Deployable 3D-printed Cellular Communities for Characterizing Bacterial Social Cues and Chemical Warfare

可部署的 3D 打印细胞群落,用于表征细菌社交线索和化学战

基本信息

  • 批准号:
    10005373
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 18.53万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2019
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2019-09-01 至 2022-08-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Project Summary The chemical interplay between cells within pathogenic microbial communities has profound effects on phenotypic states; numerous chemical signals, virulence factors, and redox-active species influence both the virulence potential of bacterial constituents and the response of immune cells. Detailed understanding how “micro-geography” impacts cellular behavior via transmission of social cues, chemical warfare, and other system attributes such as oxygen and resource limitation would therefore offer potentially valuable new long-term strategies key for combatting infection. A capability to precisely position small, bacterial aggregates having defined physical and phenotypic attributes within microbial communities of interest would enable the study time-variant spatial interactions between cells, such as those that may occur in the spread and progression of infections, as well as dynamic reorganization within established microbiomes. Here, we propose development of a technology platform for investigating sociomicrobiology and other chemically based attributes in pathogenic microbial communities in which bacterial colonies and, in some instances, cells from mammalian lines of defined population sizes/densities, shapes, arrangements, and sociomicrobiological status will be organized in porous protein-based microcontainers 3D printed on maneuverable optical fiber tips. This optrode platform will provide capabilities both for reporting on and controllably perturbing, microbial environments of interest by facile chemical exchange through microcontainer walls and will acquire detailed molecular information on microscopic ecosystems via detection of fluorescent transcriptional reporters and other cellular probes, as well as engineered chemical reporters for nitric oxide and reactive oxygen species incorporated in microcontainer walls. As validation of the platform, we will evaluate spatiotemporal attributes for transmission of quorum sensing and population-dependent antibiotic resistance bi-directionally between fiber-mounted 3D-printed Pa aggregates and model microbiome communities maintained as a physically stationary ensemble of aggregates in visually accessible cultures maintained on an inverted microscope system. As proof-of-concept for extending methodologies to delivery of bacterial communities to in vivo environments, we will 3D fabricate defined populations of Pa on large-format imaging fiber-optic bundles. Phenotypic interplay will be evaluated between fiber-mounted populations and stationary cultures of Pa/Sa. If successful, capabilities that derive from these high-risk, high-benefit studies will have medium- and long-term applications to various in vitro models and in vivo microbomes, including chronic infections in wounds, gastrointestinal tract, and respiratory system.
项目摘要 病原微生物群落内细胞之间的化学相互作用对 表型状态;大量的化学信号、毒力因子和氧化还原活性物种影响着 细菌成分的毒力潜力和免疫细胞的反应。详细了解如何 “微地理”通过传递社会线索、化学战和其他系统来影响细胞行为 因此,氧气和资源限制等属性将提供潜在的有价值的新的长期 对抗感染的关键策略。精确定位细小细菌聚集体的能力,具有 在感兴趣的微生物群落中确定物理和表型属性将使这项研究成为可能 细胞之间的时变空间相互作用,例如在细胞的扩散和发展过程中可能发生的那些 感染,以及已建立的微生物群内的动态重组。 在这里,我们建议开发一个研究社会微生物学和其他 病原微生物群落中的基于化学的属性,其中细菌菌落和,在一些 例如,来自哺乳动物品系的细胞具有特定的种群大小/密度、形状、排列和 社会微生物状态将在3D打印的多孔蛋白质微容器中组织起来 可操控的光纤头。该Optrode平台将提供报告和 通过微容器进行轻松的化学交换,可控制地扰乱感兴趣的微生物环境 并将通过检测荧光来获取关于微观生态系统的详细分子信息 转录记者和其他细胞探针以及一氧化氮和一氧化氮的工程化学记者 微容器壁中含有的活性氧物种。作为对平台的验证,我们将对 群体感应和人群依赖的抗生素耐药性传播的时空属性 纤维安装的3D打印PA聚集体和模型微生物群落之间的双向 作为物理上固定的聚集体维护在视觉上可访问的培养中维护在 倒置显微镜系统。作为将方法学扩展到细菌交付的概念验证 在活体环境中,我们将在大幅面成像上3D制造定义的PA种群 光纤束。将评估纤维固定种群和固定种群之间的表型相互作用 Pa/Sa的培养。如果成功,从这些高风险、高收益研究中衍生出来的能力将具有 各种体外模型和体内微弹的中长期应用,包括慢性 伤口、胃肠道和呼吸系统的感染。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Eric V. Anslyn其他文献

