A tudósok mikrochip laboratóriumot hoztak létre az élő fák tanulmányozására

A növény gyökér-mikroba kölcsönhatásainak (RMI) folyamata a talaj alatt rejtőzik. Nem ad

a kutatók folyamatosan figyelik a kötődésta mikrobák és a tápanyagcsere megszakítás nélkül és hosszú ideig. A probléma megkerülése érdekében a tudósok hagyományosan a gyökérkörnyezetet elemezték úgy, hogy növényeket cserépben, üveglapok között vagy agarcsészékben neveltek, majd egy minta feláldozásával megfigyelték a gyökereket a fizikai változások és a mikrobiális kölcsönhatások szempontjából. Agar csésze egy Petri-csésze, amely szilárd táptalajként agart és mikroorganizmusok tenyésztéséhez használt tápanyagokat tartalmaz.

Az ellenőrzés ideális módjaA növényi gyökerek és a környező mikroorganizmusok közötti kapcsolat a rizoszférában - a növény gyökerét körülvevő talaj tápanyagokban gazdag területe - minden kölcsönhatás megfigyelése, ha azok hosszabb ideig és nagy felbontásban fordulnak elő. Tehát az Argonne Biosciences divízió kutatói és az amerikai Energiaügyi Minisztérium Tudományos Irodájának felhasználói létesítménye, az Argonne Nanoscale Materials Center tudósai kifejlesztettek egy RMI chipet: egy apró mikrofluidikus eszközt, amely kis mennyiségű folyadékot enged át mikrocsatornákon vagy ösvényeken egy chipen, csak néhány négyzet nagyságú. centiméter át.

„A csatornákat puha litográfia segítségével hozzuk létre,megközelítés a háromdimenziós struktúrák puha anyagok felhasználásával történő létrehozásához ”- magyarázza Giorgi Babnigg, bioinformatikus és Argonne molekuláris biológus, az eszköz társszerzője.

Babnigg és munkatársai ezt a technikát alkalmaztákhogy negatív benyomást keltsen eszközéről. Ezután műanyagszerű szilikonnal öntötték le a formát, hevítették, hogy megszilárduljon, majd eltávolították a formából. A kutatók ezután lyukakat ütöttek ki az anyagba, hogy be- és kimeneteket képezzenek, végül összeolvasztották egy darab mikroszkóp fedőlemezével, hogy a mikroszkópon keresztül megfigyelhessék, mi zajlik a csatornák belsejében. Ennek eredményeként kiderült, mminiatűr laboratórium a fák vizsgálatához.

Ilyen mikrofolyadék-eszközökBabnigg és csapata készítette, a kutatók már régóta használják a gyökerek és a mikrobák kölcsönhatásának tanulmányozására, bár kizárólag kis, rövid életű virágos növényekben. Az új eszközt elsőként használják élő fás szárú növényeken.

Az új fejlesztés már lehetővé tette a kutatók számáraHatározza meg, hogy szimbiotikus folyamatok figyelhetők-e meg, például a növényi gyökér által kiválasztott tápanyagok mikrobák általi felszívódása, vagy a gyökér mozgását szabályozó anyagok, például foszfor és növényi hormonok felszabadulása.

Néhány héten belül a kutatókfolyamatosan megfigyelték, hogy a különböző típusú mikrobák mikroszkópon keresztül nőnek és hogyan hatnak egymással az élő gyökerekkel, és azt tapasztalták, hogy külső tápanyagok hiányában a mikrobák valóban a gyökér felszínéhez kapcsolódnak, és gyökérváladékokat használnak a növekedéshez.

Mindezeket a kölcsönhatásokat vizualizáltuk, amíg a növény még életben volt. Az a képességünk, hogy ezt a készülékünkkel több hétig meg tudjuk tenni, megkülönbözteti ezt a munkát.

Giorgi Babnigg, az Argonne bioinformatikusa és molekuláris biológusa, az eszköz társfejlesztője

Olvassa el

Az Androméda glória közeledik galaxisunkhoz. Megmondjuk, miért fontos

Koronavírus tünetei gyermekeknél. Mire kell figyelni?

Kiderült, hogy a maja civilizáció elhagyta városát