Kea leboha ha u etetse Nature.com. Mofuta oa sebatli oo u o sebelisang o na le tšehetso e fokolang ea CSS. Bakeng sa boiphihlelo bo botle ka ho fetesisa, re khothaletsa hore o sebelise sebatli se ntlafalitsoeng (kapa o tima Compatibility Mode ho Internet Explorer). Khabareng, ho netefatsa ts'ehetso e tsoelang pele, re tla fana ka sebaka sa marang-rang ntle le mekhoa le JavaScript.
Thermophiles ke likokoana-hloko tse phelang hantle ha mocheso o le holimo. Ho ithuta tsona ho ka fana ka leseli la bohlokoa mabapi le hore na bophelo bo ikamahanya le maemo a thata joang. Leha ho le joalo, ho thata ho finyella maemo a phahameng a mocheso ka li-microscopes tse tloaelehileng tsa optical. Litharollo tse 'maloa tse entsoeng lapeng tse thehiloeng ho futhumatsang ha motlakase oa lehae li hlahisitsoe, empa ha ho na tharollo e bonolo ea khoebo. Pampiring ena, re hlahisa mohopolo oa ho futhumatsa ka laser e nyane sebakeng sa pono ea microscope ho fana ka mocheso o phahameng bakeng sa lithuto tsa thermophile ha tikoloho ea mosebelisi e le bonolo. Ho futhumala ha Microscale ka matla a itekanetseng a laser ho ka finyelloa ka ho sebelisa karoloana ea khauta e koahetsoeng ka nanoparticle e le ntho e monyang mabone e lumellanang le biocompatible le e sebetsang hantle. Liphello tse ka bang teng tsa microscale fluid convection, retention cell, le centrifugal thermophoretic motion li tšohloa. Mokhoa ona o bontšitsoe ka mefuta e 'meli: (i) Geobacillus stearothermophilus, baktheria e sebetsang ea thermophilic e ikatisang hoo e ka bang 65 ° C, eo re e boneng ho mela, ho hōla le ho sesa tlas'a mocheso o monyenyane; (ii) Thiobacillus sp., an optimally hyperthermophilic archaea. ka mocheso oa 80°C. Mosebetsi ona o betla tsela ea ho lemohuoa ho bonolo le ho bolokehileng ha likokoana-hloko tsa thermophilic ho sebelisa lisebelisoa tsa sejoale-joale tse fumanehang ka theko e tlase.
Ho theosa le lilemo tse limilione tse likete, bophelo Lefatšeng bo fetohile ho ikamahanya le maemo a mangata a tikoloho ao ka linako tse ling a nkoang a feteletse ho ea ka pono ea rona ea batho. Haholo-holo, likokoana-hloko tse ling tsa thermophilic (libaktheria, archaea, li-fungus) tse bitsoang thermophiles li atleha ka mocheso ho tloha ho 45 ° C ho ea ho 122 ° C1, 2, 3, 4. Thermophiles e phela libakeng tse sa tšoaneng tsa tikoloho, tse kang maqhubu a leoatle a tebileng a hydrothermal, liliba tse chesang. kapa libaka tse foqohang seretse se chesang. Lipatlisiso tsa bona li hlahisitse thahasello e kholo lilemong tse mashome a seng makae tse fetileng bonyane ka mabaka a mabeli. Taba ea pele, re ka ithuta ho bona, ka mohlala, hore na thermophiles 5, 6, enzyme 7, 8 le membrane 9 li tsitsitse joang mochesong o phahameng joalo, kapa hore na thermophiles e ka mamella maemo a feteletseng a radiation10 joang. Ea bobeli, ke motheo oa lits'ebetso tse ngata tsa bohlokoa tsa biotechnological1,11,12 joalo ka tlhahiso ea mafura13,14,15,16, motsoako oa lik'hemik'hale (dihydro, alcohols, methane, amino acid, joalo-joalo)17, biomining18 le biocatalysts7 ea thermostable,11, 13. Haholo-holo, polymerase chain reaction (PCR)19 e tsebahalang hajoale e kenyelletsa enzyme (Taq polymerase) e arohaneng le baktheria ea thermophilic Thermus aquaticus, e 'ngoe ea li-thermophile tsa pele tse fumanoeng.
Leha ho le joalo, thuto ea thermophiles ha se mosebetsi o bonolo ebile o ke ke oa ntlafatsoa laboratoring efe kapa efe ea baeloji. Haholo-holo, li-thermophiles tse phelang li ke ke tsa bonoa ka har'a vitro ka microscope leha e le efe e tloaelehileng e khanyang, esita le ka likamore tsa ho futhumatsa tse fumanehang khoebong, hangata tse lekantsoeng ka mocheso o tlase ho 40 ° C. Ho tloha lilemong tsa bo-1990, ke lihlopha tse 'maloa feela tsa lipatlisiso tse inehetseng ho kenyelletsong ea lisebelisoa tsa microscopy tsa mocheso o phahameng oa mocheso (HTM). Ka 1994 Glukh et al. Kamore ea ho futhumatsa / e pholileng e ile ea emoloa ho latela tšebeliso ea sele ea Peltier e laolang mocheso oa li-capillaries tse nang le li-rectangular tse koetsoeng ho boloka anaerobicity 20. Sesebelisoa se ka futhumatsoa ho fihlela ho 100 ° C ka sekhahla sa 2 ° C / s, ho lumella bangoli ho ithuta motility ea baktheria ea hyperthermophilic Thermotoga maritima21. Ka 1999 Horn et al. Ho entsoe sesebelisoa se ts'oanang haholo, se ntse se ipapisitse le ts'ebeliso ea li-capillaries tse futhumetseng tse loketseng maekrosekopo ea khoebo ho ithuta karohano ea lisele / khokahano. Ka mor'a nako e telele ea ho se sebetse ho lekanyelitsoeng, ho batla li-HTM tse sebetsang hantle ho ile ha qala hape ka 2012, haholo-holo mabapi le letoto la lipampiri tsa sehlopha sa Wirth se sebelisitseng sesebelisoa se qapiloeng ke Horn et al. Lilemong tse leshome le metso e mehlano tse fetileng, motility ea palo e kholo ea archaea, ho akarelletsa le hyperthermophiles, e ile ea ithutoa ka mocheso ho fihlela ho 100 ° C ho sebelisa li-capillaries tse futhumetseng23,24. Ba boetse ba fetotse microscope ea pele ho fumana mocheso o potlakileng (metsotso e 'maloa ho e-na le metsotso e 35 ho fihlela mocheso o behiloeng) le ho finyella mocheso oa mocheso o fetang 2 cm ho pholletsa le bohareng. Sesebelisoa sena sa sebopeho sa mocheso oa mocheso (TGFD) se 'nile sa sebelisoa ho ithuta ho tsamaea ha li-thermophiles tse ngata ka har'a li-gradients tsa mocheso libakeng tse amanang le baeloji 24, 25.
