A multi-trap microfluidic chip enabling longitudinal studies of nerve regeneration in Caenorhabditis elegans.
A multi-trap microfluidic chip enabling longitudinal studies of nerve regeneration in Caenorhabditis elegans.
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多陷阱的微流体芯片，实现了秀丽隐杆线虫神经再生的纵向研究。
DOI：
10.1038/s41598-017-10302-4
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发表时间：
2017-08-29
影响因子：
4.6
通讯作者：
Ben-Yakar A
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Gokce SK;Hegarty EM;Mondal S;Zhao P;Ghorashian N;Hilliard MA;Ben-Yakar A
近年来，一些先进的微流控装置被提出用于飞秒激光切断线虫C。elegans用于固定动物进行手术，以克服耗时和劳动密集型的手动过程。然而，神经再生研究需要动物的长期恢复和多次成像，以观察损伤后轴突的再生能力。在这里，我们提出了一个简单的，多陷阱的设备，由一个单一的PDMS（聚二甲基硅氧烷）层，它可以包围多达20个动物在有利的方向，光学访问所需的精确激光手术和高分辨率成像。这种名为“蠕虫医院”的新设备使我们能够在一个微流体芯片上进行整个神经再生研究，包括芯片上的轴突切断术、术后恢复住房和恢复后成像。利用蠕虫医院和突变体的分析，我们观察到Wnt/Frizzled通路中的大多数但不是所有的神经发育基因对于两个触觉受体神经元ALM和PLM的再生是重要的。使用我们的新芯片，我们观察到cwn-2和cfz-2突变显著降低了两个神经元重新连接的可能性，而切断轴突的再生长度没有任何显著减少。我们仅在ALM神经元中观察到类似的再生表型与cwn-1突变。
Several sophisticated microfluidic devices have recently been proposed for femtosecond laser axotomy in the nematode C. elegans for immobilization of the animals for surgery to overcome time-consuming and labor-intensive manual processes. However, nerve regeneration studies require long-term recovery of the animals and multiple imaging sessions to observe the regeneration capabilities of their axons post-injury. Here we present a simple, multi-trap device, consisting of a single PDMS (polydimethylsiloxane) layer, which can immobilize up to 20 animals at the favorable orientation for optical access needed for precise laser surgery and high-resolution imaging. The new device, named “worm hospital” allows us to perform the entire nerve regeneration studies, including on-chip axotomy, post-surgery housing for recovery, and post-recovery imaging all on one microfluidic chip. Utilizing the worm hospital and analysis of mutants, we observed that most but not all neurodevelopmental genes in the Wnt/Frizzled pathway are important for regeneration of the two touch receptor neurons ALM and PLM. Using our new chip, we observed that the cwn-2 and cfz-2 mutations significantly reduced the reconnection possibilities of both neurons without any significant reduction in the regrowth lengths of the severed axons. We observed a similar regeneration phenotype with cwn-1 mutation in ALM neurons only.
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影响因子：
3.7
作者：
Kim E;Sun L;Gabel CV;Fang-Yen C
通讯作者：
Fang-Yen C
影响因子：
16.2
作者：
El Bejjani R;Hammarlund M
通讯作者：
Hammarlund M
影响因子：
6.1
作者：
Hulme, S. Elizabeth;Shevkoplyas, Sergey S.;Whitesides, George M.
通讯作者：
Whitesides, George M.
DOI：
10.1126/science.1165527
发表时间：
2009-02-06
期刊：
Science (New York, N.Y.)
影响因子：
--
作者：
Hammarlund M;Nix P;Hauth L;Jorgensen EM;Bastiani M
通讯作者：
Bastiani M
影响因子：
6.1
作者：
Lockery SR;Hulme SE;Roberts WM;Robinson KJ;Laromaine A;Lindsay TH;Whitesides GM;Weeks JC
通讯作者：
Weeks JC