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Mikrobiologie
0 Aufrufe • 2:35 Min. • August 29th, 2025
Nehmen Sie einen mikrofluidischen akustophoretischen Chip, einen auf Schallwellen basierenden Partikelabscheider mit zwei Einlässen und zwei Auslässen, die mit Kunststoffrohren verbunden sind.
Injizieren Sie gramnegative und grampositive Bakterien zusammen mit Aptamer-beschichteten Mikrokügelchen durch den Probeneinlass.
Injizieren Sie einen Puffer mit hohem Druck durch den Puffereinlass, um einen parallelen Durchfluss aufrechtzuerhalten.
Im Inneren des Mikrokanals binden die Lipopolysaccharide auf der gramnegativen Bakterienmembran an die kurzen einzelsträngigen DNA-Aptamere auf den Mikrokügelchen.
Grampositive Bakterien, denen Lipopolysaccharide fehlen, binden nicht.
Während der Fluss weitergeht, aktivieren Sie den piezoelektrischen Wandler, um akustische Wellen zu erzeugen, die Druckknoten über den Kanal erzeugen.
Diese Wellen schieben große Mikrokügelchen, die an gramnegative Bakterien gebunden sind, in Richtung Zentrum, wo sie am Zielauslass gesammelt werden.
Ungebundene kleinwüchsige grampositive Bakterien bleiben davon unberührt und fließen seitlich in den Abfallauslauf.
Die mikroskopische Bildgebung zeigt ein erhöhtes Signal von gramnegativen bakteriengebundenen Kügelchen am Zielausgang, was deren selektive Trennung durch Aptamer-gestützte Akustophorese bestätigt.
Verbinden Sie die PEEK-Röhrchen mit den beiden Einlässen für die Injektion von zwei Proben und dem Puffer sowie den beiden Auslässen für das Sammeln und Entleeren von Abfällen.
Füllen Sie den mikrofluidischen Akustophoresekanal mit einer 10-Milliliter-Spritze mit blasenfreiem demineralisiertem Wasser. Bereiten Sie einen Präzisionsdruckregler mit zwei oder mehr Ausgangskanälen vor, um den Flüssigkeitsfluss zu steuern. Nach der Vorbereitung des Geräts injizieren Sie die Probe und den Puffer, indem Sie mit der Präzisionsdruckregelvorrichtung einen Druck von zwei Kilopascal auf den Probeneinlass und vier Kilopascal auf den Puffereinlass ausüben.
Fokussieren Sie mit einem Mikroskop auf eine Perle und bewegen Sie sie mit dem PZT in die Mitte des mikrofluidischen Kanals. Erzeugen Sie eine Resonanzfrequenz von 3,66 Megahertz mit einem einkanaligen Funktionsgenerator und verstärken Sie ein typisches Signal mit einer Endstufe um 16 Dezibel. Beobachten Sie die Trenn- und Anreicherungsprozesse auf dem akustofluidischen Chip mit einem Fluoreszenzmikroskop und einer Hochgeschwindigkeitskamera, die mit 1.200 Bildern pro Sekunde arbeitet.