Ein Chemosensor zur Bestimmung von Citrat in Getränken
格特兰肯 (Getränken) 的 Citrat 最佳化学传感器
  • DOI:
  • 发表时间:
    1998
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    A. Metzger;Eric V. Anslyn
  • 通讯作者:
    Eric V. Anslyn
Dynamic Covalent Chemistry within Biphenyl Scaffolds: Reversible Covalent Bonding, Control of Selectivity, and Chirality Sensing with a Single System
  • DOI:
    doi.org/10.1002/anie.201711602
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
  • 影响因子:
  • 作者:
    Cailing Ni;Daijun Zha;Hebo Ye;Yu Hai;Yuntao Zhou;Eric V. Anslyn;Lei You
  • 通讯作者:
    Lei You
Scaling-up molecular logic to meso-systems via self-assembly
通过自组装将分子逻辑扩展到介观系统
  • DOI:
    10.1038/s41467-025-58379-0
  • 发表时间:
    2025-03-28
  • 期刊:
  • 影响因子:
    15.700
  • 作者:
    Ze-Qing Chen;Brian Daly;Chao-Yi Yao;Hannah S. N. Crory;Yikai Xu;Ziwei Ye;H. Q. Nimal Gunaratne;Ayumi Kimura;Seiichi Uchiyama;Steven E. J. Bell;Eric V. Anslyn;A. Prasanna de Silva
  • 通讯作者:
    A. Prasanna de Silva
Erkennung von Anionen in einem bicyclischen Cyclophan durch Wasserstoffbrückenbindungen zu deren π‐System ‐ unerwartete Selektivität für Nitrat
在 einem bicyclischen Cyclophan durch Wasserstoffbrückenbindungen zu deren π 系统 ‐ unerwartete Selektivität für Nitrat
  • DOI:
  • 发表时间:
    1997
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    A. Bisson;Vincent M. Lynch;Mary‐Katherine C. Monahan;Eric V. Anslyn
  • 通讯作者:
    Eric V. Anslyn
DER MECHANISMUS DER RNA-SPALTUNG DURCH UMESTERUNG : EINE VEREINHEITLICHENDE ANALYSE DES AKTUELLEN DISKUSSIONSSTANDES
RNA-SPALTUNG DURCH UMESTERUNG 的机制:对当前讨论情况进行分析
  • DOI:
    10.1002/ange.19971090505
  • 发表时间:
    1997
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Denise M. Perreault;Eric V. Anslyn
  • 通讯作者:
    Eric V. Anslyn

Eric V. Anslyn的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Eric V. Anslyn', 18)}}的其他基金

