一个标准的基于96井的高吞吐量微流体 perfusion 生物膜反应器,用于 in situ 光学分析
David McLeod1, Lai Wei1, Zhenyu Li2
1Department of Biomedical Engineering, The George Washington University, 800 22nd St NW, Washington, DC, USA.
Biomedical microdevices
|July 26, 2023
概括
一个新的高吞吐量微流体反应器使得在类似于体内条件下的生物膜研究成为可能. 该系统通过模仿生理环境,在标准的微型板格式中,帮助开发新的抗生物膜药物.
科学领域:
- 微生物学 微生物学
- 生物技术是生物技术.
- 生物工程是生物工程.
背景情况:
- 生物膜感染是由于抗菌素耐受性而造成的重大公共卫生挑战.
- 开发向抗生物膜药物需要模拟体内条件的系统.
- 现有的高通量生物膜系统在体内缺乏类似生物的生理控制.
研究的目的:
- 开发一种新型的高通量微流体 perfusion 生物膜反应器 (HT-μPBR).
- 创建一个与标准的96孔微型板兼容的系统,用于现场光学分析.
- 模拟体内类似的条件,包括受控的剪切应力和营养递送,用于生物膜研究.
主要方法:
- 制造用于标准微型板的具有流体通道的紧密封盖.
- 实施一个闭环循环再循环 perfusion 系统.
- 使用光显微镜和读板仪,对大肠杆菌生物膜的生物质和生存能力进行光学分析.
主要成果:
- 该HT-μPBR系统成功培养了大肠杆菌生物膜.
- 在HT-μPBR中培养的生物膜表现出增加的生物质,同时保持了24小时的生存能力.
- 该系统提供了受控的剪切应力 (大约[公式:参见文本]) 和营养物质的输送.
结论:
- 新型HT-μPBR为在生理学上相关的条件下研究生物膜提供了一个高通量平台.
- 该系统有助于开发和测试新的抗生物膜策略.
- HT-μPBR可以与抗生素敏感性测试和先进的成像技术相结合,以加强药物发现.


