Oamenii de știință au înființat un laborator cu microcip pentru a studia copacii vii

Procesul de interacțiuni rădăcină-microbi din plante (RMI) este ascunsNu dă

Cercetătorii sunt capabili să observe continuu atașamentul microbian și schimbul de nutrienți fără întrerupere și pentru perioade lungi de timp.Pentru a evita această problemă, oamenii de știință au analizat în mod tradițional mediul rădăcinilor prin creșterea plantelor în ghivece, între foi de sticlă sau boluri de agar și apoi observarea rădăcinilor pentrumodificări fizice și interacțiuni microbiene, sacrificând proba. Un vas de agar este un vas Petri care conține agarca mediu solid de cultură plus nutrienți utilizați pentru cultivarea microorganismelor.

Cu toate acestea, modul ideal de a controlaRelația dintre rădăcinile plantelor și microorganismele care le înconjoară în rizosferă - zona bogată în nutrienți a solului care înconjoară rădăcina plantei - este de a observa toate interacțiunile atunci când apar pe perioade lungi de timp și cu rezoluție ridicată. Astfel, cercetătorii de la Divizia Biosciences Argonne, împreună cu oamenii de știință de la Argonne Nanoscale Materials Center, o unitate de utilizare a Departamentului de Științe al Energiei din SUA, au dezvoltat un cip RMI: un mic dispozitiv microfluidic care permite unei cantități mici de lichid să treacă prin microcanale sau căi pe un cip, cu doar câteva pătrate în dimensiune. centimetri peste.

„Canalele sunt create folosind litografie ușoară,abordarea creării structurilor tridimensionale folosind materiale moi ”, explică Giorgi Babnigg, bioinformatică și biolog molecular la Argonne, coautor al dispozitivului.

Babnigg și colegii săi au folosit această tehnicăpentru a crea o impresie negativă asupra dispozitivului dvs. Apoi au stropit matrița cu un plastic ca siliconul, l-au încălzit pentru a se solidifica, apoi l-au scos din matriță. Cercetătorii au perforat apoi găurile din material pentru a forma intrări și ieșiri și, în cele din urmă, au fuzionat-o cu o bucată de lamă de acoperire a microscopului, astfel încât să poată observa ce se întâmplă în interiorul canalelor prin microscop. Rezultatul a fost mlaborator miniatural pentru studiul copacilor.

Dispozitive microfluidice de genul acestacreat de Babnigg și echipa sa, a fost folosit de mult timp de cercetători pentru a studia interacțiunea rădăcinilor și a microbilor, deși exclusiv la plantele cu flori mici, de scurtă durată. Noul dispozitiv este primul utilizat pe plantele lemnoase vii.

Noua dezvoltare a permis deja cercetătorilorDeterminați dacă se observă procese simbiotice, cum ar fi absorbția de către microbi a substanțelor nutritive secretate de rădăcina plantei sau eliberarea de materiale precum fosfor și hormoni vegetali care controlează mișcarea rădăcinii.

Cercetătoria observat continuu cum diferite tipuri de microbi cresc și interacționează cu rădăcinile vii printr-un microscop și au constatat că, în absența nutrienților externi, microbii se atașează de fapt la suprafața rădăcinii și folosesc exudatele rădăcinii pentru creștere.

Am vizualizat toate aceste interacțiuni în timp ce planta era încă în viață. Abilitatea noastră de a face acest lucru cu dispozitivul nostru timp de câteva săptămâni este cea care diferențiază acest lucru.

Giorgi Babnigg, bioinformatician și biolog molecular la Argonne, coautor al dispozitivului

Citește și

Halo-ul Andromeda se apropie de galaxia noastră. Vă spunem de ce este important

Simptomele coronavirusului la copii. La ce ar trebui să acorde atenție?

S-a dovedit că i-a făcut pe civilizația maya să-și părăsească orașele