Technology development and application for studying metabolism of extracellular and intracellular pathogens under real-time controlled culture conditions

实时控制培养条件下研究细胞外和细胞内病原体代谢的技术开发和应用

基本信息

项目摘要

For the study of adapted metabolism of pathogens, it is essential to take and treat samples under rep-resentative physiological conditions. The goal of this project in the first period has been thus to de-velop an automated rapid sampling unit (RSU) and its integration into a real-time controlled culture system for pathogens. This goal has been achieved. Beyond the macroscopic RSU origi-nally planned we have further worked on a microfluidic sample processing system (μSP) to over-come some of the limitations of the macroscopic RSU. In the second period of our project, as a fur-ther technological development we plan to integrate a microfluidic separation unit for rapid separa-tion of pathogens from disrupted host cells. For this purpose, passive methods studied in the first pe-riod will be optimized and a new active method of immunomagnetic separation of pathogens will be employed. The new systems will be used for processing samples and profiling metabolism of different host/pathogen systems and as a technology platform for partners in the priority program. The scien-tific goals of the project are specified in two concretely planned collaboration projects with partners of the priority program. Specifically, the metabolic peculiarities and adaptation of Streptococ-cus pneumoniae and the “small colony variants” of Staphylococcus aureus under conditions of oxidative stress and iron limitation will be characterized and compared in the context of host-pathogen interaction during infection.
为了研究病原体的适应性代谢,必须在代表性的生理条件下采集和处理样品。因此,本项目第一阶段的目标是开发一种自动快速采样单元(RSU),并将其集成到病原体的实时控制培养系统中。这一目标已经实现。除了最初计划的宏观RSU之外,我们还进一步研究了微流控样品处理系统(μSP),以克服宏观RSU的一些限制。在我们项目的第二阶段,作为进一步的技术发展,我们计划集成一个微流控分离单元,用于从破碎的宿主细胞中快速分离病原体。为此,我们将对第一阶段研究的被动方法进行优化,并采用一种新的主动免疫磁性分离病原体的方法。新系统将用于处理样本和分析不同宿主/病原体系统的代谢,并作为优先计划合作伙伴的技术平台。该项目的科学目标在与优先计划合作伙伴的两个具体计划的合作项目中规定。具体而言,代谢的特点和适应性的肺炎链球菌和金黄色葡萄球菌的“小菌落变种”的氧化应激和铁限制的条件下,将表征和比较在感染过程中的宿主-病原体相互作用的背景下。

项目成果

期刊论文数量(3)
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使用 GFP 作为标记分子估计受损哺乳动物细胞的蛋白质和代谢物释放率
  • DOI:
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  • 发表时间:
    2012
  • 期刊:
  • 影响因子:
    3.6
  • 作者:
    Wurm M
  • 通讯作者:
    Wurm M
Microtechnology meets systems biology: the small molecules of metabolome as next big targets.
  • DOI:
    10.1016/j.jbiotec.2010.05.002
  • 发表时间:
    2010-08
  • 期刊:
  • 影响因子:
    4.1
  • 作者:
    Matthias Wurm;B. Schöpke;D. Lutz;Jörg Müller;An-Ping Zeng
  • 通讯作者:
    Matthias Wurm;B. Schöpke;D. Lutz;Jörg Müller;An-Ping Zeng
Mechanical disruption of mammalian cells in a microfluidic system and its numerical analysis based on computational fluid dynamics.
微流体系统中哺乳动物细胞的机械破坏及其基于计算流体动力学的数值分析
  • DOI:
    10.1039/c2lc20918g
  • 发表时间:
    2011
  • 期刊:
  • 影响因子:
    6.1
  • 作者:
    Wurm M;Zeng AP
  • 通讯作者:
    Zeng AP
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知道了