Misaotra anao nitsidika ny Nature.com. Ny kinova browser ampiasainao dia manana fanohanana CSS voafetra. Mba hahazoana traikefa tsara indrindra, manoro hevitra anao izahay hampiasa navigateur nohavaozina (na esory ny Compatibility Mode amin'ny Internet Explorer). Mandritra izany fotoana izany, mba hiantohana ny fanohizana ny fanohanana, dia hanolotra ny tranokala tsy misy fomba sy JavaScript izahay.
Ny thermophiles dia microorganisms izay mivoatra amin'ny hafanana ambony. Ny fianarana azy ireo dia afaka manome fampahalalana sarobidy momba ny fomba fiaina amin'ny toe-javatra tafahoatra. Na izany aza, sarotra ny hahatratra ny mari-pana ambony amin'ny mikraoskaopy optika mahazatra. Vahaolana maromaro vita an-trano mifototra amin'ny fanafanana elektrika resistive eo an-toerana no natolotra, saingy tsy misy vahaolana ara-barotra tsotra. Ato amin'ity lahatsoratra ity, dia mampiditra ny foto-kevitra momba ny microscale tamin'ny laser fanafanana eo amin'ny sehatry ny mikraoskaopy fomba fijery mba hanome mari-pana ambony ho an'ny thermophile fandalinana sady mitazona ny tontolo iainana malefaka. Ny fanamainana microscale amin'ny hamafin'ny laser antonony dia azo atao amin'ny alàlan'ny substrate mipetaka amin'ny nanoparticle volamena ho toy ny biocompatible sy mahomby. Ny mety ho vokatry ny convection fluide microscale, ny fihazonana ny sela, ary ny hetsika thermophoretic centrifugal dia resahina. Ny fomba dia naseho tamin'ny karazany roa: (i) Geobacillus stearothermophilus, bakteria thermophilic mavitrika izay miteraka eo amin'ny 65°C eo ho eo, izay hitanay fa mitsimoka, maniry ary milomano eo ambanin'ny hafanana microscale; (ii) Thiobacillus sp., archaea hyperthermophilika tsara indrindra. amin’ny 80°C. Ity asa ity dia manome lalana ho an'ny fandinihana tsotra sy azo antoka ny micro microorganisms thermophilic amin'ny fampiasana fitaovana mikroskopika maoderina sy mora vidy.
Nandritra ny an'arivony tapitrisa taona, ny fiainana eto an-tany dia nivoatra mba hifanaraka amin'ny toe-piainana isan-karazany amin'ny tontolo iainana izay heverina ho tafahoatra indraindray raha ny fomba fijerintsika olombelona. Indrindra indrindra, ny micro micro-organismes thermophilika sasany (bakteria, archaea, fungi) antsoina hoe thermophile dia mivelatra ao anatin'ny hafanana 45 ° C ka hatramin'ny 122 ° C1, 2, 3, 4. Ny thermophiles dia miaina amin'ny tontolo iainana isan-karazany, toy ny ranomandry hydrothermal an-dranomasina lalina, loharano mafana. na faritra volkano. Ny fikarohana nataon'izy ireo dia niteraka fahalianana be tato anatin'ny folo taona lasa noho ny antony roa farafahakeliny. Voalohany, azontsika ianarana avy amin'izy ireo, ohatra, ny fomba mahatoritra ny thermophiles 5, 6, ny enzyme 7, 8 ary ny membranes 9 amin'ny mari-pana ambony toy izany, na ny fomba ahafahan'ny thermophiles mahatohitra taratra mahery vaika10. Faharoa, izy ireo no fototry ny fampiharana bioteknolojia manan-danja maro1,11,12 toy ny famokarana solika13,14,15,16, synthesis simika (dihydro, alcohols, methane, asidra amine, sns.)17, biomining18 ary biocatalysts thermostable7 ,11, 13. Indrindra indrindra, ny fihetsiketsehan'ny rojo polymerase (PCR)19 malaza amin'izao fotoana izao dia misy anzima (Taq polymerase) tafasaraka amin'ny bakteria thermophilic Thermus aquaticus, iray amin'ireo thermophiles voalohany hita.
Na izany aza, ny fandalinana ny thermophiles dia tsy asa mora ary tsy azo atao amin'ny laboratoara biolojika. Indrindra indrindra, ny thermophiles velona dia tsy azo jerena ao anaty vitro miaraka amin'ny mikraoskaopy maivana manara-penitra, eny fa na dia amin'ny efitrano fanafanana azo amidy aza, matetika omena mari-pana ambany 40°C. Nanomboka tamin'ny taona 1990, vondrona mpikaroka vitsivitsy ihany no nanokan-tena ho amin'ny fampidirana rafitra microscopy (HTM) avo lenta. Tamin'ny 1994 Glukh et al. Ny efitrano fanafanana / fampangatsiahana dia noforonina mifototra amin'ny fampiasana sela Peltier izay mifehy ny mari-pana amin'ny kapilara mahitsizoro mihidy mba hitazonana ny anaerobicity 20 . Ny fitaovana dia azo atao hafanana hatramin'ny 100 ° C amin'ny tahan'ny 2 ° C / s, mamela ny mpanoratra handalina ny motility ny hyperthermophilic bakteria Thermotoga maritima21. Tamin'ny 1999 Horn et al. Nisy fitaovana mitovy amin'izany novolavolaina, mbola mifototra amin'ny fampiasana kapilara mafana mety amin'ny microscopy ara-barotra mba hianarana fizarana / fifandraisana sela. Taorian'ny vanim-potoana ela tsy nihetsiketsika, dia nitohy indray ny fikarohana HTM mahomby tamin'ny taona 2012, indrindra mifandraika amin'ny andian-dahatsoratra nataon'ny vondrona Wirth izay nampiasa fitaovana noforonin'i Horn et al. Dimy ambin'ny folo taona lasa izay, ny fihetsehan'ny archaea marobe, anisan'izany ny hyperthermophiles, dia nodinihina tamin'ny mari-pana hatramin'ny 100 ° C tamin'ny fampiasana capillaries mafana23,24. Nanova ny mikraoskaopy tany am-boalohany ihany koa izy ireo mba hahazoana hafanana haingana kokoa (minitra maromaro fa tsy 35 minitra mba hahatongavana amin'ny mari-pana napetraka) ary hahatratra ny mari-pana amin'ny tsipika mihoatra ny 2 sm manerana ny antonony. Ity fitaovana fananganana gradient mari-pana ity (TGFD) dia nampiasaina handinihana ny fihetsehan'ny thermophiles maro ao anatin'ny gradients maripana amin'ny halavirana biolojika mifandraika amin'ny 24, 25.
