조지아 테크 과학자들은 플라이 태아의 동양의 수백 Microfluidic 장치를 개발

Published on December 27, 2010 at 3:49 AM

연구자들은 자동으로 연구를 준비하는 과일 비행 및 기타 배아 수백 orients microfluidic 장치를 개발했습니다.

생물학의 가장 매력적인 부분 중 하나 -이 장치는 유기체는 하나의 세포에서 그들의 복잡한 구조를 개발하는 방법 등 문제의 연구를 용이하게 수 있습니다.

과학자들은 배아 최초의 주요 발전 중의 뒤쪽으로부터 배로 실행의 dorsoventral 축의 구축는 것을 알고 있습니다. 이 축을 개발가 밝혀져 방법을 결정 - 특히 존재 및 과정 동안 단백질의 위치는 - 동시에 여러 시간 지점에서 서로 다른 유전 배경을 가진 태아의 큰 숫자를 모니터하는 능력이 필요합니다.

"신호와 dorsoventral 축 transcriptional 패턴을 수집하고 분석하는 것은 일반적으로 어려운 통계적으로 의미있는 결과를 얻을 수 높은 처리량 실험을 실시하고, 그들의 끝에 그들을 서 개별 배아의 수동 조작을 필요로"잠시 만요 루, 준회원했다 화학 & Biomolecular 공학의 조지아 기술 학교에서 교수.

dorsoventral 축을 따라 단백질 위치 정보의 대규모 양적 분석을 활성화하려면, 루는 microfluidic 장치를 설계 단 몇 분만에 안정적으로 견고하게 orients 수백 배아 것을.

장치 설계의 세부 사항 및 과일 플라이 배아로 증명 개념 실험의 결과는 과학 잡지 네이쳐 (Nature) 방법 12월 26일 사전 온라인 Edition에서 출판되었습니다. 이 프로젝트는 국립 과학 재단 (National Science Foundation), 국립 보건원, 알프레드 P. 슬로안 재단과 듀퐁 젊은 교수 프로그램에 의해 지원되었다.

루시는 각각 조지아 테크 대학원 및 학부 학생들과 프로젝트에서 일한 Kwanghun 정과 에밀리 공의 도움으로 설계 및 장치를 조작. polydimethylsiloxane (PDMS)에서 가공, 소형 장치는 현미경 슬라이드의 크기는 쌀알 같은 모양이지만 크기가 작은 배아 약 700 트랩을 포함하고 있습니다.

작업에서 "S"모양의 그것을 통해 쉽게 이동하는 방향의 배아 충분히 다양한 채널을 통해 유체의 흐름. 추가하고 부적절하게 갇힌 배아를 강타하면서 액체가 효율적으로 트랩 방향으로 배아를 지휘하고 있습니다.

"흐름 패턴이 크게 배아는 함정을 연락되는 빈도가 증가하고에 로드된 있었다"류의 고 설명했다. "실험적으로, 우리는 평균 배아들 중 90 %에만 사용할 수 있습니다 배아의 작은 숫자를 가지고 연구 가치가 될 장치에 갇히고 발견했습니다."

배가 빈 트랩을 접근하면 주변의 유체의 비 균일한 압력과 전단을 경험한다. 결과 힘은 지상하기 위해 dorsoventral 축 평행과 수직으로 배 (胚)와 수직 위치에 원통형 함정에 삽입을 방방 뜬다. 배아는 다음 사용자 개입이나 통제에 대한 필요없이, 트랩 내부 보안이됩니다. 잠금 기능 기능 장치가 하드웨어의 나머지 부분에서 연결이 끊긴 및 동봉 배아와 이미지 또는 스토리지 수송 수 있습니다.

"어느 시점부터, 우리는 프린스턴 대학의 공동 작업에 갇힌 과일 비행 배아의 전체 microfluidic 배아 트랩 배열 장치를 발송하고, 도착, 배아는 여전히 잠겨 트랩에서 직립 있었다"류의 고 말했다.

장치의 기능을 보여주기 위해, 루는 스타 니 슬 라프 Shvartsman, 프린스턴 대학 화학 생물 공학과에서 조교수와 그의 대학원생 Yoosik 김 협력. 프린스턴 연구팀은 신호 분자의 그라디언트를 계량하는 장치를 사용하여 고정 배아에서 morphogens라고 또한 라이브 배아에서 핵 분열을 모니터로 사용.

한 실험에서, 프린스턴 연구팀은 지느러미, Drosophila의 배아의 지느러미 - 투 - 복부 patterning을 시작 전사 인자의 분포의 공간적 범위를 결정. 그들은 또한이 기울기가 양적 야생 - 타입과 돌연변이 배아 사이에 비교 될 수 있다고 보여주었다.

"트랩 배열 장치가 우리가 동시에 이미지 수있는 고정 라이브 배아의 수를 크게 증가를 제공하고 우리가 정확하게 오늘 발달 생물학에 관심이 문제를 해결하기 위해 허용"류의 고 설명했다.

미래에 과학자는 zebrafish 배아 또는 웜 같은 다른 모델 생물에서 패턴 형성과 morphogenesis 연구를위한 microfluidic 장치를 적용할 수 있어야합니다. 개발을 조절하는 많은 유전자 벌레, 과일 파리와 포유류에서 유사하기 때문에 이러한 연구 결과는 과학적인 지역 사회에 중요한 것입니다.

출처 : http://www.gatech.edu/

Last Update: 10. October 2011 16:14

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