Ho futhumatsa li-capillari tse koetsoeng ha se eona feela tsela ea ho shebella li-thermophiles tse phelang. Ka 2012, Kuwabara et al. Ho ile ha sebelisoa likamore tsa Pyrex tse lahlehang tse entsoeng hae tse koetsoeng ka sekhomaretsi se sa cheseheng mocheso (Super X2; Cemedine, Japane). Mehlala e ile ea behoa holim'a poleiti ea ho futhumatsa e pepeneneng e fumanehang khoebong (Micro Heat Plate, Kitazato Corporation, Japan) e khonang ho futhumala ho fihlela ho 110 ° C, empa qalong e ne e sa rereloa bakeng sa bioimaging. Bangoli ba hlokometse karohano e sebetsang ea libaktheria tsa anaerobic thermophilic (Thermosipho globiformans, nako e habeli metsotso e 24) ho 65 ° C. Ka 2020, Pulshen et al. Ho futhumatsa hantle ha lijana tsa tšepe tsa khoebo (Attofluor TM, Thermofisher) ho ile ha bontšoa ho sebelisoa lintho tse peli tse futhumatsang tsa maiketsetso: sekoahelo le sethala (sebopeho se bululetsoeng ke mochine oa PCR). Kopano ena e fella ka mocheso o ts'oanang oa mokelikeli 'me o thibela ho fetoha mouoane le condensation botlaaseng ba sekwahelo. Tšebeliso ea O-ring e qoba phapanyetsano ea khase le tikoloho. HTM ena, e bitsoang Sulfoscope, e ne e sebelisetsoa ho etsa setšoantšo sa Sulfolobus acidocaldarius ho 75°C27.
Khaello e hlokomelehang ea litsamaiso tsena kaofela e ne e le thibelo ea tšebeliso ea sepheo sa moea, ho qoelisoa leha e le hofe ha oli ho sa tšoanelehe bakeng sa mocheso o phahameng joalo le bakeng sa ho nka litšoantšo ka lisampole tse pepeneneng tsa> 1-mm. Khaello e hlokomelehang ea litsamaiso tsena kaofela e ne e le thibelo ea tšebeliso ea sepheo sa moea, ho qoelisoa leha e le hofe ha oli ho sa tšoanelehe bakeng sa mocheso o phahameng joalo le bakeng sa ho nka litšoantšo ka lisampole tse pepeneneng tsa> 1-mm. Общепризнанным недостатком всех этих систем было ограничение на использование воздушных объективов, поскольку систем было ограничение на использование воздушных объективов, поскольку систем было ограничение на использование воздушных объективов, поскольку систем было ограничение на использование воздушных объективов для такой высокой температуры и для визуализации через прозрачные образцы толщиной > 1 мм. Khaello e hlokomelehang ea litsamaiso tsena kaofela e ne e le moeli oa tšebeliso ea sepheo sa moea, kaha ho qoelisoa leha e le hofe ha oli ho ne ho sa tšoanelehe bakeng sa mocheso o phahameng joalo le bakeng sa pono ka lisampole tse pepeneneng> botenya ba 1 mm.所有这些系统 所有这些系统 的 一 的 的高温和通过 的 透明样品成像 的 透明样品成像 的 透明样品成像 的 透明样品成像 的 的 透明样品成像. Khaello e lemohuoang ea litsamaiso tsena kaofela ke moeli oa ho sebelisa seipone se kentsoeng moea, kaha ho qoelisoa leha e le hofe ha oli ha hoa lokela ho nka lisampole tse bonaletsang> 1 mm botenya ka mocheso o phahameng joalo. Общепризнанным недостатком всех этих систем является ограниченное использование воздушных объективов, любое иммерсидунно таких высоких температур и визуализации через прозрачные образцы толщиной >1 мм. Khaello e tsebahalang ea lits'ebetso tsena kaofela ke ts'ebeliso e lekanyelitsoeng ea lilense tsa moea, ho qoelisoa leha e le hofe ha oli ha hoa lokela mocheso o phahameng joalo le pono ka lisampole tse pepeneneng> botenya ba 1 mm.Haufinyane tjena, moeli ona o ile oa tlosoa ke Charles-Orzag et al. 28, ea entseng sesebelisoa se seng se sa fane ka mocheso ho pota-pota tsamaiso ea thahasello, empa ho e-na le hoo ka hare ho khalase ea sekoahelo ka boeona, e koahetsoeng ka lera le tšesaane le bonaletsang la mohanyetsi o entsoeng ka ITO (indium-tin oxide). Sekoahelo se ka futhumatsoa ho fihlela ho 75 ° C ka ho fetisa motlakase ka lera le bonaletsang. Leha ho le joalo, mongoli o tlameha ho futhumatsa lense ho fihlela sepheo, empa eseng ho feta 65 ° C, e le hore a se ke a e senya.
Mesebetsi ena e bonts'a hore nts'etsopele ea microscope e sebetsang hantle ea mocheso o phahameng oa mocheso ha e e-s'o amoheloe ke batho ba bangata, hangata e hloka lisebelisoa tsa maiketsetso, 'me hangata e finyelloa ka litšenyehelo tsa tharollo ea sebaka, e leng bothata bo tebileng ho latela hore likokoana-hloko tsa thermophilic ha li kholo ho feta tse seng kae. li-micrometer. Bophahamo bo fokotsehileng ba ho futhumatsa ke senotlolo sa ho rarolla mathata a mararo a tlhaho a HTM: tharollo e fosahetseng ea sebaka, mocheso o phahameng oa mocheso ha sistimi e futhumala, le ho futhumala ho kotsi ha lintho tse potolohileng (oli ea qoeliso, lense ea sepheo… kapa matsoho a mosebelisi) mochesong o feteletseng. ).
Leqepheng lena, re hlahisa HTM bakeng sa temoso ea thermophile e sa ipapisang le ho futhumatsa ho hanyetsang. Ho e-na le hoo, re fihletse ho futhumatsa sebakeng sa sebaka se lekanyelitsoeng sa pono ea microscope ka mahlaseli a laser a substrate e monyang khanya. Kabo ea mocheso e ile ea bonoa ho sebelisoa quantitative phase microscopy (QPM). Ho sebetsa ha mokhoa ona ho bontšoa ke Geobacillus stearothermophilus, e leng baktheria ea motile ea thermophilic e ikatisang hoo e ka bang 65 ° C 'me e na le nako e khutšoanyane ea ho imena habeli (hoo e ka bang metsotso e 20), le Sulfolobus shibatae, hyperthermophile e hōlang hantle ka 80 ° C (archaea) ho etsa papiso. Sekhahla se tloaelehileng sa ho ikatisa le ho sesa li ne li bonoa e le ts'ebetso ea mocheso. Laser HTM (LA-HTM) ena ha e felle feela ke botenya ba sekoaelo kapa ka sebopeho sa sepheo (ho qoelisoa moeeng kapa oli). Sena se lumella lense efe kapa efe e phahameng e holimo 'marakeng hore e sebelisoe. Hape ha e na bothata ba ho futhumatsa butle ka lebaka la inertia ea mocheso (e fihlella ho futhumatsa hang-hang ka tekanyo ea millisecond) mme e sebelisa feela likarolo tse fumanehang khoebong. Matšoenyeho a macha feela a polokeho a amana le boteng ba maballo a laser a matla (hangata a fihlang ho 100 mW) ka har'a sesebelisoa mme mohlomong le ka mahlo, a hlokang likhalase tse sireletsang.