Facilitating the Chemistry of Fluorosequencing
促进荧光测序的化学发展
  • 批准号:
    10623602
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 18.53万
  • 项目类别:
Sensor arrays based on molecularly imprinted polymers for diagnosis of Sjogren's syndrome
基于分子印迹聚合物的传感器阵列用于诊断干燥综合征
  • 批准号:
    9245475
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 18.53万
  • 项目类别:
Sensor arrays based on molecularly imprinted polymers for diagnosis of Sjogren's syndrome
基于分子印迹聚合物的传感器阵列用于诊断干燥综合征
  • 批准号:
    9357588
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 18.53万
  • 项目类别:
2014 Spring GSSPC Symposium
2014年春季GSSPC研讨会
  • 批准号:
    8720407
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 18.53万
  • 项目类别:
Refining & Implementing Supramolecular Methods for HTS of EE & Concentration
精制
  • 批准号:
    7987195
  • 财政年份:
    2006
  • 资助金额:
    $ 18.53万
  • 项目类别:
Refining & Implementing Supramolecular Methods for HTS of EE & Concentration
精制
  • 批准号:
    8326184
  • 财政年份:
    2006
  • 资助金额:
    $ 18.53万
  • 项目类别:
Colorimetric Assays for Enantiomeric Excess
对映体过量的比色测定
  • 批准号:
    7390853
  • 财政年份:
    2006
  • 资助金额:
    $ 18.53万
  • 项目类别:
Refining & Implementing Supramolecular Methods for HTS of EE & Concentration
精制
  • 批准号:
    8142187
  • 财政年份:
    2006
  • 资助金额:
    $ 18.53万
  • 项目类别:
Colorimetric Assays for Enantiomeric Excess
对映体过量的比色测定
  • 批准号:
    7599254
  • 财政年份:
    2006
  • 资助金额:
    $ 18.53万
  • 项目类别:
Colorimetric Assays for Enantiomeric Excess
对映体过量的比色测定
  • 批准号:
    7216916
  • 财政年份:
    2006
  • 资助金额:
    $ 18.53万
  • 项目类别:

相似海外基金

Study on the use of 3D print models to improve understanding of geomorphic processes
研究使用 3D 打印模型来提高对地貌过程的理解
  • 批准号:
    22K13777
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 18.53万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
3D print-on-demand technology for personalised medicines at the point of care
用于护理点个性化药物的 3D 按需打印技术
  • 批准号:
    10045111
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 18.53万
  • 项目类别:
    Grant for R&D
Regenerative cooling optimisation in 3D-print rocket nozzles
3D 打印火箭喷嘴的再生冷却优化
  • 批准号:
    2749141
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 18.53万
  • 项目类别:
    Studentship
Development of a New Powder Mix and Process Plan to 3D Print Ductile Iron Parts
开发用于 3D 打印球墨铸铁零件的新粉末混合物和工艺计划
  • 批准号:
    548945-2019
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 18.53万
  • 项目类别:
    College - University Idea to Innovation Grants
Development of a New Powder Mix and Process Plan to 3D Print Ductile Iron Parts
开发用于 3D 打印球墨铸铁零件的新粉末混合物和工艺计划
  • 批准号:
    548945-2019
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 18.53万
  • 项目类别:
    College - University Idea to Innovation Grants
Administrative Supplement for Equipment: 6-axis Positioner to Improve 3D Print Quality and Print Size
设备管理补充:用于提高 3D 打印质量和打印尺寸的 6 轴定位器
  • 批准号:
    10801667
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 18.53万
  • 项目类别:
SBIR Phase II: Pellet based 3D print extrusion process for shoe manufacturing
SBIR 第二阶段:用于制鞋的基于颗粒的 3D 打印挤出工艺
  • 批准号:
    1738138
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 18.53万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Development of "artificial muscle' ink for 3D print of microrobots
开发用于微型机器人3D打印的“人造肌肉”墨水
  • 批准号:
    17K18852
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 18.53万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
I-Corps: Nanochon, a Commercial Venture to 3D Print Regenerative Implants for Joint Reconstruction
I-Corps:Nanochon,一家商业企业,致力于 3D 打印再生植入物进行关节重建
  • 批准号:
    1612567
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 18.53万
  • 项目类别:
    Standard Grant
SBIR Phase I: Pellet based 3D print extrusion process for shoe manufacturing
SBIR 第一阶段:用于制鞋的基于颗粒的 3D 打印挤出工艺
  • 批准号:
    1621732
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 18.53万
  • 项目类别:
    Standard Grant
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了