Ny famafazana kapilary mihidy dia tsy ny fomba tokana hijerena ireo thermophiles velona. Tamin'ny 2012, Kuwabara et al. Efitrano Pyrex azo ampiasaina ao an-trano voaisy tombo-kase amin'ny adhesive mahatohitra hafanana (Super X2; Cemedine, Japon) no nampiasaina. Ny santionany dia napetraka teo amin'ny takelaka fanafanana mangarahara azo amidy (Micro Heat Plate, Kitazato Corporation, Japana) afaka manafana hatramin'ny 110 ° C, saingy tsy natao ho an'ny bioimaging tany am-boalohany. Ny mpanoratra dia nahita fizarazarana mahomby amin'ny bakteria thermophilic anaerobic (Thermosipho globiformans, fotoana avo roa heny 24 min) amin'ny 65 ° C. Tamin'ny taona 2020, Pulshen et al. Naseho tamin'ny fampiasana singa roa fanafanana an-trano ny fanafanana mahomby amin'ny lovia metaly ara-barotra (AttofluorTM, Thermofisher) : sarony sy sehatra iray (fanamboarana aingam-panahin'ny milina PCR). Ity fikambanana ity dia miteraka mari-pana mitovitovy amin'ny rano ary manakana ny etona sy ny condensation eo amin'ny farany ambany amin'ny sarony. Ny fampiasana peratra O dia misoroka ny fifanakalozana entona amin'ny tontolo iainana. Ity HTM ity, antsoina hoe Sulfoscope, dia nampiasaina haka sary Sulfolobus acidocaldarius amin'ny 75 ° C27.
Ny fetra ekena ho an'ireo rafitra rehetra ireo dia ny famerana ny fampiasana ny tanjon'ny rivotra, ny fandrobohana solika rehetra dia tsy mety amin'ny mari-pana ambony toy izany ary amin'ny sary amin'ny alàlan'ny santionany mangarahara > 1 mm matevina. Ny fetra ekena ho an'ireo rafitra rehetra ireo dia ny famerana ny fampiasana ny tanjon'ny rivotra, ny fandrobohana solika rehetra dia tsy mety amin'ny mari-pana ambony toy izany ary amin'ny sary amin'ny alàlan'ny santionany mangarahara > 1 mm matevina. Общепризнанным недостатком всех этих систем было ограничение на использование воздушных объективов, посколмькубу ение в масло не подходило для такой высокой температуры и для визуализации через прозрачные образцы толщ1нмой. Ny tsy fahatomombanan'ireo rafitra rehetra ireo dia ny famerana ny fampiasana ny tanjon'ny rivotra, satria tsy mety amin'ny mari-pana ambony toy izany ny fandrobohana solika sy ny fijerena sary amin'ny santionany mangarahara> 1 mm matevina.所有这些系统的一个公认限制是限制使用空气物镜，任何油浸都不适合高是管厚的透明样品成像。 Ny fetra ekena ho an'ireo rafitra rehetra ireo dia ny famerana ny fampiasana fitaratra misy rivotra, satria tsy mety amin'ny fanaovana sary santionany mangarahara> 1 mm ny hateviny amin'ny hafanana ambony toy izany. Общепризнанным недостатком всех этих систем является ограниченное использование воздушных объективов, лимубово масло непригодно для таких высоких температур и визуализации через прозрачные образцы толщиной >1 мм. Ny tsy fahampiana ekena amin'ireo rafitra rehetra ireo dia ny fampiasana voafetra ny fakan-drivotra, ny fandrobohana menaka rehetra dia tsy mety amin'ny mari-pana ambony toy izany sy ny fahitana amin'ny alàlan'ny santionany mangarahara> 1 mm matevina.Vao haingana, io fetra io dia nesorin'i Charles-Orzag et al. 28, izay namolavola fitaovana iray izay tsy manome hafanana manodidina ny rafitra mahaliana intsony, fa ao anatin'ny fitaratra fitaratra mihitsy, voarakotra amin'ny sosona manify mangarahara amin'ny resistor vita amin'ny ITO (indium-tin oxide). Ny sarony dia azo hafanaina hatramin'ny 75 ° C amin'ny alàlan'ny fampitaovana herinaratra amin'ny alàlan'ny sosona mangarahara. Na izany aza, ny mpanoratra dia tsy maintsy manafana ny family amin'ny tanjona, fa tsy mihoatra ny 65 ° C, mba tsy hanimba azy.
Ireo asa ireo dia mampiseho fa ny fivoaran'ny microscopy optika amin'ny hafanana avo lenta dia tsy ampiasaina betsaka, matetika mitaky fitaovana an-trano, ary matetika no tratra amin'ny vidin'ny famahana ny habakabaka, izay tena fatiantoka lehibe noho ny zavamiaina bitika thermophilic dia tsy lehibe noho ny vitsivitsy. micrometer. Ny fampihenana ny haavon'ny hafanana no fanalahidin'ny famahana ny olana telo raiki-tampisaka ao amin'ny HTM: faharatsian'ny famahana ny habakabaka, avo lenta ny hafanana rehefa mihamafana ny rafitra, ary ny hafanana manimba ny singa manodidina (menaka asitrika, lens objectif... na ny tanan'ny mpampiasa) amin'ny hafanana tafahoatra. ).
Ato amin'ity lahatsoratra ity dia manolotra HTM ho an'ny fijerena thermophile izay tsy mifototra amin'ny fanafanana fanoherana. Raha ny tokony ho izy, dia nahatratra fanafanana teo an-toerana tao anatin'ny faritra voafetra amin'ny sehatry ny mikraoskaopy amin'ny alàlan'ny taratra laser amin'ny substrate mitroka hazavana. Ny fizarana mari-pana dia nojerena tamin'ny alalan'ny quantitative phase microscopy (QPM). Ny fahombiazan'ity fomba ity dia asehon'ny Geobacillus stearothermophilus, bakteria thermophilic motile izay miteraka amin'ny 65 ° C ary manana fotoana avo roa heny (eo amin'ny 20 minitra eo ho eo), ary Sulfolobus shibatae, hyperthermophile izay mitombo tsara amin'ny 80 ° C (archaea). mba hanehoana. Ny tahan'ny replication mahazatra sy ny lomano dia voamarika ho toy ny fiasan'ny mari-pana. Ity laser HTM (LA-HTM) ity dia tsy voafetra amin'ny hatevin'ny coverlip na amin'ny toetran'ny tanjona (rivotra na menaka asitrika). Izany dia mamela ny fakantsary avo lenta eny an-tsena hampiasaina. Tsy mijaly amin'ny hafanana miadana ihany koa izy noho ny tsy fahampian'ny hafanana (mahita ny hafanana eo noho eo amin'ny millisegondra) ary tsy mampiasa afa-tsy ireo singa azo amidy. Ny hany olana ara-piarovana vaovao dia mifandraika amin'ny fisian'ny taratra laser mahery vaika (matetika hatramin'ny 100 mW) ao anaty fitaovana ary mety amin'ny maso, izay mitaky solomaso fiarovana.