Molao-motheo oa LA-HTM ke ho sebelisa laser ho futhumatsa sampuli sebakeng sa heno sebakeng sa pono ea microscope (setšoantšo sa 1a). Ho etsa sena, mohlala o tlameha ho ba o monyang khanya. Ho sebelisa matla a laser a utloahalang (ka tlase ho 100 mW), ha rea ka ra itšetleha ka ho monngoa ha leseli ke mokelikeli oa metsi, empa ka maiketsetso re ile ra eketsa ho kenngoa ha sampuli ka ho roala substrate ka nanoparticles ea khauta (Setšoantšo sa 1c). Ho futhumatsa li-nanoparticles tsa khauta ka khanya ho bohlokoa haholo tšimong ea plasmonics e futhumetseng, ka ts'ebeliso e lebelletsoeng ho biomedicine, nanochemistry kapa kotulo ea khanya ea letsatsi29,30,31. Lilemong tse 'maloa tse fetileng, re sebelisitse LA-HTM ena lithutong tse' maloa tse amanang le ts'ebeliso ea plasma ea mocheso ho fisiks, k'hemistri le baeloji. Bothata bo boholo ka mokhoa ona ke ho bonts'a boemo ba ho qetela ba mocheso, kaha mocheso o phahameng o lekanyelitsoe sebakeng sa microscale ka har'a sampuli. Re bonts'itse hore 'mapa oa mocheso o ka finyelloa ka "interferometer" ea "wavelength" transverse shear interferometer. 33,34,35,36. Ho ts'epahala ha mokhoa ona oa microscope oa mocheso, o ipapisitseng le "gried grating wavefront microscopy" (CGM), ho bontšitsoe lipampiring tse 'maloa tse phatlalalitsoeng lilemong tse leshome tse fetileng37,38,39,40,41,42,43.
Morero oa ho kenya mocheso o tšoanang oa laser, sebopeho le microscope ea mocheso. b Mohlala oa geometry o nang le kamore ea Attofluor TM e nang le sekoaelo se koahetsoeng ka li-nanoparticles tsa khauta. c Sheba mohlala ka hloko (eseng ho sekala). d e emela profil e ts'oanang ea lebone la laser le (e) kabo e etsisitsoeng e latelang ea mocheso sefofaneng sa nanoparticles ea khauta. f ke profil ea annular laser beam e loketseng ho hlahisa mocheso o ts'oanang joalo ka ha ho bonts'itsoe papisong ea kabo ea mocheso e bonts'itsoeng ho (g). Scale bar: 30 µm.
Haholo-holo, re sa tsoa fumana ho futhumatsa lisele tsa mammalian tse nang le LA-HTM le CGM le ho latela likarabo tsa mocheso oa mocheso oa cellular ka har'a 37-42 ° C, e leng se bontšang ho sebetsa ha mokhoa ona ho setšoantšo se le seng se phelang se phelang. Leha ho le joalo, ts'ebeliso ea LA-HTM ho ithuta ka likokoana-hloko ka mocheso o phahameng ha o hlake, kaha o hloka tlhokomelo e eketsehileng ha e bapisoa le lisele tsa mammalian: pele, ho futhumatsa ka tlaase ho bohareng ba likhato tse mashome (ho e-na le likhato tse seng kae) ho etella pele. ho fihla boemong bo matla ba mocheso o otlolohileng. e ka etsa convection ea mokelikeli 44 eo, haeba e sa khomaretsoe ka thata ho substrate, e ka bakang motsamao o sa rateheng le ho tsoakana ha libaktheria. Convection ena e ka felisoa ka ho fokotsa botenya ba lera la mokelikeli. Bakeng sa morero ona, litekong tsohle tse hlahisitsoeng ka tlase, ho emisoa ha baktheria ho ile ha behoa pakeng tsa likoahelo tse peli tse ka bang 15 µm tse teteaneng tse kenngoa ka hare ho senoelo sa tšepe (Attofluor TM, Thermofisher, Fig. 1b, c). Ha e le hantle, convection e ka qojoa haeba botenya ba mokelikeli bo le nyane ho feta boholo ba mahlaseli a laser e futhumatsang. Ea bobeli, ho sebetsa ka mokhoa o fokolang joalo oa geometry ho ka suffocate likokoana-hloko tsa aerobic (bona setšoantšo sa S2). Bothata bona bo ka qojoa ka ho sebelisa substrate e kenngoeng ke oksijene (kapa khase leha e le efe ea bohlokoa), ka ho siea li-bubble tsa moea tse koaletsoeng ka har'a sekoahelo, kapa ka ho phunya masoba holim'a sekoahelo se ka holimo (bona setšoantšo sa S1) 45. Thutong ena, re khethile tharollo ea ho qetela (Litšoantšo tsa 1b le S1). Qetellong, mocheso oa laser ha o fane ka kabo ea mocheso o tšoanang. Esita le ka matla a tšoanang a lebone la laser (setšoantšo sa 1d), kabo ea mocheso ha e tšoane, empa ho e-na le hoo e tšoana le kabo ea Gaussian ka lebaka la ho ata ha mocheso (setšoantšo sa 1e). Ha sepheo e le ho theha mocheso o nepahetseng sebakeng sa pono bakeng sa ho ithuta mekhoa ea likokoana-hloko, li-profiles tse sa tšoaneng ha li ntle ebile li ka boela tsa lebisa motsamaong oa thermophoretic oa libaktheria haeba li sa khomarele substrate (bona setšoantšo sa S3, S4)39. Ho fihlela sena, re sebelisitse modulator ea leseli la sebaka (SLM) ho bopa lebone la laser la infrared ho latela sebopeho sa lesale (setšoantšo sa 1f) sefofaneng sa sampole ho fihlela kabo e phethahetseng ea mocheso o ts'oanang ka har'a sebaka se fanoeng sa geometri, ho sa tsotellehe ho ata ha mocheso (setšoantšo sa 1d) 39, 42, 46. Beha sekoahelo se ka holimo holim'a sejana sa tšepe (Setšoantšo sa 1b) ho qoba ho fetoha mouoane ha seaplane le ho boloka bonyane matsatsi a seng makae. Hobane sekoaelo sena se kaholimo ha se koaletsoe, sesebelisoa se eketsehileng se ka eketsoa habonolo neng kapa neng ha ho hlokahala.
Ho hlakisa hore na LA-HTM e sebetsa joang le ho bonts'a ho sebetsa ha eona lipatlisisong tsa thermophilic, re ithutile baktheria ea aerobic Geobacillus stearothermophilus, e nang le mocheso o nepahetseng oa kholo ea 60-65 ° C. Baktheria e boetse e na le flagella le bokhoni ba ho sesa, e fana ka pontšo e 'ngoe ea ts'ebetso e tloaelehileng ea lisele.
