Znanstvenici su postavili laboratorij za mikročipove za proučavanje živih stabala

Proces interakcije korijena biljke i mikroba (RMI) skriven je ispod tla. Ne daje

istraživači kontinuirano prate privrženostmikroba i izmjenu hranjivih tvari bez prekida i dugotrajno. Kako bi riješili ovaj problem, znanstvenici tradicionalno analiziraju okolinu korijena uzgojem biljaka u posudama, između staklenih ploča ili u posudama s agarom, a zatim promatraju korijenje radi fizičkih promjena i mikrobnih interakcija žrtvujući uzorak. Posuda s agarom je Petrijeva zdjelica koja sadrži agar kao čvrsti hranjivi medij plus hranjive tvari koje se koriste za uzgoj mikroorganizama.

Međutim, idealan način kontroleOdnos između biljnih korijena i okolnih mikroorganizama u rizosferi - površini tla bogatom hranjivim tvarima koja okružuje biljni korijen - jest promatranje svih interakcija koje se javljaju tijekom duljeg razdoblja i u visokoj razlučivosti. Tako su istraživači iz Odjela za bioznanosti Argonne, zajedno sa znanstvenicima iz Argonne Nanoscale Materials Center, korisničkog pogona Ureda za znanost američkog Ministarstva energetike, razvili RMI čip: maleni mikrofluidni uređaj koji omogućuje prolazak male količine tekućine kroz mikrokanale ili staze na čipu veličine samo nekoliko kvadrata. centimetara poprečno.

„Kanali su stvoreni pomoću meke litografije,pristup stvaranju 3D struktura pomoću mekih materijala ”, objašnjava Giorgi Babnigg, bioinformatist i molekularni biolog iz Argonnea, koautor uređaja.

Babnigg i njegovi kolege koristili su se ovom tehnikomda biste stvorili negativan dojam o svom uređaju. Zatim su kalup polili silikonom poput plastike, zagrijavali da se stvrdne i zatim ga vadili iz kalupa. Zatim su istraživači probušili rupe u materijalu kako bi oblikovali ulaze i izlaze, a na kraju su ga stopili dijelom pokrovnog poklopca mikroskopa kako bi mogli mikroskopom promatrati što se događa unutar kanala. Kao rezultat, pokazalo se mminijaturni laboratorij za proučavanje drveća.

Takvi mikrofluidni uređajikoji su stvorili Babnigg i njegov tim, istraživači ga već dugo koriste za proučavanje interakcija korijena i mikroba, iako isključivo na malim kratkotrajnim cvjetnicama. Novi uređaj prvi je koji se koristi na živim drvenastim biljkama.

Novi razvoj već je omogućio istraživačimaUtvrdite promatraju li se simbiotski procesi, poput apsorpcije mikroba hranjivih sastojaka koje izlučuje biljni korijen ili oslobađanje materijala poput fosfora i biljnih hormona koji kontroliraju kretanje korijena.

U roku od nekoliko tjedana, istraživačikontinuirano promatrali kako različite vrste mikroba rastu i komuniciraju sa živim korijenima mikroskopom te otkrili da se u nedostatku vanjskih hranjivih sastojaka mikrobi prikače na površinu korijena i koriste eksudat korijena za rast.

Vizualizirali smo sve te interakcije dok je biljka još bila živa. Naša sposobnost da to radimo s našim uređajem nekoliko tjedana ono je što izdvaja ovaj posao.

Giorgi Babnigg, bioinformatičar i molekularni biolog u Argonneu koji je surazvio uređaj

Pročitajte i

Halo Andromede približava se našoj galaksiji. Kažemo vam zašto je to važno

Simptomi koronavirusa kod djece. Na što treba obratiti pažnju?

Pokazalo se da je civilizacija Maja napustila njihove gradove