Ny fitsipiky ny LA-HTM dia ny fampiasana laser hanafana ny santionany eo an-toerana ao anatin'ny sehatry ny fijerena ny mikraoskaopy (sary 1a). Mba hanaovana izany, ny santionany dia tokony ho maivana. Mba hampiasana hery laser ara-drariny (latsaky ny 100 mW), dia tsy niantehitra tamin'ny fidiran'ny hazavana amin'ny alàlan'ny ranon-javatra izahay, fa nampitomboina tamin'ny artifisialy ny fidiran'ny santionany tamin'ny alàlan'ny fametahana ny substrate tamin'ny nanopartikely volamena (sary 1c). Ny fanamafisana ny nanopartikel volamena miaraka amin'ny hazavana dia manan-danja lehibe amin'ny sehatry ny plasmonika mafana, miaraka amin'ny fampiharana andrasana amin'ny biomedicine, nanochemistry na fijinjana masoandro29,30,31. Tao anatin'ny taona vitsivitsy izay, nampiasa ity LA-HTM ity izahay tamin'ny fandalinana maro mifandraika amin'ny fampiharana plasma mafana amin'ny fizika, simia ary biolojia. Ny fahasarotana lehibe amin'ity fomba ity dia ny fampisehoana ny mombamomba ny mari-pana farany, satria voafetra amin'ny faritra microscale ao anatin'ny santionany ny mari-pana ambony. Nasehonay fa ny sarintany mari-pana dia azo tanterahina amin'ny alàlan'ny interferometer transversal transverse halavany efatra, fomba tsotra, avo lenta ary tena saro-pady amin'ny microscopy phase quantitative mifototra amin'ny fampiasana gratings diffraction roa dimensional (fantatra ihany koa amin'ny hoe cross gratings) 33,34,35,36. Ny maha-azo itokiana an'ity teknika microscopy thermal ity, mifototra amin'ny microscopy crossed grating wavefront (CGM), dia naseho tamin'ny taratasy ampolony navoaka nandritra ny folo taona lasa37,38,39,40,41,42,43.
Tetika ny fametrahana parallèle tamin'ny laser fanafanana, endrika sy ny mari-pana microscope. b Santionany géometrika ahitana efitra AttofluorTM misy takela-pandrika voarakotra amin'ny nanopartikely volamena. c Jereo akaiky ny santionany (tsy ny mizana). d dia maneho ny mombamomba ny taratra laser fanamiana ary (e) ny fizarana mari-pana manaraka amin'ny fiaramanidina santionany amin'ny nanopartikely volamena. f dia profil taratra laser annular mety amin'ny famokarana mari-pana mitovy araka ny aseho amin'ny simulation ny fizarana mari-pana aterak'izany aseho ao amin'ny (g). Haavo: 30 µm.
Indrindra indrindra, vao haingana izahay no nahatratra ny fanamainana ny sela mampinono miaraka amin'ny LA-HTM sy CGM ary nanara-maso ny valin'ny fahatafintohinana hafanana amin'ny sela ao anatin'ny 37-42 ° C, mampiseho ny fampiharana an'io teknika io amin'ny fakana sary sela velona. Na izany aza, ny fampiharana ny LA-HTM amin'ny fandalinana ny zavamiaina bitika amin'ny mari-pana ambony dia tsy mazava, satria mitaky fitandremana bebe kokoa raha oharina amin'ny sela mampinono: voalohany, ny fanamainana ny ambany ny antonony amin'ny ambaratonga am-polony (fa tsy mari-pahaizana vitsivitsy) dia mitarika. mankany amin'ny gradient hafanana mitsangana mafy. dia afaka mamorona convection ranon-javatra 44 izay, raha tsy miraikitra mafy amin'ny substrate, dia mety hiteraka hetsika tsy ilaina sy ny fifangaroan'ny bakteria. Ity convection ity dia azo esorina amin'ny fampihenana ny hatevin'ny sosona ranoka. Ho an'izany tanjona izany, ao anatin'ireo andrana rehetra aseho etsy ambany, dia napetraka eo anelanelan'ny takelaka roa eo amin'ny 15 µm ny hateviny ny fampiatoana bakteria (AttofluorTM, Thermofisher, Fig. 1b,c). Amin'ny ankapobeny, ny convection dia azo sorohina raha ny hatevin'ny ranon-javatra dia kely noho ny haben'ny taratra tamin'ny laser fanafanana. Faharoa, ny fiasana amin'ny géometrika voafetra toy izany dia mety hanempotra ireo zavamananaina aerôbika (jereo ny sary S2). Io olana io dia azo sorohina amin'ny alalan'ny fampiasana substrate izay mahazaka oksizenina (na gazy hafa tena ilaina), amin'ny alàlan'ny famelana ireo bubbles amin'ny rivotra voafandrika ao anatin'ny fonony, na amin'ny fandavahana lavaka eo amin'ny fonony ambony (jereo ny sary S1) 45. Tamin'ity fandalinana ity, nisafidy ny vahaolana farany izahay (sary 1b sy S1). Farany, ny fanafanana tamin'ny laser dia tsy manome fanamiana fizarana mari-pana. Na dia mitovy amin'ny hamafin'ny taratra laser (sary 1d), ny fizarana mari-pana dia tsy mitovy, fa mitovy amin'ny fizarana Gaussian noho ny fiparitahan'ny hafanana (sary 1e). Raha ny tanjona dia ny fametrahana mari-pana marina eo amin'ny sehatry ny fijery amin'ny fandalinana ny rafitra biolojika, ny profil tsy mitovy dia tsy mety ary mety hitarika amin'ny hetsika thermophoretic bakteria ihany koa raha tsy mifikitra amin'ny substrate (jereo ny sary S3, S4)39. Mba hanaovana izany, dia nampiasa spatial light modulator (SLM) izahay mba hamolavola ny taratra laser infraroda araka ny endriky ny peratra (sary 1f) ao amin'ny fiaramanidina misy ny santionany mba hahazoana fizarana mari-pana mitovitovy tanteraka ao anatin'ny faritra geometrika iray, na dia eo aza ny fiparitahan'ny hafanana (sary 1d) 39 , 42, 46. Apetaho eo ambonin'ny lovia metaly ny fonony ambony (sary 1b) mba tsy hisian'ny etona ny fitaovana ary diniho mandritra ny andro vitsivitsy farafahakeliny. Satria ity coverlip ambony ity dia tsy voaisy tombo-kase, azo ampiana fitaovana fanampiny amin'ny fotoana rehetra raha ilaina.
Mba hampisehoana ny fomba fiasan'ny LA-HTM sy ny fanehoana ny fampiharana azy amin'ny fikarohana thermophilika, dia nandinika ny bakteria aerôbika Geobacillus stearothermophilus izahay, izay manana mari-pana mitombo tsara indrindra amin'ny 60-65 ° C. Ny bakteria koa dia manana flagella sy ny fahafahana milomano, izay manome famantarana hafa ny asa sela ara-dalàna.
Ny santionany (sary 1b) dia natsipy mialoha tamin'ny 60 ° C nandritra ny adiny iray ary avy eo dia napetraka tao amin'ny fitoeran'ny LA-HTM. Tsy voatery io incubation pré-incubation io, nefa mbola ilaina, noho ny antony roa: Voalohany, rehefa mandeha ny laser, dia mahatonga ny sela hitombo sy mizara avy hatrany (jereo ny sarimihetsika M1 amin'ny fitaovana fanampiny). Raha tsy misy incubation mialoha, ny fitomboan'ny bakteria dia matetika tara amin'ny 40 minitra eo ho eo isaky ny misy faritra fijerena vaovao mafana amin'ny santionany. Faharoa, ny 1 ora mialoha ny incubation dia nandrisika ny fidiran'ny bakteria amin'ny coverlip, manakana ny sela tsy hiala amin'ny sehatry ny fahitana noho ny thermophoresis rehefa narehitra ny laser (jereo ny sarimihetsika M2 amin'ny fitaovana fanampiny). Thermophoresis dia ny fihetsehan'ny poti na molekiola manaraka ny mari-pana, matetika avy amin'ny mafana ka hatramin'ny hatsiaka, ary ny bakteria dia tsy maningana43,47. Esorina amin'ny faritra iray io vokatra tsy irina io amin'ny alàlan'ny fampiasana SLM hamolavola ny taratra laser ary hahatratrarana fizarana hafanana.