Mehlala (setšoantšo sa 1b) e ne e kenngoa pele ho 60 ° C ka hora e le 'ngoe ebe e kenngoa ka har'a mochine oa sampole oa LA-HTM. Sena sa pele ho incubation ke sa boikhethelo, empa se ntse se le molemo, ka mabaka a mabeli: Ea pele, ha laser e buletsoe, e etsa hore lisele li hōle hang-hang le ho arohana (sheba filimi ea M1 ho Supplementary Materials). Ntle le ho qhoqhoa, kholo ea baktheria hangata e lieha ka metsotso e ka bang 40 nako le nako ha sebaka se secha sa ho shebella se futhumatsoa sampole. Ea bobeli, hora ea 1 pele ho incubation e khothalletsa ho khomarela ha libaktheria ho sekoahelo, ho thibela lisele hore li se ke tsa theoha ka ntle ho sebaka sa pono ka lebaka la thermophoresis ha laser e buloa (sheba filimi ea M2 ho Supplementary Materials). Thermophoresis ke motsamao oa likaroloana kapa limolek'hule haufi le mocheso oa mocheso, hangata ho tloha ho chesa ho ea ho o batang, le libaktheria le tsona tse 43,47. Phello ena e sa lakatseheng e felisoa sebakeng se fanoeng ka ho sebelisa SLM ho bopa lebone la laser le ho finyella kabo ea mocheso o bataletseng.
Ka feiga. Setšoantšo sa 2 se bonts'a kabo ea mocheso e lekantsoeng ke CGM e fumanoeng ka ho khantša substrate ea khalase e koahetsoeng ka li-nanoparticles tsa khauta tse nang le beam laser ea annular (setšoantšo sa 1f). Kabo ea mocheso o bataletseng e ile ea bonoa sebakeng sohle se koahetsoeng ke lebone la laser. Sebaka sena se behiloe ho 65 ° C, e leng mocheso o nepahetseng oa ho hōla. Ka ntle ho sebaka sena, mocheso oa mocheso ka tlhaho o oela ho \(1/r\) (moo \(r\) e leng khokahanyo ea radial).
'Mapa oa mocheso oa litekanyo tsa CGM o fumanoeng ka ho sebelisa lebone la laser la annular ho khantša moalo oa li-nanoparticles tsa khauta ho fumana boemo ba mocheso o bataletseng sebakeng se chitja. b Isotherm ea 'mapa oa mocheso (a). Khoutu ea lebone la laser e emeloa ke selikalikoe sa matheba a bohlooho. Teko e ile ea phetoa habeli (sheba Lisebelisoa tsa Tlatsetso, Setšoantšo sa S4).
Ho sebetsa ha lisele tsa baktheria ho ile ha hlahlojoa lihora tse 'maloa ho sebelisoa LA-HTM. Ka feiga. 3 e bonts'a nako ea nako ea litšoantšo tse 'ne tse nkiloeng filiming ea metsotso e 3 ea metsotso e 20 (Movie M3, Tlhahisoleseding ea Tlatsetso). Libaktheria li ile tsa hlokomeloa hore li ata ka mafolofolo ka har'a sebaka sa selikalikoe se hlalosoang ke laser moo mocheso o leng teng, o atamela 65 ° C. Ka lehlakoreng le leng, kholo ea lisele e ile ea fokotseha haholo ha mocheso o theohela ka tlase ho 50 ° C bakeng sa 10 s.
Litšoantšo tse tebileng tsa mahlo tsa libaktheria tsa G. stearothermophilus tse hōlang ka mor'a ho futhumatsa ka laser ka linako tse fapaneng, (a) t = 0 min, (b) 1 h 10 min, (c) 2 h 20 min, (d) 3 h 20 min, ho tsoa 200 E ntšitsoe filiming ea motsotso o le mong (filimi ea M3 e fanoeng ka Boitsebiso bo Tlatselletsang) e behiloeng holimo 'mapeng o lumellanang oa mocheso. Laser e bulela ka nako \(t=0\). Li-Isotherm li kentsoe setšoantšong sa matla.
Ho tsoela pele quantify seleng kgolo le ho itšetleha ka mocheso, re lekanya ho eketseha ha biomass ea likolone tse sa tšoaneng tsa libaktheria qalong itšehla thajana ka Movie M3 tšimo ea pono (sa feiga. 4). Libaktheria tsa motsoali tse khethiloeng qalong ea sebopeho sa "mini colony forming unit" (mCFU) li bonts'itsoeng ho Figure S6. Litekanyo tse omeletseng tsa boima li nkiloe ka kh'amera ea CGM 48 e neng e sebelisetsoa ho etsa 'mapa oa kabo ea mocheso. Bokhoni ba CGM ho lekanya boima bo omileng le mocheso ke matla a LA-HTM. Joalokaha ho lebeletsoe, mocheso o phahameng o ile oa baka kholo ea baktheria ka potlako (setšoantšo sa 4a). Joalo ka ha ho bontšitsoe setšoantšong sa 4b, kholo ka lithempereichara tsohle e latela kholo e kholo, moo data e sebelisang tšebetso ea exponential \(m={m}_{0}{10}^{t/\ tau }+ {{\mbox{cst}}}\), moo \(\tau {{{{\rm{log }}}}}}}2\) - nako ea moloko (kapa nako e imenneng habeli), \( g =1/ \tau\) - sekhahla sa kholo (palo ea likarohano ka nako ea yuniti). Ka feiga. 4c e bonts'a sekhahla se fapaneng sa kholo le nako ea tlhahiso joalo ka ts'ebetso ea mocheso. Li-mCFU tse ntseng li hola ka potlako li tšoauoa ka kholo ea kholo ka mor'a lihora tse peli, e leng boitšoaro bo lebelletsoeng ka lebaka la sesupo se phahameng sa baktheria (e ts'oanang le mohato oa ho emisa litsong tsa mokelikeli oa khale). Sebopeho se akaretsang \(g\left(T\right)\) (Fig. 4c) se tsamaellana le curve e lebelletsoeng ea mekhahlelo e' meli bakeng sa G. stearothermophilus e nang le sekhahla se nepahetseng sa kholo ho pota 60-65 ° C. Bapisa lintlha u sebelisa mohlala oa cardinal (setšoantšo S5)49 moo \(\left({{G}_{0}{;\;T}}_{{\m }};{T}_{{opt} } ;{T}_{{\max}}}\ ho le letona)\) = (0.70 ± 0.2; 40 ± 4; 65 ± 1.6; 67 ± 3) °C, e lumellanang hantle le litekanyetso tse ling tse boletsoeng libukeng49. Leha liparamente tse itšetlehileng ka thempereichara li ka ikatisetsa, sekhahla sa kholo ea kholo ea \({G}_{0}\) se ka fapana ho ea ka teko e 'ngoe ho ea ho e 'ngoe (sheba lipalo S7-S9 le filimi M4). Ho fapana le liparamente tse loketseng mocheso, tse lokelang ho ba bokahohleng, tekanyo e kholo ea kgolo e itšetlehile ka thepa ea mahareng (ho fumaneha ha limatlafatsi, khatello ea oksijene) ka har'a geometry ea microscale e hlokometsoeng.
kholo ea likokoana-hloko ka mocheso o fapaneng. mCFU: Mekhatlo e Menyane ea ho Etsa Likolone. Lintlha tse fumanoeng videong ea baktheria e le 'ngoe e hōlang ka mocheso oa mocheso (filimi M3). b E tshoana le (a), sekala sa seka-logarithmic. c Sekgahla sa kgolo\(\tau\) le nako ya moloko\(g\) e balwang ho tloha mothating wa ho kgutlela morao (b). Metsu e tšekaletseng: mocheso o fapaneng oo li-mCFU li atolohang ho tsona sebakeng sa pono nakong ea kholo. Litšitiso tse otlolohileng: phoso e tloaelehileng ea ho khutlela morao.
