佐治亞理工學院科學家開發粉煤灰胚胎東方數百微流控芯片

Published on December 27, 2010 at 3:49 AM

研究人員已經開發出一種微流體裝置,自動定位數百個果蠅和其他胚胎的研究他們準備。

該設備可以方便其複雜的結構,從單細胞生物是怎樣發展等問題的研究 - 生物學的最迷人的方面之一。

科學家們知道,在胚胎的第一次重大發展,是其背腹軸的建立,將其帶回其腹。確定此軸的發展如何展開 - 特別的存在和位置,在這個過程中的蛋白質 - 需要的能力,同時監測大量具有不同的遺傳背景的胚胎在幾個時間點。

“收集和分析背腹軸的信號和轉錄模式,通常需要手動操縱個別胚胎站在他們自己的目的,使其難以進行高通量的實驗,可以達到統計學意義的結果,說:”杭路,一間聯營公司在佐治亞理工學院化學與生物分子工程學院教授。

路要啟用大規模的定量分析,蛋白質沿背腹軸的位置信息,設計了一個微流體裝置,可靠和有力的導向,在短短幾分鐘內幾百胚胎。

設備的設計細節和果蠅胚胎概念證明實驗結果發表在12月26日提前在線版的“自然”雜誌方法。這個項目是由國家科學基金會,國立衛生研究院,Alfred P. Sloan基金會和杜邦年輕教授計劃的支持。

路設計和製造設備 Kwanghun湧及劉慧卿功,佐治亞理工學院的研究生和本科生擔任項目的幫助下,分別。製備聚二甲基矽氧烷(PDMS),緊湊型設備的載玻片大小和包含約 700陷阱胚胎,這是形如米粒,但規模較小。

在操作中,通過一個“S”形通道足夠寬胚胎任何方向移動很容易的流體流動。有效的流體指示走向陷阱的胚胎,而掃出額外的和不當被困的胚胎。

路解釋說:“”流模式顯著增加的頻率胚胎接觸的陷阱,並把它們加載。 “實驗中,我們發現平均90%的胚胎成為被困在設備,這將是寶貴的,只有少數的胚胎的研究。”

當一個胚胎接近一個空的陷阱,它的經驗非均勻從周圍流體壓力和剪切。產生的力垂直翻轉胚胎,把它插入到在直立位置的圓柱陷阱,其背腹軸與地面平行。胚胎擔保的陷阱裡面,而不需要用戶干預或控制的任何。鎖定允許斷開其它硬件設備和成像或封閉的胚胎儲存運輸的功能。

“一點,我們郵寄一個微胚胎陷陣裝置被困果蠅胚胎在普林斯頓大學的合作者,並在抵達時,胚胎仍然直立在他們鎖定的陷阱,”陸說。

為了證明設備的能力,路與斯坦尼斯拉Shvartsman,在普林斯頓大學化學與生物工程處的副教授,和他的研究生Yoosik金。普林斯頓的研究人員使用的設備,以量化的信號分子的梯度在固定的胚胎稱為 morphogens,還用它來監測核部門在現場胚胎。

在一項實驗中,普林斯頓大學的研究人員確定的背,一種轉錄因子,啟動果蠅胚胎的背腹圖案分佈的空間範圍。它們還表明,野生型和突變胚胎相比,這個梯度,可以定量。

“陷阱陣列設備提供了一個顯著增加,並在固定和活胚胎,我們可以形象同時允許我們準確地解決發育生物學家感興趣的問題,解釋說:”路。

在未來,科學家應該能夠適應格局的形成和形態發生在其他模式生物,如斑馬魚或蠕蟲胚胎研究的微流體裝置。這些研究的結果將是重要的科學界的,因為許多基因控制發展中的蠕蟲,果蠅和哺乳動物類似。

Last Update: 13. October 2011 04:59

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