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高速公路的微生物学家的梦想

由安吉拉鲱鱼

细菌是一种普遍的和难以捉摸的一群人。科学家估计,在1000万年和10亿年之间不同的微生物物种填充,但迄今为止,只有少数人被确认。为什么?因为绝大多数的微生物在实验室拒绝成长。尽管几十年的科学家们最大的努力在哄骗微生物转化为行动。

Slava爱普斯坦,一个生物学东北大学教授,有专门的职业雷竞技app最新版raybet雷竞技生涯想出替代培养细菌的方法。他的最喜欢的策略可以说,是实验室板凳到野外。在自然界中,细菌暴露于大量营养和支持的化学物质,帮助他们成长。但是科学家不知道它们都是什么。通过这种方式,他解释道,自然可以工作它的秘密没有他不必知道它们是什么。到目前为止,他使用的设备将渗透膜允许隔离细菌暴露的营养物质和分子原生环境。

但是问题仍然是:自然物种之间的竞争,甚至在野外,物种的数量有限爱泼斯坦能够成功分离。几年前,他和他的合作者在日本广岛大学Yoshiteru苍老师开始幻想的设备只允许一个细菌细胞进入。一旦进入,这个细胞会增殖在他的其他设备,但这将是免费的从其他物种的竞争。它将提供一个纯sample-just一个物种。

但创造幻想设备组生物学家提出了一个挑战。输入埃德加Goluch,DiPietro助理教授化学工程学系在东北。“没有,”爱泼斯坦说,“我们不能够做任何事情。”

Goluch的实验室专注于创建微流控设备检测各种生物实体,是一个细菌细胞或酶分子。在2012年,他和爱泼斯坦联手使幻想设备成为现实。资金从一级跨学科研究拨款形式教务长办公室的东北部,两人设法进行一系列的原型设备。

内食品室

设备由Goluch的团队由内部食品室和一个微观收缩只通过单个细菌细胞可以通过。照片由埃德加Goluch。

“想到一个五车道高速公路去一个车道,“Goluch解释道。“这就是这只细菌。“小装置由一个包含一种食物来源的内室,唯一的通路是微观通道只是略窄于单个细胞。

通道是如此之小,第一个细胞进入它卡住,阻止进入其他细胞或物种。被困细胞仍能增殖,然而,当它满了纯粹的内室,单一物种样本。“谁先赢了,所有的东西在里面,“Goluch说。

在《华尔街日报》周一发布的一篇论文《公共科学图书馆•综合》,团队演示设备分离混合物的细胞类型的能力。在一个实验中,研究人员分离两种不同的细菌物种的细胞大小略有不同大肠杆菌p . aueruginosa。在第二个实验中,他们孤立同样大小的组合,但不同的物种通常出现在海洋环境Roseobacter sp。Pscyhoserpens sp。最后,他们用设备分离细胞的同一物种不同标记发光红色或绿色。这个实验验证假设食品内的细胞生长室是单细胞的女儿在入口通道。

下周,爱泼斯坦将原型为实际实验的格陵兰岛。

同时,从乐器开发生物研究的资助来自美国国家科学基金会的资助将使Goluch和他的工程师团队开始优化设备及其生产。目前,他们使用一个模板制定最初的架构和每个micrometer-wide必须钻洞。但为了使这个方法真的有效,爱泼斯坦和苍老师需要很多样品。

“我们想把这些扔进地球上任何环境,”爱泼斯坦说。“深海,在土壤下,进了一个水塘里。“为了达到的范围,Goluch正在与行业合作伙伴的精简和规模制造过程。

好处将是相同的:“它简化了最大程度地培养,”爱泼斯坦说。“我们不需要做任何事,只是构建设备和扔到环境中。自然休息。”

最初发表在(电子邮件保护)2014年7月2日

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