Ntle le khōlo e tloaelehileng, ka linako tse ling libaktheria tse ling li ne li phaphamala ka pono nakong ea ho futhumatsa ka laser, e leng boitšoaro bo lebelletsoeng bakeng sa baktheria e nang le flagella. Filimi M5 ka boitsebiso bo eketsehileng e bontša mesebetsi e joalo ea ho sesa. Tekong ena, mahlaseli a laser a ts'oanang a sebelisitsoe ho theha sekhahla sa mocheso, joalo ka ha ho bonts'itsoe ho Figure 1d, e le S3. Setšoantšo sa 5 se bonts'a tatellano e 'meli ea litšoantšo e khethiloeng filiming ea M5 e bonts'ang hore baktheria e le' ngoe e bonts'a motsamao o lebisang ha libaktheria tse ling kaofela li ntse li sa sisinyehe.
Liforeimi tse peli tsa nako (a) le (b) li bonts'a ho sesa ha libaktheria tse peli tse fapaneng tse tšoailoeng ka selikalikoe sa matheba. Litšoantšo li ntšitsoe filiming ea M5 (e fanoe e le boitsebiso ba tlatsetso).
Tabeng ea G. stearothermophilus, mokhatlo o sebetsang oa libaktheria (setšoantšo sa 5) o qalile metsotsoana e seng mekae ka mor'a hore lebone la laser le buloe. Tlhokomelo ena e hatisa karabelo ea nakoana ea microorganism ena ea thermophilic ho eketseha ha mocheso, joalokaha ho se ho hlokometsoe ke Mora et al. 24 . Sehlooho sa motility ea baktheria esita le thermotaxis se ka hlahlojoa hape ka ho sebelisa LA-HTM.
Ho sesa ha likokoana-hloko ha hoa lokela ho ferekanngoa le mefuta e meng ea ho sisinyeha ha 'mele, e leng (i) Motsamao oa Brownian, o bonahalang e le motsamao oa moferefere o se nang tataiso e tobileng, (ii) convection 50 le thermophoresis 43, e kenyelletsang ho sisinyeha ho tloaelehileng ha mocheso. gradient.
G. stearothermophilus e tsejoa ka bokhoni ba eona ba ho hlahisa li-spores tse hanyetsanang haholo (popeho ea li-spore) ha e pepesehetse maemo a mabe a tikoloho e le tšireletso. Ha maemo a tikoloho e se e le a matle hape, likokoana-hloko lia mela, li etsa lisele tse phelang ebe li tsosolosa khōlo. Le hoja ts'ebetso ena ea sporulation / tsoele pele ho mela e tsebahala, ha e e-s'o ka e bonoa ka nako ea sebele. Re sebelisa LA-HTM, re tlaleha mona tlhokomeliso ea pele ea liketsahalo tsa ho mela ho G. stearothermophilus.
Ka feiga. 6a e bonts'a litšoantšo tsa nako ea nako ea botebo ba optical (OT) e fumanoeng ho sebelisoa sehlopha sa CGM sa 13 spores. Ka nako eohle ea pokello (15 h 6 min, \(t=0\) - qalo ea ho futhumatsa ka laser), 4 ho tse 13 spores, ka linako tse latellanang \(t=2\) h, \( 3\ ) h \(10 \)', \(9\) h \(40\)' le \(11\) h \(30\)'. Le ha e le 'ngoe feela ea liketsahalo tsena e bonts'itsoeng ho Setšoantšo sa 6, liketsahalo tse 4 tsa ho mela li ka bonoa filiming ea M6 tseleng ea tlatsetso. Hoa thahasellisa hore ho mela ho bonahala e le ntho e sa reroang: hase li-spores tsohle tse melang 'me ha li mele ka nako e le' ngoe, ho sa tsotellehe liphetoho tse tšoanang maemong a tikoloho.
Nako ea nako e nang le litšoantšo tsa 8 OT (ho qoelisoa ka oli, 60x, sepheo sa 1.25 NA) le (b) biomass evolution ea G. stearothermophilus aggregates. c (b) E tahiloe ka sekala sa semi-log ho totobatsa mola oa sekgahla sa kgolo (mothalo o monyane).
Ka feiga. 6b,c e bonts'a biomass ea palo ea lisele sebakeng sa pono e le ts'ebetso ea nako nakong eohle ea pokello ea data. Ho bola ho potlakileng ha boima bo omileng bo hlokometsoeng ka \(t=5\)h feiga. 6b, c, ka lebaka la ho tsoa ha lisele tse ling sebakeng sa pono. Sekhahla sa kholo ea liketsahalo tsena tse 'nè ke \(0.77\pm 0.1\) h-1. Boleng bona bo phahame ho feta tekanyo ea kgolo e amanang le Setšoantšo sa 3. 3 le 4, moo lisele li hōlang ka tloaelo. Lebaka la ho eketseha ha sekhahla sa kholo ea G. stearothermophilus ho tloha ho li-spores ha le hlake, empa litekanyo tsena li totobatsa thahasello ea LA-HTM le ho sebetsa boemong ba sele e le 'ngoe (kapa boemong bo le bong ba mCFU) ho ithuta ho eketsehileng ka matla a bophelo ba lisele. .
Ho tsoela pele ho bonts'a ho feto-fetoha ha maemo ha LA-HTM le ts'ebetso ea eona ka mocheso o phahameng, re ile ra hlahloba kholo ea Sulfolobus shibatae, hyperthermophilic acidophilic archaea e nang le mocheso o nepahetseng oa kholo ea 80 ° C51. Ha li bapisoa le G. stearothermophilus, li-archaea tsena li boetse li na le morphology e fapaneng haholo, e tšoanang le 1 micron spheres (cocci) ho e-na le lithupa tse telele (bacilli).
