يقدم هذا البروتوكول فحصا للضوء للتحقيق في سلوك التصوير الضوئي ليرقات دروفيا لارفال. في هذا الفحص ، يتم إنشاء بقعه ضوئيه كمحفز للضوء ، ويتم تسجيل عمليه تجنب ضوء اليرقات بواسطة نظام تصوير قائم علي ضوء الاشعه تحت الحمراء.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
مقالة منهجية
يقدم هذا البروتوكول فحصا للضوء للتحقيق في سلوك التصوير الضوئي ليرقات دروفيا لارفال. في هذا الفحص ، يتم إنشاء بقعه ضوئيه كمحفز للضوء ، ويتم تسجيل عمليه تجنب ضوء اليرقات بواسطة نظام تصوير قائم علي ضوء الاشعه تحت الحمراء.
تظهر يرقات دروفوسيلا الصباغية الضوء الواضح-تجنب السلوك اثناء مرحله الشيخوخة. يمكن استخدام الصور الضوئية كنموذج لدراسة سلوك تجنب الحيوانية. هذا البروتوكول يقدم فحص بقعه ضوء للتحقيق في السلوك الضوئي اليرقة. وتشمل المجموعة التجريبية جزاين رئيسيين: نظام التحفيز البصري الذي يولد البقعة الضوئية ، ونظام التصوير الضوئي القائم علي ضوء الاشعه تحت الحمراء الذي يسجل عمليه تجنب الضوء اليرقة. يسمح هذا الفحص بتتبع سلوك اليرقة قبل الدخول ، واثناء المواجهة ، وبعد ترك البقعة المضيءه. تفاصيل حركه يرقات بما في ذلك التباطؤ ، وقفه ، صب الراس ، وتحول يمكن التقاطها وتحليلها باستخدام هذا الأسلوب.
تظهر يرقات دروفوسيلا الصباغية الضوء الواضح-تجنب السلوك اثناء مرحله الشيخوخة. وقد تم التحقيق في دروفيسيلا ليرقات الفوتواكسيس ، وخاصه في السنوات الماضية 501،2،3،4،5،6،7 ،8. في السنوات الاخيره ، علي الرغم من حقيقة ان 1) وقد تم تحديد العديد من الخلايا العصبية التوسط لتجنب ضوء يرقات4،5،9،10،11،12 و 2) وقد أنشئت للاتصال كامله من النظام البصري يرقات في القرار من الاشتباكات العصبية13، واليات العصبية الكامنة وراء phototaxis لا تزال غير واضحة إلى حد كبير.
وقد استخدم عدد من الاختبارات السلوكية في دراسة المحور الضوئي اليرقات. ويمكن تقسيمها إلى حد كبير إلى فئتين: واحده تنطوي علي تدرجات الضوء المكاني والأخرى التي تنطوي علي تدرجات الضوء الصدغي. بالنسبة لاختبارات تدرج الضوء المكاني ، تنقسم الساحة إلى عدد متساو من الأقسام في الضوء والظلام. ويمكن تقسيم الساحة إلى نصفي الضوء والظلام2،4 أو الأرباع الضوء والظلام14،15، أو يمكن حتى ان تكون مفصوله في الضوء البديل والساحات المظلمة مثل علي شطرنج7. عاده ، يتم استخدام لوحات أجار لفحص التدرج الضوء المكاني ، ولكن يمكن أيضا ان تستخدم الأنابيب التي تنقسم إلى الضوء البديل والأقسام المظلمة10،14.
في النسخة القديمة من المقايسات ، تنبع الاضاءه الخفيفة عموما من أسفل اليرقات. ومع ذلك ، الاضاءه في الإصدارات الأحدث تنبع إلى حد كبير من أعلاه ، منذ عيون اليرقات (علي سبيل المثال ، والاجهزه Bolwig التي حساسة لشده الضوء المنخفض أو المتوسط16) وترد في هيكل عظمي البلعوم الأنفي مبهمه مع فتحات نحو الجبهة العليا. وهذا يجعل اليرقات أكثر حساسية للضوء من الاتجاات الاماميه العليا من أدناه وراء الاتجاات7. النسبة لاختبارات تدرج الضوء الصدغي ، فان شده الضوء هي موحده مكانيا في الحلبة ، ولكن الكثافة تتغير مع مرور الوقت. بالاضافه إلى ضوء الموجه الزمنيه المربعة (اي ، وامض علي/قباله أو قويه/ضعيفه الضوء3،7) ، ويستخدم أيضا الضوء الزماني المتغيرة التي تتوافق مع منحدر خطي في كثافة8 لقياس حساسية اليرقات إلى تغيير وقتي التحفيز الخفيفة.