Ao amin'ny fig. Ny sary 2 dia mampiseho ny fizarana mari-pana refesina amin'ny CGM azo amin'ny alàlan'ny fandoroana ny substrate vera mipetaka amin'ny nanopartikely volamena miaraka amin'ny taratra laser annular (sary 1f). Nisy fitsinjarana mari-pana fisaka nanerana ny faritra manontolo voarakotry ny taratra laser. Io faritra io dia napetraka ho 65 ° C, ny mari-pana tsara indrindra amin'ny fitomboana. Any ivelan'ity faritra ity, ny mari-pana dia mianjera ho azy amin'ny \(1/r\) (izay \(r\) ny radial coordinate).
Sarintany mari-pana amin'ny fandrefesana CGM azo amin'ny fampiasana taratra laser annular mba hanaparitahana sosona nanopartikely volamena mba hahazoana mombamomba ny mari-pana amin'ny faritra boribory. b Isotherme amin'ny sarintany mari-pana (a). Ny contour amin'ny taratra laser dia aseho amin'ny faribolana misy teboka volondavenona. Naverina indroa ny fanandramana (jereo ny fitaovana fanampiny, sary S4).
Ny fahavitan'ny sela bakteria dia nanara-maso nandritra ny ora maromaro tamin'ny fampiasana LA-HTM. Ao amin'ny fig. 3 dia mampiseho ny elanelam-potoana ho an'ny sary efatra nalaina tamin'ny sarimihetsika 3 ora 20 minitra (Sarimihetsika M3, Fampahalalana fanampiny). Ny bakteria dia voamarika fa nitombo mavitrika tao anatin'ny faritra boribory voafaritry ny laser izay tsara indrindra ny mari-pana, manakaiky ny 65 ° C. Mifanohitra amin'izany kosa, nihena be ny fitomboan'ny sela rehefa latsaka ambanin'ny 50°C ny maripana nandritra ny 10 s.
Sary halalin'ny optika amin'ny bakteria G. stearothermophilus mitombo aorian'ny famafazana laser amin'ny fotoana samihafa, (a) t = 0 min, (b) 1 h 10 min, (c) 2 h 20 min, (d) 3 h 20 min, avy amin'ny 200 Nalaina avy amin'ny sarimihetsika iray minitra (sarimihetsika M3 nomena ao amin'ny Fampahalalam-baovao fanampiny) napetraka eo amin'ny sarintanin'ny mari-pana mifanaraka amin'izany. Ny laser dia mandeha amin'ny fotoana \(t=0\). Isotherms dia nampiana tamin'ny sary hamafin'ny.
Mba hamaritana bebe kokoa ny fitomboan'ny sela sy ny fiankinany amin'ny mari-pana, dia norefesinay ny fitomboan'ny biomass ny zanatany isan-karazany amin'ny bakteria mitoka-monina tany am-boalohany ao amin'ny sahan'ny Movie M3 (sary 4). Ny bakteria ray aman-dreny nofantenana tamin'ny fanombohan'ny fananganana vondrona kely (mCFU) dia aseho amin'ny sary S6. Ny fandrefesana faobe maina dia natao tamin'ny fakan-tsary CGM 48 izay nampiasaina hametahana ny fizarana mari-pana. Ny fahafahan'ny CGM handrefesana ny lanja maina sy ny hafanana dia ny tanjaky ny LA-HTM. Araka ny efa nampoizina, ny hafanana ambony dia niteraka fitomboan'ny bakteria haingana kokoa (sary 4a). Araka ny aseho amin'ny tsipika semi-log ao amin'ny sary 4b, ny fitomboana amin'ny mari-pana rehetra dia manaraka ny fitomboan'ny exponential, izay ampiasain'ny angona ny asa exponential \(m={m}_{0}{10}^{t/\ tau }+ {{ \mbox{cst}}}\), izay \(\tau {{{{{\rm{log }}}}}}}2\) – fotoanan'ny taranaka (na fotoana avo roa heny), \(g =1/ \tau\) – tahan'ny fitomboana (isan'ny fizarazarana isaky ny ora ). Ao amin'ny fig. Ny 4c dia mampiseho ny tahan'ny fitomboana tsirairay sy ny fotoana famokarana ho toy ny fiasan'ny mari-pana. Ny mCFUs mitombo haingana dia miavaka amin'ny fisondrotry ny fitomboana aorian'ny adiny roa, fihetsika andrasana noho ny hakitroky ny bakteria avo (mitovitovy amin'ny dingana mijanona amin'ny kolontsaina ranoka mahazatra). Ny endrika ankapobeny \ (g \ havia (T \ havanana) \) (sary 4c) dia mifanandrify amin'ny curve roa tonta ho an'ny G. stearothermophilus miaraka amin'ny taham-pivoarana tsara indrindra amin'ny 60-65 ° C. Ampifanaraho amin'ny modely kardinaly ny angona (sary S5)49 izay misy \(\left({{G}_{0}{;\;T}}_{{\min }};{T}_{{opt} } ;{T}_{{\max}}\right)\) = (0.70 ± 0.2; 40 ± 4; 65 ± 1.6; 67 ± 3) °C, izay mifanaraka tsara amin'ny soatoavina hafa voalaza ao amin'ny literatiora49. Na dia azo averina aza ny masontsivana miankina amin'ny maripana, ny taham-pitomboan'ny \({G}_{0}\) ambony indrindra dia mety miovaova isaky ny andrana iray mankany amin'ny iray hafa (jereo ny tarehimarika S7-S9 sy sarimihetsika M4). Mifanohitra amin'ny mari-pana mifanaraka amin'ny mari-pana, izay tokony ho an'ny rehetra, ny tahan'ny fitomboana ambony indrindra dia miankina amin'ny toetran'ny antonony (fahafahana otrikaina, fifantohana oksizenina) ao anatin'ny geometry microscale.
a Fitomboan'ny mikraoba amin'ny hafanana isan-karazany. mCFU: Vondron'ny zanatany madinika. Angona azo avy amin'ny horonan-tsary momba ny bakteria tokana mitombo amin'ny gradient mari-pana (sarimihetsika M3). b Mitovy amin'ny (a), mizana semi-logarithmic. c Ny tahan'ny fitomboana\(\tau\) sy ny fotoanan'ny taranaka\(g\) kajy avy amin'ny fihemorana tsipika (b). Bara misy hadisoana mitsivalana: ny mari-pana izay nitarina ny mCFU ho any amin'ny sehatry ny fahitana mandritra ny fitomboana. Bara misy hadisoana mitsangana: hadisoana manara-penitra miverimberina.