Setšoantšo sa 7a se na le litšoantšo tse latellanang tsa botebo ba S. shibatae mCFU tse fumanoeng ho sebelisoa CGM (sheba filimi ea M7 ho Supplementary Materials). MCFU ena e hola ho pota 73°C, ka tlase ho thempereichara e nepahetseng ya 80°C, empa ka hara sebaka sa mocheso bakeng sa kgolo e sebetsang. Re hlokometse liketsahalo tse ngata tsa fission tse entseng hore li-mCFU li shebahale joaloka li-micrograpes tsa archaea ka mor'a lihora tse 'maloa. Ho tsoa litšoantšong tsena tsa OT, biomass ea mCFU e ile ea lekanngoa ha nako e ntse e ea 'me ea hlahisoa ho Setšoantšo sa 7b. Hoa thahasellisa hore S. shibatae mCFUs e bonts'itse kholo ea mela ho fapana le kholo ea exponential e bonoang ka G. stearothermophilus mCFUs. Ho 'nile ha e-ba le puisano ea nako e telele 52 mabapi le tlhaho ea litekanyetso tsa ho hōla ha lisele: ha lithuto tse ling li tlaleha litekanyetso tsa kholo ea likokoana-hloko tse lekanang le boholo ba tsona (khōlo ea exponential), tse ling li bontša tekanyo e sa khaotseng (ho hōla ka mela kapa tse peli). Joalokaha ho hlalositsoe ke Tzur et al.53, ho khetholla pakeng tsa kholo ea exponential le (bi) linear e hloka ho nepahala ha <6% ho litekanyo tsa biomass, tse ke keng tsa finyelloa ke mekhoa e mengata ea QPM, esita le ho kenyelletsa interferometry. Joalokaha ho hlalositsoe ke Tzur et al.53, ho khetholla pakeng tsa kholo ea exponential le (bi) linear e hloka ho nepahala ha <6% ho litekanyo tsa biomass, tse ke keng tsa finyelloa ke mekhoa e mengata ea QPM, esita le ho kenyelletsa interferometry. Как объяснили Цур и др.53, различение экспоненциального и (би)линейного роста требует точности <6% в измерениях биомассый место, песни дов QPM, даже с использованием интерферометрии. Joalokaha ho hlalositsoe ke Zur et al.53, ho khetholla pakeng tsa kholo ea exponential le (bi) linear ho hloka <6% ho nepahala ha litekanyo tsa biomass, tse ke keng tsa finyelloa ka mekhoa e mengata ea QPM, esita le ho sebelisa interferometry.Joalokaha ho hlalositsoe ke Zur et al. 53, ho khetholla pakeng tsa kholo ea exponential le (bi) linear e hloka ho nepahala ho tlase ho 6% ho litekanyo tsa biomass, tse ke keng tsa finyelloa ka mekhoa e mengata ea QPM, esita le ha ho sebelisoa interferometry. CGM e finyella ho nepahala hona ka ho nepahala ha sub-pg ho litekanyo tsa biomass36,48.
Nako ea nako e nang le litšoantšo tsa 6 OT (ho qoelisoa ka oli, 60x, NA sepheo sa 1.25) le (b) phetoho ea biomass ea micro-CFU e lekantsoeng ka CGM. Sheba filimi ea M7 bakeng sa lintlha tse ling.
Khōlo ea mela e phethahetseng ea S. shibatae e ne e sa lebelloa 'me ha e e-s'o tlalehoe. Leha ho le joalo, ho lebeletsoe khōlo e kholo, bonyane hobane ha nako e ntse e ea, likarohano tse ngata tsa 2, 4, 8, 16 ... lisele li tlameha ho etsahala. Re hakanya hore kholo ea mela e ka ba ka lebaka la ho thibela lisele ka lebaka la ho pakela lisele tse teteaneng, joalo ka ha kholo ea lisele e theoha butle 'me qetellong e fihle boemong bo khutsitseng ha boima ba lisele bo phahame haholo.
Re phethela ka ho buisana ka lintlha tse hlano tse latelang tse thahasellisang ka ho latellana: ho fokotseha ha molumo oa mocheso, ho fokotseha ha mocheso oa mocheso, ho thahasella li-nanoparticles tsa khauta, thahasello ea microscopy ea tekanyo ea tekanyo, le mocheso o ka khonehang oo LA-HTM e ka sebelisoang ho oona.
Ha ho bapisoa le ho futhumatsa ho hanyetsanang, mocheso oa laser o sebelisetsoang nts'etsopele ea HTM o fana ka melemo e mengata, eo re e bontšang thutong ena. Haholo-holo, mecheng ea litaba ea metsi sebakeng sa pono ea microscope, molumo oa mocheso o bolokiloe ka har'a tse seng kae (10 μm) 3 li-volumes. Ka tsela ena, ke likokoana-hloko tse hlokometsoeng feela tse sebetsang, ha libaktheria tse ling li robetse 'me li ka sebelisoa ho tsoela pele ho ithuta sampuli - ha ho hlokahale ho fetola sampuli nako le nako ha mocheso o mocha o hloka ho hlahlojoa. Ho phaella moo, ho futhumatsa ha microscale ho lumella ho hlahloba ka ho toba mefuta e mengata ea mocheso: Setšoantšo sa 4c se ile sa fumanoa filimi ea lihora tse 3 (Movie M3), eo hangata e hlokang ho lokisoa le ho hlahloba mehlala e 'maloa - e' ngoe bakeng sa mehlala e 'ngoe le e' ngoe e ithutoang. y ke mocheso o emelang palo ea matsatsi tekong. Ho fokotsa molumo o futhumetseng ho boetse ho boloka likarolo tsohle tsa optical tse potolohileng microscope, haholo-holo lense ea sepheo, mocheso oa kamore, e leng bothata bo boholo bo tobaneng le sechaba ho fihlela joale. LA-HTM e ka sebelisoa le lense leha e le efe, ho kenyelletsa le lilense tsa ho qoelisoa ka oli, 'me e tla lula mocheso oa kamore esita le ka mocheso o feteletseng tšimong ea pono. Moeli o ka sehloohong oa mokhoa oa ho futhumatsa ka laser oo re o tlalehang thutong ena ke hore lisele tse sa khomareleng kapa tse sa phaphametseng li ka ba hole le sebaka sa pono 'me ho thata ho ithuta. Tharollo e ka ba ho sebelisa lilense tse holisang tse tlase ho fihlela ho nyoloha ho hoholo ha mocheso ho feta li-micron tse makholo a 'maloa. Tlhokomeliso ena e tsamaisana le ho fokotseha ha tharollo ea sebaka, empa haeba sepheo ke ho ithuta ho tsamaea ha likokoana-hloko, ha ho hlokahale hore ho be le tharollo e phahameng ea sebaka.
Tekanyo ea nako ea ho futhumatsa (le ho pholisa) sistimi \({{{{\rm{\tau }}}}}}}_{{{{\mbox{D}}}}\) e ipapisitse le boholo ba eona , ho ea ka molao \({{({\rm{\tau }}}}}}}_{{{\mbox{D}}}}={L}^{2}/D\), moo \ (L\ ) ke tšobotsi ea boholo ba mohloli oa mocheso (bophara ba lebone la laser thutong ea rona ke \(L\ ka bang 100\) μm), \(D\) ke mocheso o fapaneng oa tikoloho (karolelano ho rona. khese, khalase le metsi Sekhahla sa phano\(D\ about 2\fold {10}^{-7}\) m2/s Ka hona, thutong ena, likarabo tsa nako tsa tatellano ea 50 ms, ke hore, quasi-instantaneous). liphetoho tsa mocheso, li ka lebelloa ho thehoa ha mocheso hang-hang ha ho khutsufatsa nako ea teko feela, empa hape ho lumella nako e nepahetseng \(t=0\) bakeng sa thuto leha e le efe e matla ea liphello tsa mocheso.
