Forskere opprettet et mikrochiplaboratorium for å studere levende trær

Prosessen med planterot-mikrobe-interaksjoner (RMI) er skjult under jorda. Det gir seg ikke

forskere overvåker kontinuerlig tilknytningmikrober og utveksling av næringsstoffer uten avbrudd og i lang tid. For å omgå dette problemet har forskere tradisjonelt analysert rotmiljøet ved å dyrke planter i potter, mellom glassplater eller i agarfat, og deretter observert røttene for fysiske endringer og mikrobielle interaksjoner ved å ofre en prøve. En agarskål. er en petriskål som inneholder agar som et fast næringsmedium pluss næringsstoffer som brukes til dyrking av mikroorganismer.

Imidlertid den ideelle måten å kontrollereForholdet mellom planterøtter og deres omkringliggende mikroorganismer i rhizosfæren - det næringsrike jordområdet som omgir planteroten - er å observere alle interaksjoner når de forekommer over lengre perioder og i høy oppløsning. Så forskere ved Argonne Biosciences Division, sammen med forskere ved Argonne Nanoscale Materials Center, et brukeranlegg fra US Department of Energy's Science Office, utviklet en RMI-brikke: en liten mikrofluidanordning som gjør at en liten mengde væske kan passere gjennom mikrokanaler eller baner på en brikke, bare noen få firkanter i størrelse. centimeter over.

“Kanaler er laget med myk litografi,tilnærming til å lage tredimensjonale strukturer ved bruk av myke materialer, forklarer Giorgi Babnigg, bioinformatist og molekylærbiolog i Argonne, medforfatter av enheten.

Babnigg og hans kolleger brukte denne teknikkenfor å skape et negativt inntrykk av enheten din. Deretter dyppet de formen med en plastlignende silikon, oppvarmet den for å stivne, og fjernet den deretter fra formen. Forskerne slo deretter hull i materialet for å danne innløp og utløp, og til slutt smeltet det med et stykke mikroskopdekk slik at de kunne observere hva som foregikk inne i kanalene gjennom mikroskopet. Som et resultat viste det seg at mminiatyrlaboratorium for studier av trær.

Slike mikrofluidiske enheterlaget av Babnigg og hans team, har lenge vært brukt av forskere til å studere samspillet mellom røtter og mikrober, om enn utelukkende i små, kortvarige blomstrende planter. Den nye enheten er den første som brukes på levende treaktige planter.

Den nye utviklingen har allerede tillatt forskereBestem om symbiotiske prosesser blir observert, som absorpsjon av mikrober av næringsstoffer som utskilles av planteroten, eller frigjøring av materialer som fosfor og plantehormoner som styrer rotens bevegelse.

Forskerekontinuerlig observert hvordan forskjellige typer mikrober vokser og samhandler med levende røtter gjennom et mikroskop, og fant at i fravær av eksterne næringsstoffer, mikrober faktisk fester seg til rotoverflaten og bruker rotekstrudene for vekst.

Vi visualiserte alle disse interaksjonene mens planten fortsatt levde. Vår evne til å gjøre dette med enheten vår i flere uker er det som skiller dette arbeidet.

Giorgi Babnigg, en bioinformatiker og molekylærbiolog ved Argonne som var med på å utvikle enheten

Les også

Andromeda-glansen nærmer seg vår galakse. Vi forteller deg hvorfor det er viktig

Symptomer på coronavirus hos barn. Hva du bør ta hensyn til?

Det viste seg at fikk mayasivilisasjonen til å forlate byene sine