Ho fanampin'ny fitomboana ara-dalàna, indraindray ny bakteria sasany dia mitsingevana mandritra ny famafazana laser, izay fihetsika andrasana ho an'ny bakteria manana flagella. Ny sarimihetsika M5 amin'ny fampahalalana fanampiny dia mampiseho hetsika milomano toy izany. Tamin'ity andrana ity, ny taratra tamin'ny laser fanamiana dia nampiasaina mba hamoronana gradient hafanana, araka ny aseho amin'ny sary 1d, e ary S3. Ny sary 5 dia mampiseho filaharan-tsary roa nofantenana tamin'ny sarimihetsika M5 izay mampiseho fa ny bakteria iray dia mampiseho fihetsehana mivantana raha toa ka mijanona tsy mihetsika ny bakteria hafa rehetra.
Ny fe-potoana roa (a) sy (b) dia mampiseho ny filomanosan'ny bakteria roa samy hafa voamarika boribory misy teboka. Ny sary dia nalaina tamin'ny sarimihetsika M5 (nomena ho fitaovana fanampiny).
Amin'ny tranga G. stearothermophilus, ny hetsika mavitrika amin'ny bakteria (sary 5) dia nanomboka segondra vitsy taorian'ny nirehitra ny taratra laser. Ity fandinihana ity dia manantitrantitra ny famaliana ara-nofo an'ity microorganism thermophilika ity amin'ny fiakaran'ny mari-pana, araka ny efa nomarihin'i Mora et al. 24 . Ny lohahevitry ny fihetsehan'ny bakteria ary na ny thermotaxis aza dia azo dinihina bebe kokoa amin'ny fampiasana LA-HTM.
Ny filomanosana mikraoba dia tsy tokony afangaro amin'ny karazana hetsika ara-batana hafa, izany hoe (i) Fihetseham-pokonolona, izay toa fihetsehana misavoritaka tsy misy tari-dalana voafaritra, (ii) convection 50 sy thermophoresis 43, izay ahitana fihetsehana tsy tapaka manaraka ny mari-pana. gradient.
G. stearothermophilus dia fantatra amin'ny fahaizany mamokatra spores tena mahatohitra (formation spora) rehefa tratran'ny toe-piainana ratsy ho fiarovana. Rehefa tonga tsara indray ny tontolo iainana, dia mitsimoka ny spores, mamorona sela velona ary miverina mitombo. Na dia fantatry ny besinimaro aza io fizotry ny sporulation/tsimoka io, dia tsy mbola voamarika amin'ny fotoana tena izy. Amin'ny fampiasana LA-HTM, mitatitra eto izahay ny fandinihana voalohany ny fisehoan-javatra mitsimoka ao amin'ny G. stearothermophilus.
Ao amin'ny fig. 6a dia mampiseho sary tsy misy dikany amin'ny halalin'ny optika (OT) azo amin'ny alàlan'ny CGM misy spores 13. Nandritra ny fotoana fanangonana manontolo (15 h 6 min, \(t=0\) - ny fiandohan'ny fanafanana tamin'ny laser), 4 amin'ny 13 spores nitsimoka, tamin'ny fotoana nifandimby \(t=2\) h, \( 3\ ) h \(10 \)', \(9\) h \(40\)' ary \(11\) h \(30\)'. Na dia iray amin'ireo fisehoan-javatra ireo aza no aseho amin'ny sary 6, ny fisehoan-javatra mitsimoka 4 dia azo jerena ao amin'ny sarimihetsika M6 amin'ny fitaovana fanampiny. Mahaliana fa toa kisendrasendra ny fitsimohany: tsy ny spora rehetra no mitsimoka ary tsy mitsimoka amin'ny fotoana iray ihany, na dia eo aza ny fiovan'ny toetry ny tontolo iainana.
a Time-lapse ahitana sary OT 8 (fandrotsahana menaka, tanjona 60x, 1.25 NA) ary (b) fivoarana biomass ny G. stearothermophilus aggregates. c (b) Natao tamin'ny mari-pamantarana semi-log mba hanasongadinana ny tsipika amin'ny taham-pitomboana (tsipika mitongilana).
Ao amin'ny fig. 6b,c dia mampiseho ny biômasin'ny mponina sela eo amin'ny sehatry ny fijery ho toy ny fiasan'ny fotoana mandritra ny vanim-potoana fanangonana angon-drakitra. Ny fahasimbana haingana amin'ny faobe maina hita ao amin'ny \(t=5\)h amin'ny fig. 6b, c, noho ny fivoahan'ny sela sasany amin'ny sehatry ny fijery. Ny taham-pitomboan'ireo tranga efatra ireo dia \(0.77\pm 0.1\) h-1. Io sanda io dia ambony noho ny tahan'ny fitomboana mifandray amin'ny sary 3. 3 sy 4, izay mitombo ara-dalàna ny sela. Ny anton'ny fitomboan'ny tahan'ny G. stearothermophilus avy amin'ny spores dia tsy mazava, fa ireo fandrefesana ireo dia manasongadina ny fahalianan'ny LA-HTM ary miasa amin'ny ambaratonga sela tokana (na amin'ny haavon'ny mCFU tokana) mba hianatra bebe kokoa momba ny dinamika ny fiainan'ny sela. .
Mba hampisehoana bebe kokoa ny fahaizan'ny LA-HTM sy ny fahombiazany amin'ny mari-pana ambony, dia nandinika ny fitomboan'ny Sulfolobus shibatae izahay, archaea acidophilic hyperthermophilic miaraka amin'ny mari-pana ambony indrindra amin'ny 80 ° C51. Raha ampitahaina amin'ny G. stearothermophilus, ireo archaea ireo dia manana morphologie hafa be, mitovy amin'ny spheres 1 micron (cocci) fa tsy tsorakazo lava (bacilli).