Mokhoa oa rona o reriloeng o sebetsa ho substrate efe kapa efe e monyang khanya (mohlala, lisampole tsa khoebo tse nang le coating ea ITO). Leha ho le joalo, li-nanoparticles tsa khauta li khona ho fana ka mokhoa o phahameng oa ho monya ka har'a infrared le ho fokotseha ho fokolang ka har'a mefuta e bonahalang, litšoaneleho tsa morao-rao tse thahasellisang bakeng sa ho shebella ka katleho sebakeng se bonahalang, haholo-holo ha ho sebelisoa fluorescence. Ho feta moo, khauta e lumellana le biocompatible, inert ea lik'hemik'hale, tekano ea mahlo e ka fetoloa ho tloha ho 530 nm ho ea haufi le infrared, 'me ho lokisetsa sampole ho bonolo ebile ho na le moruo29.
Transverse grating wavefront microscopy (CGM) ha e lumelle feela 'mapa oa mocheso sebakeng se senyenyane, empa hape le ho lekola biomass, ho etsa hore e be molemo haholo (haeba ho sa hlokahale) hammoho le LA-HTM. Lilemong tse leshome tse fetileng, mekhoa e meng ea microscope ea mocheso e 'nile ea ntlafatsoa, haholo-holo lefapheng la bioimaging,' me boholo ba bona bo hloka tšebeliso ea lisebelisoa tsa fluorescent tse sa utloisiseng mocheso54,55. Leha ho le joalo, mekhoa ena e 'nile ea nyatsuoa' me litlaleho tse ling li lekanyelitse liphetoho tse sa utloahaleng tsa mocheso ka har'a lisele, mohlomong ka lebaka la hore fluorescence e itšetlehile ka lintlha tse ngata ntle le mocheso. Ho phaella moo, lisebelisoa tse ngata tsa fluorescent ha li tsitse mocheso o phahameng. Ka hona, QPM mme haholo-holo CGM e emela mokhoa o nepahetseng oa microscope oa mocheso bakeng sa ho ithuta bophelo ka mocheso o phahameng o sebelisa microscope ea optical.
Liphuputso tsa S. shibatae, tse phelang hantle ho 80 ° C, li bontša hore LA-HTM e ka sebelisoa ho ithuta hyperthermophiles, eseng feela thermophiles e bonolo. Ha e le hantle, ha ho na moeli ho mefuta e mengata ea mocheso o ka finyelloang ka LA-HTM, esita le mocheso o ka holimo ho 100 ° C o ka finyelloa ka khatello ea sepakapaka ntle le ho belisoa, joalokaha ho bontšitsoe ke sehlopha sa rona sa 38 ka lik'hemik'hale tsa hydrothermal chemistry atmospheric. khatello A. Laser e sebelisetsoa ho futhumatsa nanoparticles ea khauta 40 ka tsela e ts'oanang. Ka hona, LA-HTM e na le monyetla oa ho sebelisoa ho shebella li-hyperthermophiles tse e-s'o ka li e-ba teng tse nang le microscopy ea maemo a phahameng a holimo tlas'a maemo a tloaelehileng (ke hore tlas'a khatello ea tikoloho).
Liteko tsohle li entsoe ka microscope e entsoeng hae, ho kenyeletsoa khanya ea Köhler (e nang le LED, M625L3, Thorlabs, 700 mW), sets'oants'o sa mohlala se nang le motsamao oa letsoho oa xy, sepheo (Olympus, 60x, 0.7 NA, moea, LUCPlanFLN60X kapa 60x, NA25. , UPLFLN60XOI), CGM camera (QLSI cross grating, 39 µm pitch, 0.87 mm from Andor Zyla camera sensor) ho fana ka litšoantšo tse matla le tsa wavefront, le khamera ea sCMOS (ORCA Flash 4.0 V3, 16-bit mode , ho tloha Hamamatsu) ho rekota lintlha tse bontšitsoeng ho Setšoantšo sa 5 (ho sesa ha baktheria). The dichroic beam splitter ke 749 nm BrightLine edge (Semrock, FF749-SDi01). Sesefa se ka pele ho khamera ke 694 short pass filter (FF02-694/SP-25, Semrock). Titanium safire laser (Laser Verdi G10, 532 nm, 10 W, pumped tsunami laser cavity, Spectra-Physics Fig. 2-5, e nkeloa sebaka ke Millenia laser, Spectraphysics 10 W, pumped Mira laser cavity, Coherent, bakeng sa Setšoantšo sa 2 -5). 6 le 7) li behiloe ho wavelength \({{({\rm{\lambda }}}}}}}=800\) nm, e tsamaellanang le plasmon resonance spectrum ea nanoparticles ea khauta. 1152 pixels) li ile tsa rekoa ho tsoa ho Meadowlark Optics Li-hologram li ne li baloa ho sebelisoa algorithm ea Gerchberg-Saxton joalokaha e hlalositsoe sehokelong.
Cross grating wavefront microscopy (CGM) ke mokhoa oa optical microscopy o thehiloeng ho kopantseng grating ea mahlakore a mabeli (e tsejoang hape e le cross grating) bohole ba millimeter e le 'ngoe ho tloha ho sensor e tloaelehileng ea khamera. Mohlala o tloaelehileng ka ho fetisisa oa CGM oo re o sebelisitseng thutong ena o bitsoa "4-wavelength transverse shift interferometer" (QLSI), moo ho phunyeletsa ho nang le mokhoa oa ho hlahloba matla / phase o hlahisitsoeng le ho patoa ke Primot et al. ka 200034. Mehala ea grating e otlolohileng le e holimo e etsa meriti e kang ea grid ho sensor, ho sotha ha eona ho ka sebetsoa ka lipalo ka nako ea nnete ho fumana ho sotha ha maqhubu a optical (kapa profil ea karolo e lekanang) ea leseli la ketsahalo. Ha e sebelisoa ka microscope, k'hamera ea CGM e ka bonts'a phapang ea tsela ea optical ea ntho e setšoantšong, e tsejoang hape e le optical deep (OT), e nang le kutloisiso ka tatellano ea nanometers36. Tekanyong efe kapa efe ea CGM, e le ho felisa mefokolo leha e le efe likarolong tsa optical kapa maballo, setšoantšo sa mantlha sa OT se tlameha ho nkoa le ho tlosoa litšoantšong leha e le life tse latelang.
Microscopy ea mocheso e entsoe ho sebelisoa kh'amera ea CGM joalo ka ha ho hlalositsoe bukeng. 32. Ka bokhutšoanyane, ho futhumatsa mokelikeli ho fetola index ea eona ea refractive, ho etsa hore ho be le lense ea mocheso ea mocheso e senyang lesela la ketsahalo. Phapang ena ea maqhubu a maqhubu e lekantsoe ke CGM mme e sebetsoa ho sebelisoa algorithm ea deconvolution ho fumana kabo ea mocheso oa mahlakore a mararo sebakeng sa mokelikeli. Haeba li-nanoparticles tsa khauta li ajoa ka ho lekana ho pholletsa le sampuli, 'mapa oa mocheso o ka etsoa libakeng tse se nang libaktheria ho hlahisa litšoantšo tse molemo, e leng seo ka linako tse ling re se etsang. Setšoantšo sa litšupiso sa CGM se nkiloe ntle le ho futhumatsoa (ka laser e tima) 'me ka mor'a moo se nkuoe sebakeng se le seng setšoantšong ka laser.
