Hochdurchsatz-Einzelzellkultivierung auf mikrofluidischen Streifenplatten

In diesem Papier wird die mikrofluidische Streifenplatte (MSP) beschrieben, eine einfache Methode zur Hochdurchsatz-Trennung und Kultivierung von Mikroben in nanoliter sessilen Tröpfchen. Die MSP-Methode baut auf der konventionellen Streifenplattentechnik auf, indem mikrofluidische Geräte verwendet werden, um nanoliter Tröpfchen zu erzeugen, die manuell oder robotisch auf mit Trägeröl gefüllte Petrischalen aufgetragen werden können, um Einzelzellen zu kultivieren. Darüber hinaus könnten chemische Gradienten im Tröpfchenarray kodiert werden, um umfassende Dosis-Wirkungs-Analysen durchzuführen. Die MSP-Methode wurde validiert durch Einzelzellisolierung von Escherichia coli und Tests zur antimikrobiellen Empfindlichkeit von Pseudomonas aeruginosa PAO1. Die Robustheit des MSP-Workflows wurde demonstriert, indem eine Bodencommunity kultiviert wurde, die polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe abbaut. Die Kultivierung in Tröpfchen ermöglichte die Erkennung der größten Artenvielfalt mit besserer Abdeckung seltener Arten. Darüber hinaus führte die Isolation und Kultivierung von Bakterienstämmen mittels MSP zur Entdeckung mehrerer Arten mit hoher Abbaueffizienz, einschließlich vier Mycobacterium-Isolaten und einer zuvor unbekannten fluoranthene-abbauenden Blastococcus-Art.