Figure 7a dia ahitana sary halalin'ny optika misesy amin'ny S. shibatae mCFU azo amin'ny fampiasana CGM (jereo ny sarimihetsika M7 amin'ny fitaovana fanampiny). Ity mCFU ity dia mitombo eo amin'ny 73°C eo ho eo, eo ambanin'ny maripana tsara indrindra amin'ny 80°C, saingy ao anatin'ny mari-pana ho an'ny fitomboana mavitrika. Nahita hetsika fission maro izahay izay nahatonga ny mCFU ho toy ny micrograpes an'ny archaea taorian'ny ora vitsivitsy. Avy amin'ireo sary OT ireo, ny biomass mCFU dia refesina rehefa mandeha ny fotoana ary aseho amin'ny sary 7b. Mahaliana fa ny S. shibatae mCFUs dia nampiseho fitomboana tsipika fa tsy ny fitomboan'ny exponential hita amin'ny G. stearothermophilus mCFUs. Nisy adihevitra 52 hatry ny ela momba ny toetran'ny taham-pitomboan'ny sela: raha ny fanadihadiana sasany dia mitatitra ny tahan'ny fitomboan'ny mikraoba izay mifandanja amin'ny habeny (fitomboan'ny exponential), ny hafa kosa mampiseho ny tahan'ny tsy tapaka (fitomboan'ny linear na bilinear). Araka ny nohazavain'i Tzur et al.53, ny fanavahana ny fitomboan'ny exponential sy (bi) linear dia mitaky fandrefesana <6% amin'ny fandrefesana biomass, izay tsy takatry ny ankamaroan'ny teknika QPM, na dia misy interferometry aza. Araka ny nohazavain'i Tzur et al.53, ny fanavahana ny fitomboan'ny exponential sy (bi) linear dia mitaky fandrefesana <6% amin'ny fandrefesana biomass, izay tsy takatry ny ankamaroan'ny teknika QPM, na dia misy interferometry aza. Как объяснили Цур и др.53, различение экспоненциального и (би)линейного роста требует точности <6% в избеиостих для большинства методов QPM, даже с использованием интерферометрии. Araka ny fanazavan'i Zur et al.53, ny fanavahana ny fitomboan'ny exponential sy (bi) linear dia mitaky <6% marina amin'ny fandrefesana biomass, izay tsy azo tratrarina amin'ny ankamaroan'ny fomba QPM, na dia mampiasa interferometry aza.Araka ny fanazavan'i Zur et al. 53, ny fanavahana ny fitomboan'ny exponential sy (bi) linear dia mitaky fahamalinana latsaky ny 6% amin'ny fandrefesana biomass, izay tsy azo tratrarina amin'ny ankamaroan'ny fomba QPM, na dia ampiasaina aza ny interferometry. Ny CGM dia mahatratra io fahitsiana io miaraka amin'ny fahamarinan'ny sub-pg amin'ny fandrefesana biomass36,48.
a Time-lapse ahitana sary OT 6 (fandrobohana menaka, 60x, tanjona NA 1.25) ary (b) micro-CFU biomass evolisiona refesina amin'ny CGM. Jereo ny sarimihetsika M7 raha mila fanazavana fanampiny.
Tsy nampoizina ny fitomboan'ny S. shibatae tonga lafatra ary tsy mbola notaterina. Na izany aza, antenaina ny fitomboan'ny exponential, fara fahakeliny, satria rehefa mandeha ny fotoana, dia tsy maintsy miseho ny fizarana maromaro misy sela 2, 4, 8, 16 …. Noheverinay fa ny fitomboan'ny linear dia mety noho ny fanakanana sela noho ny famenoana sela matevina, toy ny fihenan'ny fitomboan'ny sela ary amin'ny farany dia tonga any amin'ny fanjakana matory rehefa avo loatra ny haavon'ny sela.
Mamarana isika amin'ny fifanakalozan-kevitra ireto teboka dimy mahaliana manaraka ireto: ny fampihenana ny haavon'ny hafanana, ny fihenan'ny inertia thermal, ny fahalianana amin'ny nanoparticles volamena, ny fahalianana amin'ny microscopie phase quantitative, ary ny mari-pana mety azo ampiasaina amin'ny LA-HTM.
Raha oharina amin'ny fanafanana resistive, tamin'ny laser fanafanana ampiasaina ho an'ny fampandrosoana HTM manome tombony maro, izay aseho ato amin'ity fandinihana ity. Indrindra indrindra, amin'ny haino aman-jery ranon-javatra eo amin'ny sehatry ny fijerin'ny mikraoskaopy, ny habetsaky ny hafanana dia tazonina ao anatin'ny boky vitsivitsy (10 μm) 3. Amin'izany fomba izany, ny mikraoba hita maso ihany no mavitrika, fa ny bakteria hafa kosa matory ary azo ampiasaina handinihana bebe kokoa ny santionany - tsy ilaina ny manova ny santionany isaky ny mila jerena ny mari-pana vaovao. Fanampin'izany, ny fanafanana microscale dia mamela ny fijerena mivantana ny mari-pana isan-karazany: Ny sary 4c dia azo avy amin'ny sarimihetsika 3 ora (Sarimihetsika M3), izay matetika mitaky fanomanana sy fandinihana santionany maromaro - iray ho an'ny tsirairay amin'ireo santionany ianarana. y ny maripana maneho ny isan'ny andro amin'ny andrana. Ny fampihenana ny haavon'ny hafanana ihany koa dia mitazona ny singa optika rehetra manodidina ny mikraoskaopy, indrindra ny family objectif, amin'ny mari-pana ao amin'ny efitrano, izay olana lehibe atrehin'ny fiarahamonina hatramin'izao. Ny LA-HTM dia azo ampiasaina amin'ny family rehetra, anisan'izany ny lantihy asitrika menaka, ary hijanona amin'ny mari-pana amin'ny efitrano na dia amin'ny hafanana tafahoatra eo amin'ny sehatry ny fahitana aza. Ny fetra lehibe indrindra amin'ny fomba fanafanana tamin'ny laser izay taterinay ato amin'ity fanadihadiana ity dia ny sela izay tsy miraikitra na mitsinkafona dia mety ho lavitra ny sehatry ny fijery ary sarotra ny mianatra. Ny vahaolana iray dia ny fampiasana fakan-tsarimihetsika ambany kokoa mba hahazoana fiakarana ambony kokoa mihoatra ny microns an-jatony vitsivitsy. Ity fampitandremana ity dia miaraka amin'ny fihenan'ny famahana ny habakabaka, fa raha ny tanjona dia ny fandalinana ny fihetsehan'ny zavamiaina bitika dia tsy ilaina ny famaha avo lenta.
Miankina amin'ny habeny ny haavon'ny fotoana hanafanana (sy fampangatsiahana) ny rafitra \({{{{{\rm{\tau}}}}}}}}}_{{{\mbox{D}}}}\) , araka ny lalàna \({{{({\rm{\tau }}}}}}}}_{{{\mbox{D}}}}={L}^{2}/D\), aiza \ (L \ ) dia ny haben'ny toetran'ny loharano hafanana (ny savaivony ny taratra laser amin'ny fandalinantsika dia \ (L \ eo amin'ny 100 \) μm), \ (D \) dia ny diffusivity mafana amin'ny tontolo iainana (eo ho eo amin'ny antsika. tranga, vera ary rano ny tahan'ny diffusion\(D\ eo amin'ny 2\fold {10}^{-7}\) m2/s. Ny fiovaovan'ny mari-pana, dia azo antenaina fa tsy manafohy ny faharetan'ny andrana ihany io fitsanganana eo noho eo io fiakaran'ny mari-pana io, fa mamela fotoana mazava tsara koa ho an'ny fandalinana mavitrika momba ny fiantraikan'ny hafanana.
Ny fomba atolotray dia azo ampiharina amin'ny substrate mitroka hazavana (ohatra, santionany ara-barotra misy coating ITO). Na izany aza, ny nanoparticles volamena dia afaka manome ny absorption avo ao amin'ny infraroda sy ambany absorption ao amin'ny faritra hita maso, ireo toetra farany izay mahaliana ny fijerena optique mahomby amin'ny faritra hita maso, indrindra rehefa mampiasa fluorescence. Ankoatr'izay, ny volamena dia biocompatible, simika inert, ny hakitroky optika dia azo amboarina avy amin'ny 530 nm ka hatrany amin'ny infrarouge akaiky, ary ny fanomanana santionany dia tsotra sy ara-toekarena29.