Ho lekanya boima bo ommeng ho finyelloa ho sebelisoa k'hamera e tšoanang ea CGM e sebelisetsoang setšoantšo sa mocheso. Litšoantšo tsa litšupiso tsa CGM li ile tsa fumanoa ka ho tsamaisa sampuli ka potlako ho x le y nakong ea ho pepeseha e le mokhoa oa ho leka-lekanya inhomogeneity leha e le efe ho OT ka lebaka la boteng ba libaktheria. Ho tsoa litšoantšong tsa OT tsa libaktheria, biomass ea bona e fumanoe ho sebelisoa litšoantšo tse kopaneng libakeng tse khethiloeng ho sebelisoa algorithm ea hae ea Matlab (sheba karoloana ea "Numerical Code"), ho latela ts'ebetso e hlalositsoeng ho ref. 48. Ka bokhutšoanyane, re sebelisa kamano \(m={\alpha}^{-1}\iint {{\mbox{OT}}}\left(x,y\ right){{\mbox{d}} } x{{\mbox{d}}}y\), moo \({{\mbox{OT}}}\left(x,y\ right)\) e leng setšoantšo sa botebo ba mahlo, \(m\) e leng boima bo omileng le \({{{{\rm{\ alpha }}}}}}\) ke ntho e sa fetoheng. Re khethile \({{{{\rm{\alpha)))))))=0.18\) µm3/pg, e leng mokhoa o tloaelehileng oa lisele tse phelang.
Sekoahelo sa 25 mm bophara le 150 µm se teteaneng se koahetsoeng ka nanoparticles ea khauta se ile sa kenngoa ka kamoreng ea AttofluorTM (Thermofisher) e nang le nanoparticles ea khauta e shebile holimo. Geobacillus stearothermophilus e ile ea hlophisoa bosiu bo le bong sebakeng sa LB (200 rpm, 60 ° C) pele ho letsatsi le leng le le leng la liteko. Lerotholi la 5 µl la ho fanyeha ha G. stearothermophilus le optical density (OD) ea 0.3 ho 0.5 e ile ea behoa holim'a sekoahelo se nang le nanoparticles ea khauta. Ka mor'a moo, sekoahelo se chitja sa 18 mm bophara se nang le lesoba la 5 mm bophara bohareng se ile sa theoleloa holim'a lerotholi, 'me 5 μl ea ho emisoa ha baktheria ka boholo bo tšoanang ba optical e sebelisoa khafetsa bohareng ba lesoba. Liliba tse holim'a likoahelo li ile tsa lokisoa ho latela mokhoa o hlalositsoeng ho ref. 45 (sheba Boitsebiso ba Tlatsetso bakeng sa tlhahisoleseding e eketsehileng). Ebe u eketsa 1 ml ea LB medium ho sekoahelo ho thibela lera la metsi hore le se ke la omella. Sekoaelo sa ho qetela se beoa holim'a sekoahelo se koetsoeng sa kamore ea Attofluor™ ho thibela moea oa mouoane nakong ea ho incubation. Bakeng sa liteko tsa ho mela, re ne re sebelisa li-spores, tseo, ka mor'a liteko tse tloaelehileng, ka linako tse ling li neng li koahela sekoahelo se ka holimo. Ho ile ha sebelisoa mokhoa o tšoanang ho fumana Sulfolobus shibatae. Matsatsi a mararo (200 rpm, 75 ° C) a temo ea pele ea Thiobacillus serrata a ile a etsoa ka 182 (DSMZ) e bohareng.
Mehlala ea li-nanoparticles tsa khauta li entsoe ke micellar block copolymer lithography. Mokhoa ona o hlalosoa ka botlalo ho Khaolo. 60. Ka bokhutšoanyane, li-micelles tse kenyang li-ion tsa khauta li ile tsa etsoa ka ho kopanya copolymer le HAuCl4 ka toluene. Likoahelo tse hloekisitsoeng li ile tsa qoelisoa ka har'a tharollo 'me tsa phekoloa ka mahlaseli a UV ka pel'a ntho e fokotsang ho fumana peo ea khauta. Qetellong, peo ea khauta e ile ea lengoa ka ho kopana le sekoaelo se nang le tharollo e nang le metsi ea KAuCl4 le ethanolamine ka metsotso e 16, e leng se ileng sa fella ka tlhophiso ea nako e telele le e ts'oanang haholo ea li-nanoparticles tsa khauta tse sa pota-potileng haufi le infrared.
Ho fetolela li-interferograms ho litšoantšo tsa OT, re sebelisitse algorithm ea maiketsetso, joalo ka ha ho hlalositsoe sehokelong. 33 mme e fumaneha joalo ka sephutheloana sa Matlab sebakeng se latelang sa polokelo ea sechaba: https://github.com/baffou/CGMprocess. Sephutheloana se ka bala matla le litšoantšo tsa OT ho ipapisitse le li-interferogram tse rekotiloeng (ho kenyeletsoa le litšoantšo tsa litšupiso) le sebaka sa sebaka sa khamera.
Ho bala mokhoa oa mohato o sebelisoang ho SLM ho fumana boemo ba mocheso o fanoeng, re sebelisitse algorithm39,42 e entsoeng lapeng e fumanehang sebakeng se latelang sa polokelo ea sechaba: https://github.com/baffou/SLM_temperatureShaping. Kenyelletso ke sebaka sa mocheso se lakatsehang, se ka beoang ka dijithale kapa ka setšoantšo sa monochrome bmp.
Ho arola lisele le ho lekanya boima ba tsona bo omileng, re sebelisitse algorithm ea rona ea Matlab e phatlalalitsoeng sebakeng se latelang sa polokelo ea sechaba: https://github.com/baffou/CGM_magicWandSegmentation. Setšoantšong se seng le se seng, mosebelisi o tlameha ho tobetsa baktheria kapa mCFU ea thahasello, a fetole maikutlo a wand, 'me a netefatse khetho.
Bakeng sa tlhaiso-leseling e batsi mabapi le moralo oa thuto, bona Tlaleho ea Patlisiso ea Tlhaho e hokahaneng le sengoloa sena.
Lintlha tse tšehetsang liphetho tsa phuputso ena li fumaneha ho tsoa ho bangoli ba fapaneng ka kopo e utloahalang.
Khoutu ea mohloli e sebelisitsoeng thutong ena e hlalositsoe ka botlalo karolong ea Method, 'me liphetolelo tsa debug li ka khoasolloa ho https://github.com/baffou/ lipolokelong tse latelang: SLM_temperatureShaping, CGMprocess, le CGM_magicWandSegmentation.
Mehta, R., Singhal, P., Singh, H., Damle, D. & Sharma, AK Insight ka thermophiles le lisebelisoa tsa tsona tse pharaletseng. Mehta, R., Singhal, P., Singh, H., Damle, D. & Sharma, AK Insight ka thermophiles le lisebelisoa tsa tsona tse pharaletseng.Mehta, R., Singhal, P., Singh, H., Damle, D. le Sharma, AK Overview ea thermophiles le ts'ebeliso ea tsona e pharaletseng. 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. le Sharma AK Kutloisiso e tebileng ea thermophiles le mefuta e mengata ea likopo.3 Biotechnology 6, 81 (2016).
Nako ea poso: Sep-26-2022