Грузия Технология Ученые Разработка микрожидкостных устройств ориентироваться Сотни Fly Эмбрионы

Published on December 27, 2010 at 3:49 AM

Ученые разработали микрожидкостных устройство, которое автоматически ориентирует сотни плодовых мух и других эмбрионов, чтобы подготовить их для исследований.

Устройство может облегчить изучение таких вопросов, как, как организмы развиваются их сложных структур из отдельных клеток - одна из самых интересных аспектов биологии.

Ученым известно, что среди первых крупных эмбриона разработок является создание ее дорсовентральной оси, которая проходит с его назад к его животу. Определение того, как эта ось развития разворачивается - в частности наличие и локализации белков в процессе - требуется способность одновременно контролировать большое количество эмбрионов с различными генетическими фоны в нескольких точках времени.

"Сбор и анализ сигнализации и транскрипционной моделей дорсовентральной оси обычно требует ручного манипулирования отдельными эмбрионами стоять их на своих целей, что затрудняет проведение высокой пропускной экспериментов, которые могут достичь статистически значимые результаты", сказал Ханг Лу, ассоциированным профессор в Школе Технология Грузии химического машиностроения и биомолекулярных.

Чтобы включить крупномасштабных количественный анализ белков позиционной информации по дорсовентральной оси, Лу предназначен микрожидкостных устройство, которое надежно и активно ориентируется несколько сотен эмбрионов в течение нескольких минут.

Информация о конструкции прибора и результаты доказательством правильности концепции эксперименты с эмбрионами плодовой мушки были опубликованы в 26 декабря продвижение интернет-издание Методы журнал природы. Этот проект был поддержан Национальный научный фонд, Национальный институт здоровья, Альфреда П. Слоуна и профессор Дюпон Молодые программы.

Лу разработаны и изготовлены устройства с помощью Kwanghun Чун Гун и Эмили, которая работала над проектом, как Грузия Технология аспирантов и студентов, соответственно. Изготовленный из полидиметилсилоксана (PDMS), компактное устройство размером стекло микроскопа и содержит около 700 ловушек для эмбрионов, которые имеют форму зерна риса, но меньшего размера.

В процессе работы жидкость проходит через "S"-образные канал достаточно широкий для эмбрионов любой ориентации легко перемещаться через него. Жидкости эффективно руководит эмбрионов в сторону ловушки, в то время как выметания дополнительных и неправомерно захваченного эмбрионов.

"Картины течения значительно увеличилась частота, на которой эмбрионов связался ловушки и погрузили в них", объяснил Лу. "Экспериментально мы нашли в среднем 90 процентов эмбрионов оказались в ловушке в устройство, которое будет иметь большое значение для исследований, в которых есть только небольшое число эмбрионов".

Когда эмбрион подходы пустые ловушки, он испытывает не-равномерного давления и сдвига от окружающей среды. Результирующая сила переворачивает эмбриона вертикали и вставляет его в цилиндрической ловушке в вертикальном положении, с его дорсовентральной параллельно оси на землю. Эмбрионов затем фиксируется внутри ловушки, без необходимости вмешательства пользователя или контроля. Синхронный функция позволяет устройству быть отключены от остального оборудования и транспортируется для работы с изображениями или хранение с эмбрионами прилагается.

"С одной стороны, мы по почте микрожидкостных эмбриона ловушку массива устройство полный захваченных плодовой мушки эмбрионов для наших сотрудников в Принстонском университете, а по прибытии, эмбрионы были еще в вертикальном положении в их заблокирована ловушки", сказал Лу.

Чтобы продемонстрировать возможности устройства, Лу сотрудничал со Станиславом Шварцман, доцент кафедры химической и биологической инженерии в Принстонском университете, и его аспирант Yoosik Ким. Принстон исследователи использовали устройство для количественной градиенты сигнальных молекул, называемых морфогенов в основной эмбрионов, а также использовать его для контроля ядерных подразделений в живых эмбрионов.

В одном из экспериментов исследователи Принстонского определяется пространственной протяженности распределения Спинной, транскрипционный фактор, который инициирует спинной к вентральной структурирование эмбриона дрозофилы. Они также показали, что этот градиент может быть количественно сопоставлены между дикого типа и мутантных эмбрионов.

"Устройство ловушку массива при условии значительного увеличения числа постоянных и живых эмбрионов мы могли бы изображение одновременно и позволило нам точно решать вопросы, представляющие интерес для развития биологи сегодня", объяснил Лу.

В будущем, ученые должны иметь возможность адаптироваться микрожидкостных устройств для исследования структурообразования и морфогенеза в других модельных организмов, таких как данио или червя эмбрионов. Результаты этих исследований будут иметь важное значение для научного сообщества, потому что многие гены, контролирующие развитие схожи по черви, дрозофилы и млекопитающих.

Источник: http://www.gatech.edu/

Last Update: 3. October 2011 23:59

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