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                液滴微流控(四):在液滴中培養㊣大腸桿菌

                液滴微流控(四):在液滴中培養大腸桿菌

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                液滴微流控(四):在液滴中培養大腸桿菌

                已有研究表明,使用氟化油進行油包水液滴制備,可用於長期細胞培養[1],相較礦物油,氟化油表現出更好的生物相容性[2],但要找到一種有效穩定液滴的表面活性劑,仍是前世走遍天下一個挑戰♂。本研究的目的是:通過在液滴中培養原来原来是大腸桿菌(Escherichia coli),說明新型表面活性劑dSURF的生物相容性及液滴穩定表現。

                此研究由Dr Oksana Shvydkiv在其實驗室(Leibniz Institute for Natural Product Research and Infection Biology. )完成。

                材料流翠湖那件事及設備

                 

                1. 連續相試劑:含0.5%3%dSURFFluigent)氟化液Novec HFE-7500Sigma Aldrich)。

                 

                2.分散相試劑:500μl OD600值為0.0055 x 106 CFU/ml)或0.0110 x 107 CFU/ml)的大腸经济上也力压了黑狼会和虎帮桿菌懸浮液ECJW922。(CFUcolony forming unit,菌落形成單位;ODOptical Density,光密度

                 

                3.液滴制備解決方案:液滴PDMS芯片由研究者自行設計,液滴制備解決方案為Fluigent所提供的液滴制備∏系統(見下圖),主要部件包含壓力泵FLOW EZ(壓力泵流量控制穩到了油尽灯枯定)、流量傳感器。

                實√驗過程簡述:壓力泵FLOW EZ將試劑泵至液滴芯片,以生㊣ 成液滴;PCAIO軟件監測並控制流量,以達到合適的液滴大无限小及生成頻率。

                 

                 液滴監測

                為監測液滴的穩定性並觀察大腸桿菌的生長狀●況,將液滴轉移至微流控芯片觀察室,於倒置才结一次果子顯微鏡(Axio Observer Z1, Zeiss)上進行觀察,所用物鏡□放大倍數為10倍,使用PCO相機在開始培養的2小時,4小時和20小時任谁都知道後進行圖像采集。

                 

                培養結果

                使用OD600=0.005大腸桿菌与李玉洁两人又开始了压马路之旅懸浮液,0.5% dSURF表面活性劑,在37℃溫度下的ξ 培養結果:

                 

                A)培養4h後的明場液滴自己怎么会冒出这种感觉圖像;(B)培養20h後的明場液滴圖像

                C)培養4h後的暗視液滴圖像;(D)培養20h後的暗視液滴圖像

                觀察上圖,可明顯觀察到穩定的單分散液滴,含大腸桿菌的液滴數▅量占比為46±0.8 %,理論計算值為54%(液滴尺寸但我只要当他是兄弟為67.3μm160pL)。它們之間的差異可以解釋為實驗過程▓中出現的一些小誤差,如吸取試劑不精確。

                 

                 

                使用OD600=0.01大腸桿菌懸浮液,0.5% dSURF表面活性劑,在37℃溫度下的培養》結果:

                 

                A)培養4h後的明場液滴圖像;(B)培養20h後的明場液滴圖像

                C)培養4h後的暗視液滴圖像;(D)培養20h後的暗視液滴圖像

                於上圖可明顯觀察到穩定的單分散液滴,含大腸桿菌的液滴數量心死爱无占比為89±1 %,理論計算值為86%(液事后铁云国滴尺寸為72.4μm200pL)。

                 

                 

                使用OD600=0.005大腸桿菌懸浮液,3% dSURF表面活性劑,在28℃溫度下的培養結果:

                 

                A)培養4h後的明場液滴圖像;(B)培養20h後的明場液滴圖像

                C)培養4h後的暗視液滴圖像;(D)培養20h後的暗視液滴圖像

                由上圖可明顯觀察到穩定的單分散液滴,含大腸桿菌的液滴數量占比為63±1.1 %,理論計算值為63%(液滴尺寸為72.4μm200pL)。

                 

                結論

                根據上述觀察到的大腸桿菌培』養結果,表明dSURF表面活性劑在濃度為0.5%3%的情況下具一座巨大有良好的生物相容性,對於常規應用,使用0.5%濃度的dSURF即可,成本較3%濃度dSURF更低。在大腸桿菌培養20小時後,液滴表現出的良好的穩定性,表明dSURF表面活性劑可用於長時間液滴︽實驗。

                 

                參考文獻:

                [1]. C. H. J. Schmitz, A. C. Rowat, S. Koester and D. A. Weitz, Dropspots: a picoliter array in a micro?uidic device, Lab Chip, 2009, 9, 4449.

                [2]. Lee JN, Park C, Whitesides GM. Solvent compatibility of poly(dimethylsiloxane)-based micro?uidic devices. Anal Chem 2003, 75:6544-54.

                 

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