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基于微流控芯片的秀丽隐杆线虫趋化性研究新方法

叶锦娟  
【摘要】:秀丽隐杆线虫能对液体和空气传播的化学物质产生反应,感受到微摩尔浓度范围的水溶性引诱剂和挥发性物质,从而产生趋向或者回避行为。能否成功地提供可控的浓度梯度成为线虫趋化性研究的关键。传统的线虫趋化性分析是在琼脂平板上进行,简单说就是将小块含有一定浓度化合物的琼脂放在某一点处,扩散过夜,将准备好的年轻成虫(young adult)放置远离化合物一端,让线虫在平板中自由爬行。这种方法耗时多,且不便于定量分析。结合微流控芯片技术,研究线虫趋化性行为可以避免这些问题:首先,化学物质浓度梯度可自由创建和控制;其次,微加工技术使得微通道设计更灵活;再者,微通道尺寸可以足够小以至于扩散时间只需几分钟,甚至是几秒钟,大大减少梯度形成的等待时间;另外,提供的实验条件可保证一致,大大提高实验的可重复性。 本文提出了一种新型的微流控芯片装置,可定量研究线虫对典型的化学引诱剂NaCl的反应,验证线虫趋向低浓度NaCl,逃避高浓度NaCl,同时还发现线虫对低于20mM的NaCl也有逃避反应。进一步研究还发现grk-2基因部分缺失型突变VC513的行为表现出对低浓度NaCl趋化性降低,且对高浓度NaCl回避减弱。通过对不同时期的线虫趋化性分析发现,L3期的线虫对不同浓度的NaCl也会有趋向和回避反应,说明在未成年线虫,已经有可控制线虫感受外界坏境变化的神经元发育。这些结果表明该设备不仅在线虫的趋化行为定量研究中,有着其独特的优势,而且表明在线虫神经元功能鉴定方面有着潜在的应用前景。


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