جورجيا تك العلماء تطوير الأجهزة ميكروفلويديك لمئات من أجنة المشرق يطير

Published on December 27, 2010 at 3:49 AM

وقد طور الباحثون جهاز ميكروفلويديك أن يوجه تلقائيا مئات من أجنة ذبابة الفاكهة وغيرها لإعدادهم للأبحاث.

يمكن لجهاز تسهيل دراسة قضايا مثل كيفية تطوير هياكلها الكائنات المعقدة من الخلايا واحد -- واحدة من أروع جوانب من علم الأحياء.

يعرف العلماء ان من بين التطورات جنين الرئيسي الأول هو إنشاء ظهري بطني محورها ، الذي يمتد من ظهرها إلى بطنها. تحديد كيفية هذا التطور محور تطور -- وتحديدا وجود وموقع من البروتينات خلال عملية -- يتطلب القدرة على رصد في الوقت نفسه أعداد كبيرة من الأجنة مع خلفيات وراثية مختلفة في نقاط عدة مرات.

"جمع وتحليل إشارات وأنماط الترانسكربتي المحور ظهري بطني يتطلب عادة التلاعب دليل الأجنة الفردية للوقوف منهم على غاياتهم ، مما يجعل من الصعب إجراء التجارب الإنتاجية العالية التي يمكن أن تحقق نتائج مهمة احصائيا" ، وقال هانغ لو ، شركة زميلة أستاذ في كلية جورجيا للتكنولوجيا الهندسة الكيميائية والبيولوجية.

لتمكين على نطاق واسع تحليلات كمية البروتين المعلومات الموضعية على طول محور ظهري بطني ، صمم جهاز ميكروفلويديك لو أن يوجه عدة موثوق بها وبقوة hundred الأجنة في بضع دقائق فقط.

وقد نشرت تفاصيل تصميم الجهاز ، والنتائج من إثبات صحة مفهوم التجارب مع أجنة ذبابة الفاكهة في تقدم ديسمبر 26 طبعة الانترنت من أساليب مجلة نيتشر. وقد أيد هذا المشروع من قبل مؤسسة العلوم الوطنية ، والمعاهد الوطنية للصحة ، ومؤسسة ألفرد سلون P. والبروفيسور يونغ برنامج دوبونت.

لو صممت وملفقة الجهاز بمساعدة تشونغ قونغ Kwanghun وإميلي ، الذين عملوا على المشروع في جورجيا تك طلاب الدراسات العليا والجامعية ، على التوالي. ملفقة من polydimethylsiloxane (PDMS) ، وجهاز صغير في حجم شريحة المجهر ويحتوي على ما يقرب من 700 الفخاخ للأجنة ، والتي هي على شكل حبات الأرز ولكن أصغر في الحجم.

في العملية ، وتدفق السوائل من خلال "S" على شكل قناة واسعة بما يكفي لأجنة من أي اتجاه للانتقال بسهولة من خلال ذلك. السائل يوجه بكفاءة الأجنة نحو الفخاخ ، في حين تجتاح خارج الأجنة الزائدة ومحاصرين بشكل غير صحيح.

"إن نمط تدفق زيادة كبيرة في التواتر الذي الأجنة اتصلت الفخاخ وتم تحميلها في منهم" ، وأوضح لو. "بشكل تجريبي ، وجدنا في المتوسط ​​90 في المئة من الأجنة أصبحوا محاصرين في الجهاز ، والتي ستكون مفيدة بالنسبة للدراسات التي لديها سوى عدد قليل من الأجنة المتاحة".

عندما يكون الجنين يقترب مصيدة فارغة ، فإنه الخبرات غير موحدة الضغط والقص من السوائل المحيطة بها. القوة الناتجة تقلب الجنين عموديا وإدراج ذلك في فخ أسطواني في وضع مستقيم ، مع ظهري بطني محورها موازية على الأرض. هو المضمون ثم الجنين داخل مصيدة ، دون الحاجة إلى تدخل المستخدم أو السيطرة عليها. القفل في الميزة تسمح للفصل الجهاز عن بقية الأجهزة ونقل عن التصوير أو التخزين مع الأجنة المغلقة.

"عند نقطة واحدة ، ونحن بالبريد فخ الجنين ميكروفلويديك الجهاز مجموعة كاملة من المحاصرين أجنة ذبابة الفاكهة للمتعاونين لدينا في جامعة برينستون ، وعند وصولهم ، وكانت لا تزال منتصبة الأجنة في الفخاخ أقفالها" ، وقال لو.

لإظهار قدرات الجهاز ، لو تعاونت مع Shvartsman ستانيسلاف ، وهو استاذ مساعد في قسم الهندسة الكيميائية والبيولوجية في جامعة برينستون ، وطالب دراسات عليا له كيم Yoosik. استخدم الباحثون برينستون الجهاز لتحديد التدرجات من الجزيئات تسمى إشارة morphogens في الأجنة ثابتة وتستخدم أيضا لرصد الانقسامات النووية في الأجنة الحية.

في تجربة واحدة ، قرر الباحثون برينستون مدى المكاني لتوزيع الظهرية ، عامل النسخ الذي يبدأ الزخرفة الظهرية إلى البطني للجنين ذبابة الفاكهة. وأثبتت أيضا أن يمكن هذا الانحدار مقارنة كميا بين أجنة من النوع البري ومتحولة.

"الجهاز مجموعة فخ قدمت زيادة كبيرة في عدد الأجنة الحية والثابتة يمكننا صورة في وقت واحد وسمح لنا بدقة لحل القضايا التي تهم علماء البيولوجيا التنموية اليوم" ، وأوضح لو.

في المستقبل ، يجب أن العلماء أن تكون قادرة على التكيف مع الجهاز ميكروفلويديك للدراسات من تشكيل نمط ونموذج التشكل في الكائنات الحية الأخرى ، مثل الأجنة الزرد أو دودة. ونتائج تلك الدراسات من المهم للمجتمع العلمي لأن العديد من الجينات السيطرة التنمية تتشابه في الديدان وذبابة الفاكهة والثدييات.

المصدر : http://www.gatech.edu/

Last Update: 9. October 2011 19:59

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this news story?

Leave your feedback
Submit