Transverse grating wavefront microscopy (CGM) dia mamela tsy ny mari-pana amin'ny microscale ihany, fa koa ny fanaraha-maso ny biomass, ka tena ilaina (raha tsy ilaina) miaraka amin'ny LA-HTM. Tao anatin'ny folo taona lasa, dia nisy teknika microscopy hafa momba ny mari-pana, indrindra eo amin'ny sehatry ny bioimaging, ary ny ankamaroan'izy ireo dia mitaky ny fampiasana probes fluorescent saro-pady amin'ny hafanana54,55. Na izany aza, voatsikera ireo fomba ireo ary ny tatitra sasany dia nandrefy ny fiovan'ny mari-pana tsy mitombina ao anatin'ny sela, angamba noho ny fisian'ny fluorescence dia miankina amin'ny lafin-javatra maro ankoatry ny mari-pana. Ankoatr'izay, ny ankamaroan'ny probe fluorescent dia tsy miorina amin'ny mari-pana ambony. Noho izany, ny QPM ary indrindra ny CGM dia maneho teknika microscopy maripana tsara indrindra amin'ny fandalinana ny fiainana amin'ny mari-pana ambony amin'ny fampiasana microscopy optika.
Ny fandinihana ny S. shibatae, izay miaina tsara indrindra amin'ny 80 ° C, dia mampiseho fa ny LA-HTM dia azo ampiharina amin'ny fianarana hyperthermophiles, fa tsy thermophiles tsotra fotsiny. Amin'ny ankapobeny, tsy misy fetra ny mari-pana azo tratrarina amin'ny fampiasana LA-HTM, ary na dia ny mari-pana mihoatra ny 100 ° C aza dia azo tratrarina amin'ny tsindry amin'ny atmosfera tsy mangotraka, araka ny asehon'ny vondrona misy antsika 38 amin'ny fampiharana simika hydrothermal amin'ny atmosfera. fanerena A. Laser dia ampiasaina amin'ny fanafanana nanoparticles volamena 40 amin'ny fomba mitovy. Noho izany, ny LA-HTM dia manana fahafahana hampiasaina hijerena hyperthermophiles tsy mbola nisy toy izany miaraka amin'ny microscopy optika avo lenta avo lenta amin'ny fepetra mahazatra (izany hoe eo ambanin'ny adin-tsaina ara-tontolo iainana).
Ny fanandramana rehetra dia natao tamin'ny fampiasana mikraoskaopy an-trano, anisan'izany ny fahazavana Köhler (miaraka amin'ny LED, M625L3, Thorlabs, 700 mW), mpihazona santionany miaraka amin'ny hetsika xy manual, tanjona (Olympus, 60x, 0.7 NA, rivotra, LUCPlanFLN60X na 60x, 1.25 NA, Oil , UPLFLN60XOI), fakan-tsary CGM (QLSI cross grating, 39 µm pitch, 0.87 mm avy amin'ny Andor Zyla fakan-tsary sensor) mba hanome hery sy wavefront imaging, ary sCMOS fakan-tsary (ORCA Flash 4.0 V3, 16-bit mode , avy Hamamatsu) angona hita ao amin'ny sary 5 (milomano bakteria). Ny dichroic beam splitter dia 749 nm BrightLine sisiny (Semrock, FF749-SDi01). Ny sivana eo anoloan'ny fakantsary dia sivana 694 short pass (FF02-694/SP-25, Semrock). Laser safira titanium (Laser Verdi G10, 532 nm, 10 W, lava-bato tamin'ny laser tsunami, Spectra-Physics amin'ny sary 2-5, nosoloina tamin'ny laser Millenia, Spectraphysics 10 W, nipoitra tamin'ny laser lava Mira, Coherent, ho an'ny sary 2. -5). 6 sy 7) dia apetraka amin'ny halavan'ny onjam'ny \({{{({\rm{\lambda}}}}}}}=800\) nm, izay mifanitsy amin'ny spektrum resonance plasmon an'ny nanopartikely volamena. 1152 pixels) dia novidina tao amin'ny Meadowlark Optics Ny holograms dia nokajiana tamin'ny alàlan'ny algorithm Gerchberg-Saxton araka ny voalaza ao amin'ny rohy.
Cross grating wavefront microscopy (CGM) dia teknika microscopy optika mifototra amin'ny fampifangaroana makarakara diffraction roa-dimensional (fantatra koa amin'ny hoe cross grating) amin'ny halavirana iray milimetatra amin'ny fakantsary mahazatra. Ny ohatra mahazatra indrindra amin'ny CGM izay nampiasainay tamin'ity fanadihadiana ity dia antsoina hoe interferometer transversal transversal (QLSI) efatra-onja, izay misy ny lakroa amin'ny làlam-pandrefesana mahery vaika / phase checkerboard nampidirin'i Primot et al. tamin'ny 200034. Ny tsipika mitsangana sy mitsivalana dia mamorona aloka mitovy amin'ny an'ny sensor, ny fanodinkodinana izay azo karakaraina amin'ny isa amin'ny fotoana tena izy mba hahazoana ny fikorontanan'ny onjam-peo optika (na ny mombamomba ny dingana mitovy) amin'ny hazavana mitranga. Rehefa ampiasaina amin'ny mikraoskaopy, ny fakan-tsary CGM dia afaka mampiseho ny fahasamihafan'ny lalan'ny optique amin'ny zavatra misy sary, fantatra ihany koa amin'ny hoe halalin'ny optika (OT), miaraka amin'ny fahatsapan-tena amin'ny filaharan'ny nanometer36. Amin'ny fandrefesana CGM rehetra, mba hanesorana izay mety ho lesoka amin'ny singa optique na taratra, dia tsy maintsy alaina sy alaina amin'ny sary manaraka ny sary OT reference voalohany.
Ny microscopie maripana dia natao tamin'ny fakan-tsary CGM araka ny voalaza ao amin'ny reference. 32. Raha fintinina, ny famafazana ranon-javatra dia manova ny mari-pamantarana refractive, mamorona fiantraikany amin'ny family thermal izay manimba ny taratra. Ity fanodinkodinana onjam-peo ity dia refesina amin'ny CGM ary karakaraina amin'ny alàlan'ny algorithm deconvolution mba hahazoana fizarana mari-pana telo-dimensional ao amin'ny medium liquide. Raha zaraina mitovy amin'ny santionany ny nanopartikely volamena, dia azo atao amin'ny faritra tsy misy bakteria ny fametahana mari-pana mba hamokarana sary tsara kokoa, izay matetika no ataontsika. Ny sary CGM reference dia azo tsy misy hafanana (miaraka amin'ny laser off) ary avy eo dia nalaina tamin'ny toerana mitovy amin'ny sary miaraka amin'ny laser on.
