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SPIM-Flow:用于水螅水动力学研究的集成光片与微流控平台

生物物理 2023-09-18 v1 定量方法

摘要

选择性平面照明显微镜(SPIM),或称光片,是一种强大的三维成像方法。然而,显微镜与微流控的接入与接口一直具有挑战性。与微流控的复杂接口限制了 SPIM 在研究自由运动多细胞生物的水动力学方面的效用。我们开发了 SPIM-Flow,一种廉价的光片平台,可轻松与微流控集成。我们使用 SPIM-Flow 在毫米级腔室(宽 4 mm、高 1.5 mm)中研究自由运动的水螅水螅体的水动力学。我们在多个动物身上进行的初始实验、在芯片上喂食(以 Artemia franciscana 桡足幼体为食)以及基线行为(例如触手摆动、伸长和弯曲)表明动物在系统内健康。SPIM 使得在较大腔室内轻松成像自由运动的动物和示踪微珠(用于流体可视化)。接下来,利用腔室,我们考察了水螅对流动的响应。结果表明,动物通过沿流动方向弯曲和摆动触手来响应已建立的流动。最后,我们使用先前描述的视频分析软件(FlowTrace)来可视化由水螅产生(例如生成的涡旋)和围绕水螅(例如由于流动)的路径线。这些结果证明了 SPIM-Flow 在研究自由运动动物水动力学方面的效用。

关键词

引用

@article{arxiv.2208.14430,
  title  = {SPIM-Flow, an integrated light-sheet and microfluidics platform for hydrodynamic studies of Hydra},
  author = {Per Niklas Hedde and Erika L. Gomez and Leora Duong and Robert E. Steele and Siavash Ahrar},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2208.14430},
  year   = {2023}
}

备注

16 pages, 5 figures, 5 supplementary figures, 5 supplementary videos