beweging van C. elegans over het algemeen voorwaarts en wordt onderbroken door omkeringen en bochten-- willekeurige heroriëntatiemanoeuvres die resulteren in een verandering van richting. C. elegans zijn elektroreceptief. Dat wil zeggen, ze kunnen elektrische velden voelen. Wanneer ze worden blootgesteld aan een milde gelijkstroom of DC, bewegen wormen in een recht ononderbroken pad in de richting van de negatieve elektrode of kathode, een gedrag dat elektrotaxis wordt genoemd.

Om de voortbeweging van de worm nauwkeuriger te observeren, plaatst u het dier in een microfluïdisch apparaat en past u een DC-elektrisch veld toe. Keer de richting van het veld om en de worm draait de andere kant op-- naar de richting van de kathode. Breng een wisselstroom aan, AC, en de worm zal stoppen. De afwisselende verandering in de richting van het veld overweldigt de neuromotorische systemen van de worm, wat resulteert in de immobilisatie van de worm.

In het volgende voorbeeldprotocol zien we een opstelling die een elektrotaxis-test in een microfluïdisch apparaat demonstreert.

- Begin deze stap door het zojuist geassembleerde microkanaal op een xy- beweegbaar stadium van een microscoop te plaatsen met een gemonteerde camera aangesloten op een monitor. Sluit de voeding aan op de elektroden van het microkanaal.

Nadat u hebt bevestigd dat de weerstand van het microkanaal ongeveer 0,6 mega-ohm is, bevestigt u de uitgangsbuis van het microkanaal aan een wegwerpspuit. Dompel vervolgens de mond van de inlaatbuis onder in een oplossing van nematoden die zijn opgehangen in de fysiologische buffer M9. Oefen negatieve druk uit in de spuit om vloeistof in het kanaal te aspireren.

Wanneer de inlaat- en uitlaatbuizen beide gevuld zijn, koppelt u de spuit los en manipuleert u de stroom hydrostatisch door de relatieve hoogte van de buis aan te passen om een worm in het midden van het kanaal te plaatsen. Leg vervolgens beide buizen plat op dezelfde hoogte. Om nulstroom in het microkanaal te behouden bij het wisselen van wormmonsters tijdens een elektrotaxi-experiment, na het nivelleren van beide inlaatbuizen op dezelfde hoogte, als er nog stroom is, kleine aanpassingen aan de hoogte van de buis ten opzichte van elkaar.

- Als we ooit niet zeker weten of de stroom echt nul is, kunnen we een omkering in de beweging van de worm veroorzaken door de polariteit van het elektrische veld te veranderen en vervolgens de lineaire snelheid van de worm te evalueren terwijl deze draait.

- Stel nu de voeding in op de juiste spanning. Activeer het elektrische signaal en laat de worm één minuut voorbelichting aan het veld acclimatiseren, gedurende welke tijd de worm naar de kathode moet gaan bewegen. Wanneer de minuut voorbij is, begint u met opnemen.

Wanneer het experiment is voltooid, verwijdert u alle vloeistof en wormen uit het kanaal. Spoel de kamer af met gedeïoniseerd water en laat het apparaat op een hete plaat op 125 graden Celsius drogen.