Ny fandrefesana faobe maina dia azo amin'ny alalan'ny fakan-tsary CGM mitovy amin'ny ampiasaina amin'ny sary mari-pana. Ny sary fanondroan'ny CGM dia azo tamin'ny alàlan'ny fampihetsiketsehana haingana ny santionany amin'ny x sy y mandritra ny fiposahan'ny masoandro ho fitaovana amin'ny salan'isa misy tsy fitoviana ao amin'ny OT noho ny fisian'ny bakteria. Avy amin'ny sarin'ny bakteria OT, ny biomass azy ireo dia azo tamin'ny alàlan'ny ensemble sary amin'ny faritra voafantina amin'ny alàlan'ny algorithm segmentation homemade an'ny Matlab (jereo ny fizarana "Kaody nomerika"), manaraka ny fomba voalaza ao amin'ny ref. 48. Raha fintinina dia mampiasa ny fifandraisana \(m={\alpha}^{-1}\iint {{\mbox{OT}}}\left(x,y\right){{\mbox{d}} } x {{\mbox{d}}}y\), izay \({{\mbox{OT}}}\left(x,y\right)\) dia ny sary halalin'ny optika, \(m\) dia ny lanja maina sy \({{{{\rm{\alpha }}}}}}}\) dia tsy miova. Nifidy \({{{{\rm{\alpha))))))=0.18\) µm3/pg izahay, izay tsy miova mahazatra ho an'ny sela velona.
Napetraka tao amin'ny efitrano AttofluorTM (Thermofisher) ny takelaka misy savaivony 25 mm ary ny hateviny 150 µm nofonosina tamin'ny nanopartikely volamena. Ny Geobacillus stearothermophilus dia nambolena mialoha nandritra ny alina tao amin'ny medium LB (200 rpm, 60 ° C) alohan'ny andro hanaovana fanandramana. Nitete 5 µl ny fampiatoana ny G. stearothermophilus amin'ny optique density (OD) ny 0.3 ka hatramin'ny 0.5 dia napetraka teo amin'ny fonony taratasy misy nanoparticles volamena. Avy eo, dia natsipy teo amin'ny ranon-tsavony ny fonony boribory 18 mm amin'ny savaivony misy lavaka 5 mm eo afovoany, ary 5 μl amin'ny fampiatoana bakteria miaraka amin'ny hakitroky optika mitovy amin'izany no naverina naverimberina teo afovoan'ny lavaka. Ny lavadrano amin'ny coverlips dia nomanina araka ny fomba voalaza ao amin'ny ref. 45 (jereo ny fampahalalana fanampiny raha mila fanazavana fanampiny). Avy eo dia asio 1 ml ny medium LB eo amin'ny coverlip mba tsy ho ritra ny sosona ranoka. Apetraka eo ambonin'ny sarony mihidy ao amin'ny efitrano Attofluor™ ny fonony farany mba hisorohana ny etona amin'ilay fitaovana mandritra ny fikolokoloana. Ho an'ny fanandramana fitsimohany dia nampiasa spores izahay, izay, taorian'ny fanandramana mahazatra, indraindray nanarona ny fonony ambony. Fomba iray mitovy amin'izany no nampiasaina mba hahazoana Sulfolobus shibatae. Telo andro (200 rpm, 75 ° C) fambolena savaranonando ny Thiobacillus serrata dia natao tamin'ny 182 (DSMZ).
Ny santionan'ny nanopartikely volamena dia nomanina tamin'ny lithography copolymer micellar block. Ity dingana ity dia voafaritra amin'ny antsipiriany ao amin'ny Chap. 60. Fohy, micelles encapsulating ion volamena dia natambatra tamin'ny fampifangaroana ny copolymer amin'ny HAuCl4 amin'ny toluene. Avy eo dia natsofoka tao amin'ny vahaolana ireo takelaka voadio ary notsaboina tamin'ny taratra UV teo anatrehan'ny mpanangom-bokatra mba hahazoana masomboly volamena. Farany, nitombo ny masomboly volamena tamin'ny alàlan'ny fifandraisana amin'ny takelaka misy ranon-dranon'ny KAuCl4 sy ethanolamine mandritra ny 16 minitra, izay niafara tamin'ny fandaharana quasi-periodic sy tena mitovy amin'ny nanoparticles volamena tsy boribory amin'ny infrarouge akaiky.
Mba hamadihana ny interferograms ho sary OT dia nampiasa algorithm an-trano izahay, araka ny antsipiriany ao amin'ny rohy. 33 ary azo alaina ho fonosana Matlab ao amin'ity tahiry ho an'ny daholobe manaraka ity: https://github.com/baffou/CGMprocess. Ny fonosana dia afaka manao kajy ny hamafin'ny sy ny sary OT mifototra amin'ny voarakitra interferograms (anisan'izany ny reference sary) sy ny fakan-tsary ny halavirana.
Mba kajy ny lamin'ny dingana ampiharina amin'ny SLM mba hahazoana ny mari-pana nomena, dia nampiasa algorithm an-trano efa novolavolaina teo aloha39,42 izay hita ao amin'ny tahiry ho an'ny daholobe manaraka ireto: https://github.com/baffou/SLM_temperatureShaping. Ny fidirana dia ny maripana ilaina, izay azo apetraka amin'ny nomerika na amin'ny alàlan'ny sary bmp monochrome.
Mba hizarana ny sela sy handrefesana ny lanjany maina, dia nampiasa ny algorithm Matlab navoaka tao amin'ity tahiry ho an'ny daholobe manaraka ity izahay: https://github.com/baffou/CGM_magicWandSegmentation. Amin'ny sary tsirairay, ny mpampiasa dia tsy maintsy manindry ny bakteria na mCFU mahaliana, manitsy ny fahatsapan'ny wand, ary manamafy ny fifantenana.
Raha mila fanazavana fanampiny momba ny famolavolana fandalinana dia jereo ny sarintanin'ny Nature Research Report mifandray amin'ity lahatsoratra ity.
Ny angona manohana ny valin'ity fanadihadiana ity dia azo avy amin'ny mpanoratra tsirairay avy amin'ny fangatahana ara-drariny.
Ny kaody loharano ampiasaina amin'ity fandalinana ity dia amin'ny antsipiriany ao amin'ny fizarana Methods, ary azo alaina ao amin'ny https://github.com/baffou/ amin'ireto tahiry manaraka ireto ny dikan-teny debug: SLM_temperatureShaping, CGMprocess, ary CGM_magicWandSegmentation.
Mehta, R., Singhal, P., Singh, H., Damle, D. & Sharma, AK Insight momba ny thermophiles sy ny fampiharana azy ireo. Mehta, R., Singhal, P., Singh, H., Damle, D. & Sharma, AK Insight momba ny thermophiles sy ny fampiharana azy ireo.Mehta, R., Singhal, P., Singh, H., Damle, D. ary Sharma, AK Overview ny thermophiles sy ny fampiharana azy ireo. Mehta, R., Singhal, P., Singh, H., Damle, D. & Sharma, AK 深入了解嗜热菌及其广谱应用。 Mehta, R., Singhal, P., Singh, H., Damle, D. & Sharma, AK.Mehta R., Singhal P., Singh H., Damle D. ary Sharma AK Fahatakarana lalina momba ny thermophiles sy ny fampiharana isan-karazany.3 Biotechnology 6, 81 (2016).
Fotoana fandefasana: Sep-26-2022