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ジョージアの技術の科学者は何百ものはえの胚を方向づけるために Microfluidic 装置を発達させます

Published on December 27, 2010 at 3:49 AM

研究者は研究のためにそれらを準備するために自動的に何百ものミバエおよび他の胚を方向づける microfluidic 装置を発達させました。

装置は有機体が単一セルからの複雑な構造をどのように開発するかのような問題の調査を促進できます -- 生物学の最も魅惑的な面の 1 つ。

科学者は胚の中の最初主要な開発が腹に戻ってから動作する dorsoventral 軸線の確立であることがわかっています。 この軸線の開発がどのように開くか定めます -- プロセスの間の蛋白質のとりわけ存在そして位置 -- 能力を同時に監視します複数の時間ポイントで異なった遺伝の背景を持つ多数の胚を必要とします。

「dorsoventral 軸線のシグナリングそして transcriptional パターンを集め、は分析することは普通重要な結果を統計的に達成できる高スループット実験を行なうことを困難にする個々の胚の手動処理が」言いましたこつ Lu の化学及び Biomolecular 工学のジョージアの技術の学校の助教授を彼らの端のそれらを立てるように要求します。

Dorsoventral 軸線に沿う蛋白質の定位置情報の大規模な数量化解析を可能にするためには、 Lu は確実にそして耐久性をもってちょうど数分の数百の胚を方向づける microfluidic 装置を設計しました。

ミバエの胚との証拠の概念の実験からの装置デザインそして結果の細部はジャーナル性質方法の 12 月 26 日の先発のオンライン版で出版されました。 このプロジェクトは健康のある全米科学財団、各国用協会、アルフレッド P. Sloan Foundation および Du Pont 若い教授プログラムによってサポートされました。

Lu はジョージアの技術の卒業生および学生としてプロジェクトに取り組んだエミリーのどらおよび Kwanghun チョンの助けによって装置をそれぞれ設計し、製造しました。 polydimethylsiloxane (PDMS) から製造されて、コンパクトな装置は顕微鏡のスライドのサイズで、米の穀物のように整形より小さくないです胚のためのおよそ 700 のトラップを含んでいます、ではない。

それを通って容易に移動するオリエンテーションの胚のための 「S」型チャネルを通る作動中、流量十分に広く。 液体はトラップの方に効率的に余分そして不適当に引っ掛けられた胚を掃除している間胚を指示します。

「フローパターンかなりトラップが胚によってが接触し、それらにロードされた頻度を」、は説明された Lu 高めました。 「実験的に、私達は胚の 90% によって使用できる少数の胚が」。あるただ調査のために貴重である、装置で引っ掛かられるようになった平均で見つけました

胚は空のトラップに近づくとき、周囲の液体からの均一でない圧力そしてせん断を経験します。 生じる力は胚を縦に移行し、地面に平行 dorsoventral 軸線の立位の円柱トラップに、挿入します。 胚はユーザー介在または制御のための必要性なしにトラップの中にそれから、しっかり止められています。 ロックイン機能は装置がか囲まれている胚との記憶ハードウェアの残りから切り離され、イメージ投射のために運ばれるようにします。

「一時は、私達はプリンストン大学で私達の共作者に引っ掛けられたミバエの胚の microfluidic 胚のトラップのアレイ装置を十分に郵送し、到着に、胚は彼らのロックされたトラップでまだ直立していました」、 Lu を言いました。

装置の機能を示すためには、 Lu は Stanislav Shvartsman プリンストン大学および彼の大学院生 Yoosik 金の化学および生物的工学の部門の助教授と、協力しました。 プリンストンの研究者は固定胚の morphogens と呼出されたシグナリング分子の勾配の量を示すのに装置を使用し、また生きている胚の核分割を監視するのに使用しました。

1 つの実験では、プリンストンの研究者は後舌音の分布、ショウジョウバエの胚の背面に腹部の模造を始めるトランスクリプション要因の空間的な範囲を定めました。 彼らはまたこの勾配が野生タイプおよび突然変異体の胚の間で量的に比較できることを示しました。

「トラップのアレイ装置私達によって画像同時にできた進化の生物学者に興味の問題を今日解決する私達を正確に許可される」は Lu を説明しました固定および生きている胚の番号の顕著な増加を提供し。

将来、科学者は zebrafish またはワームの胚のような他のモデル有機体のパターン形成そして形態形成の調査のための microfluidic 装置を、適応できますべきです。 それらの調査の結果は開発を制御する多くの遺伝子がワーム、ミバエおよびほ乳類で類似しているので科学界にとって重要です。

ソース: http://www.gatech.edu/

Last Update: 11. January 2012 13:44

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