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Qui introduciamo strumenti basati su dispositivi fluidici in combinazione con microscopia e conteggio citometrico del flusso per ottenere I BTC. Abstract Comprendere il trasporto, la dispersione e la deposizione di microrganismi nei mezzi porosi è un compito scientifico complesso che comprende argomenti diversi come l'idrodinamica, l'ecologia e l'ingegneria ambientale. La modellazione del trasporto batterico in ambienti porosi su diverse scale spaziali è fondamentale per prevedere meglio le conseguenze del trasporto batterico, ma i modelli attuali spesso non riescono a scalare da laboratorio a condizioni sul campo.

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Qui introduciamo strumenti sperimentali per studiare il trasporto batterico in mezzi porosi su due scale spaziali. Lo scopo di questi strumenti è quello di ottenere osservabili macroscopici come curve rivoluzionarie o script di miele btc di deposizione di batteri iniettati in matrici porose trasparenti.

Su scala più ampia, la citometria a flusso è combinata con un distributore robotico autoprofeso per ottenere curve rivoluzionarie.

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Illustriamo l'utilità di questi strumenti per capire meglio come i batteri vengono trasportati in complessi mezzi porosi come la zona iporeica dei corsi d'acqua. Poiché questi strumenti forniscono misurazioni simultanee su scale, aprono la strada a modelli basati su meccanismo, di fondamentale importanza per l'upscaling. Introduction Log in or Start trial to access full content. A questo proposito, i batteri sono stati per lo più trattati come particelle neimodelli di trasporto 4 e processi come filtrazione, deformazione, sedimentazione gravitazionale o rimobilitazione da biofilm sono stati identificati come fattori di ritenzione o trasporto di microbi5.

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Gli ambienti porosi naturali, come quelli che si trovano nella zona iporeica di torrenti e fiumi, sono densamente colonizzati da diverse comunità di microbi biofilm-forming6. I biofilm formano strutture che modificano il flusso e quindi il trasporto e la dispersione dei batteri nella faseliquida 7,8.

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Su scale spaziali più grandi, la crescita del biofilm devia i percorsi di flusso portando anche all'intasamento parziale dei pori e, quindi, alla creazione di condizioni di flusso ancora più canalizzate ed eterogenee Questo è un modo efficace per aumentare l'esplorazione di nuovi habitat. Una varietà di strumenti si avvale dello studio del trasporto di batteri e particelle mobile e non mobile in mezzi porosi. I modelli numerici hanno grandi capacità predittive importanti per le applicazioni, tuttavia sono spesso limitati da ipotesi intrinseche4.

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Gli esperimenti su scaladi laboratorio 13,14 combinati con la modellazione della curva di svolta BTC hanno fornito importanti spunti sull'importanza delle proprietà della superficie cellulare batterica per l'efficienza dell'incollaggio Tipicamente, i BTC cioè, serie volte serie di concentrazione di particelle in un luogo fisso sono ottenuti attraverso rilasci a velocità costante e misurazione del numero di cellule al deflusso del dispositivo sperimentale.

In questo contesto, i BTC riflettono la dinamica di advezione-dispersione dei batteri nella matrice porosa e possono essere estesi da un termine di affondamento che rappresenta l'attaccamento. Tuttavia, la modellazione dei BTC da sola non risolve il ruolo dell'organizzazione spaziale del substrato poroso o del biofilm per i processi di trasporto.

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Altri osservabili macroscopici come la dispersività o i profili di deposizione hanno dimostrato di fornire informazioni importanti sulla distribuzione spaziale o sulle particelle trattenute o sulle comunità in crescita. La microfluidica è una tecnologia che consente di studiare il trasporto in mezzi porosi mediante indagine di microscopia9,12,16, e ad eccezione di un recente lavoro10, i sistemi sperimentali sono script di miele btc vincolati a una singola scala di lunghezza di risoluzione, cioè la scala dei pori o l'intera scala del dispositivo fluido.

Qui, introduciamo una suite di metodi combinati per studiare script di miele btc trasporto di batteri motili e non motili script di miele btc paesaggi porosi su diverse scale. Combiniamo le osservazioni del trasporto batterico su scala dei pori con informazioni su larga scala, attraverso l'analisi BTC.

I dispositivi microfluidici costruiti con litografia morbida utilizzando polidimetilsilossano PDMS sono bio-compatibili, resistenti a una vasta gamma di sostanze chimiche, consentono la replicabilità a bassi costi e forniscono un'eccellente trasparenza ottica e una bassa autofluorescenza critica per l'osservazione microscopica.

