Site Sponsors
  • Strem Chemicals - Nanomaterials for R&D
  • Oxford Instruments Nanoanalysis - X-Max Large Area Analytical EDS SDD
  • Park Systems - Manufacturer of a complete range of AFM solutions

De Wetenschappers van Technologie van Georgië Ontwikkelen Apparaat Microfluidic om Honderden de Embryo's van de Vlieg Te Oriënteren

Published on December 27, 2010 at 3:49 AM

De Onderzoekers hebben een microfluidic apparaat ontwikkeld dat automatisch honderden fruitvlieg en andere embryo's oriënteert om hen op onderzoek voor te bereiden.

Het apparaat kon de studie van dergelijke kwesties vergemakkelijken zoals hoe de organismen hun complexe structuren van enige cellen ontwikkelen -- één van de meest fascinerende aspecten van biologie.

De Wetenschappers weten dat onder de eerste majoor van een embryo de ontwikkelingen de totstandbrenging van zijn dorsoventral as is, die van zijn terug naar zijn buik loopt. Bepalend hoe deze asontwikkeling opent -- specifiek de aanwezigheid en de plaats van proteïnen tijdens het proces -- vereist de capaciteit grote aantallen embryo's met verschillende genetische achtergronden op verscheidene tijdpunten gelijktijdig om te controleren.

„Het Verzamelen van en het analyseren van het signaleren en transcriptional patronen van de dorsoventral as vereisen typisch handmanipulatie van individuele embryo's om zich hen op hun einden te bevinden, die het moeilijk maken om bovengenoemde hoog-productieexperimenten te leiden die statistisch significante resultaten kunnen bereiken,“ Hangen Lu, een verwante professor in de School van Technologie van Georgië van Chemische & Biomoleculaire Techniek.

Om kwantitatieve analyses op grote schaal van eiwit positionele informatie langs de dorsoventral as toe te laten, ontwierp Lu een microfluidic apparaat dat en betrouwbaar krachtig honderden embryo's in enkel een paar notulen oriënteert.

De Details van het de apparatenontwerp en resultaten van werden bewijs-van-concept experimenten met fruitvliegembryo's gepubliceerd in 26 Dec. vooruitgangs online uitgave van de Methodes van de dagboekAard. Dit project werd gesteund door de Nationale Stichting van de Wetenschap, de Nationale Instituten van Gezondheid, Alfred P. Sloan Foundation en het programma van de Professor van Dupont Jonge.

Lu ontwierp en vervaardigde het apparaat met behulp van Kwanghun Chung en Emily Gong, die aan het project als gediplomeerde en studenten van Technologie van Georgië, respectievelijk werkten. Vervaardigd van polydimethylsiloxane (PDMS), is het compacte apparaat de grootte van een microscoopdia en bevat ongeveer 700 vallen voor embryo's, die als korrels van rijst maar kleiner in grootte worden gevormd.

In verrichting, vloeibare stromen door „S“ - gestalte gegeven kanaal wijd genoeg voor embryo's van om het even welke richtlijn zich door het gemakkelijk te bewegen. De vloeistof leidt efficiënt de embryo's naar de vallen, terwijl het vegen uit extra en incorrect opgesloten embryo's.

Het „stroompatroon verhoogde beduidend de frequentie waarbij de embryo's contacteerden de vallen en in hen werden geladen,“ verklaarde Lu. „Experimenteel, vonden wij op gemiddelde 90 percent van de embryo's in het apparaat opgesloten werd, dat voor studies waardevol zal zijn die slechts een klein aantal beschikbare embryo's.“ hebben

Wanneer een embryo een lege val nadert, ervaart het niet-uniforme druk en scheerbeurt van de omringende vloeistof. De resulterende kracht knipt verticaal het embryo weg en neemt het in de cilindrische val op in een rechte positie, met zijn dorsoventral as parallel met de grond. Het embryo wordt dan beveiligd binnen de val, zonder enige behoefte aan gebruikersinterventie of controle. De eigenschap laat slot-binnen het apparaat toe om van de rest van de hardware worden losgemaakt en voor weergave of opslag met de ingesloten embryo's worden vervoerd.

„Op één punt, postten wij een microfluidic hoogtepunt van het de serieapparaat van de embryoval van opgesloten fruitvliegembryo's aan onze medewerkers bij Universiteit Princeton, en op aankomst, waren de embryo's nog recht in hun gesloten vallen,“ bovengenoemde Lu.

Om de mogelijkheden van het apparaat te demonstreren, werkte Lu met Stanislav Shvartsman, een verwante professor in de Afdeling van Chemische en Biologische Techniek bij Universiteit Princeton, en zijn gediplomeerde student Yoosik Kim samen. De onderzoekers Princeton gebruikten het apparaat om gradiënten van signalerende die molecules te kwantificeren morphogens in vaste embryo's worden geroepen en gebruikten het ook om kernafdelingen in levende embryo's te controleren.

In één experiment, bepaalden de onderzoekers Princeton de ruimteomvang van de distributie van Dorsal, een transcriptiefactor die hetbuik vormen van het embryo van het Fruitvliegje in werking stelt. Zij toonden ook aan dat deze gradiënt kwantitatief tussen wild-type en mutantembryo's zou kunnen worden vergeleken.

Het „apparaat van de valserie verstrekte een significante verhoging van het aantal vaste en levende embryo's wij beeld gelijktijdig konden en ons toestonden om kwesties van belang voor ontwikkelingsbiologen nauwkeurig op te lossen vandaag,“ verklaarde Lu.

In de toekomst, zouden de wetenschappers het microfluidic apparaat voor studies van patroonvorming en morfogenese in andere modelorganismen, zoals zebrafish of wormembryo's moeten kunnen aanpassen. De Resultaten van die studies zullen voor de wetenschappelijke gemeenschap belangrijk zijn omdat vele genen die ontwikkeling controleren in wormen, fruitvliegen en zoogdieren gelijkaardig zijn.

Bron: http://www.gatech.edu/

Last Update: 11. January 2012 14:58

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