La microfluidica a base di PDMS è stata precedentemente utilizzata per studiare il trasporto di microbi incanali semplici 17 o in geometrie più complesse Tuttavia, tipicamente gli esperimenti di microfluidica si concentrano su orizzonti a breve termine e l'osservazione microscopica dell'epi-fluorescenza delle cellule viventi è comunemente limitata a ceppi geneticamente modificati ad esempio, ceppi taggati dalla GFP.

Qui presentiamo strumenti per studiare il trasporto batterico utilizzando dispositivi microfluidici basati su PDMS in combinazione con microscopia e dispositivi più grandi fabbricati da poli metacrilato metile PMMA, noto anche come plexiglass in combinazione con citometria a flusso. Mentre il dispositivo microfluidico fornisce un ambiente più controllato, il dispositivo più grande consente esperimenti per lunghi periodi di tempo o utilizzando comunità batteriche naturali.

Il conteggio delle microscopie ad alta risoluzione temporale in un'area dedicata viene utilizzato per ottenere BTC nel dispositivo microfluidico basato su PDMS.

Per ottenere il conteggio delle celle per la modellazione BTC dal dispositivo basato su PMMA, introduciamo un distributore automatico di liquidi autocostruito in combinazione con la citometria a flusso.

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In questa configurazione, le cellule passano il dispositivo fluido e vengono erogate consecutivamente in 96 piastre di pozzo. Il fissatore nei pozzi previene la crescita e facilita la colorazione del DNA per l'enumerazione citometrica a flusso a valle. Per prevenire la crescita batterica durante gli esperimenti di trasporto utilizziamo un mezzo minimo termo buffer di motilità.

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Poiché i protocolli per la preparazione di dispositivi fluidici su scale diverse sono prontamente disponibili, introduciamo solo brevemente le tecniche per produrre tali dispositivi e ci concentriamo piuttosto sulle procedure sperimentali per registrare i BTC. Allo stesso modo, esistono varie routine per l'enumerazione citometrica del flusso dei microbi e gli utenti richiedono conoscenze esperte per interpretare i risultati ottenuti dalla citometria del flusso. Reportiamo il nuovo uso di dispositivi microfluidici in combinazione con l'imaging microscopico per registrare I BTC di cellule con tag fluorescenti.

Alla scala dei pori, le velocità e le traiettorie locali si ottengono attraverso l'elaborazione delle immagini. Inoltre, dimostriamo l'uso di un dispositivo fluido a base scambio di cryptocurtenza di fedeltà PMMA in combinazione con il conteggio flusso-citometrico per osservare il trasporto batterico di cellule mobili e non mobili in ambienti porosi colonizzati da un biofilm a flusso nativo.

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Protocol Log in or Start trial to access full content. Rimuovere il supernatante e aggiungere un tampone di motilità da 1 mL al pellet.

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Vortice brevemente per omogeneizzare il campione. Diluire per raggiungere la concentrazione cellulare desiderata, ad esempio 5 x mL Per btcc brands hatch qualificazione 2021 che coinvolgono comunità naturali, come quelle derivate da corsi d'acqua, preparare un mezzo di coltivazione non selettivo.

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Ad esempio, utilizzare acqua di flusso filtrata sterile e autoclavata o un mezzo d'acqua a flusso artificiale modificato con una complessa fonte di carbonio mezzo LB. Preparazione di un dispositivo microfluidico in polidimetilsilossano PDMS Progettare la geometria porosa desiderata tramite il software CAD Computer-Aided Drafting 18, costituito da una matrice di cerchi cioè l'ostacolo impermeabile al flussodescritta dalle dimensioni del raggio e dalle coordinate del centro.

Un canale di osservazione senza ostacoli vicino all'uscita facilita l'acquisizione di BTC. NOTA: In alternativa, gli stampi possono anche essere ordinati script di miele btc un impianto di microfabbricazione dedicato.

Per ottenere un flusso di fluido eterogeneo nel piano orizzontale, è importante progettare lo spessore della camera microfluidica dello stesso ordine di grandezza della dimensione media della gola dei pori. Tuttavia, assicurarsi che le dimensioni del dispositivo microfluidico siano adatte per l'osservazione al microscopio ad esempio, lavorare su diapositive al microscopio. Lavorare in condizioni pulite ed evitare il più possibile la polvere. Mescolare i due reagenti in un contenitore monouso pulito e applicare il vuoto mbar per 30 minuti per rimuovere l'aria disciolta e le bolle dal PDMS viscoso.

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