وهناك نوع ثالث من فحص الضوء الضوئي هو الملاحة الخفيفة الاتجاه سكيب ، والتي تنطوي علي الاضاءه من فوق في زاوية من 45 درجه7. قبل عمل كين وآخرون7، تم حساب المعلمات الخشنة فقط مثل عدد من اليرقات في المناطق الخفيفة والداكنة ، وتواتر تحول ، وطول درب في اختبارات فوتوتياكسيس اليرقات. منذ عمل هذه المجموعة نفسها ، مع تحليل عاليه الدقة الزمنيه سجل الفيديو لل phototaxis اليرقات ، والديناميكيات التفصيلية للحركة اليرقات خلال phototaxis (اي ، سرعات فورية من أجزاء مختلفه من الجسم اليرقات ، واتجاه الراس ، وتحول زاوية وقد تم تحليل السرعة الزاوي المقابلة)7. التالي ، تم العثور علي مزيد من التفاصيل من السلوك phototaxis اليرقات. في هذه الاختبارات ، يتم اختبار اليرقات في مجموعات بحيث لا يتم استبعاد تاثيرات المجموعة.
يقدم هذا البروتوكول فحصا موضعيا خفيفا للتحقيق في الاستجابات السلوكية الخاصة باليرقات لتحفيز الضوء الفردي. تتكون المجموعة التجريبية الرئيسية من نظام التحفيز البصري ونظام التصوير الضوئي القائم علي الاشعه تحت الحمراء. في نظام التحفيز البصري ، يقوم مصدر ضوء LED بتوليد بقعه ضوئيه مستديرة قطرها 2 سم علي لوحه أجار ، حيث يتم اختبار اليرقة. يمكن تعديل كثافة الضوء باستخدام برنامج تشغيل LED. ويشمل نظام التصوير كاميرا الاشعه تحت الحمراء التي تلتقط سلوك اليرقة بالاضافه إلى 3 850 nm الاشعه تحت الحمراء المصابيح التي توفر الاضاءه للكاميرا. يتم تغطيه عدسه الكاميرا بواسطة فلتر تمرير الفرقة 850 nm لمنع الضوء من نظام التحفيز البصري من دخول الكاميرا ، بينما يسمح للضوء بالاشعه تحت الحمراء بدخول الكاميرا. التالي ، يتم منع تدخل التحفيز البصري علي التصوير. في هذا الفحص ، يتم تسجيل وتحليل التفاصيل السلوكية للاستجابات السريعة ليرقات الفرد خلال فتره بما في ذلك قبل واثناء وبعد دخول الضوء.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
1. اعداد يرقات دروفيا
2. اعداد لوحات أجار
3. إنشاء نظام التحفيز البصري
4. إنشاء نظام التصوير
5. وضع المعلمات من التصوير
6. تسجيل الفيديو من السلوك تجنب الضوء
7-تحليل البيانات
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
ووفقا للبروتوكول ، استخدم فحص البقعة الضوئية للتحقيق في سلوك تجنب الضوء ليرقه الانسار الثالثة التي أثيرت عند 25 درجه مئوية علي المستوي المتوسط في غرفه بدوره خفيفه/داكنه 12 ساعة/12 ساعة. تم اختبار اليرقة 1118 w واحد باستخدام فحص البقعة الخفيفة عند 25.5 درجه مئوية. وكان متوسط شده الضوء من بقعه ضوء المتولدة من 460 nm الصمام 0.59 μW/سم2. تم تسجيل العملية برمتها من اليرقات دخول والخروج من بقعه ضوء وتحليلها باستخدامبرامج SOS والعرف مخطوطاتمكتوبه 12 ،
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
يعرض هذا البروتوكول فحص البقعة الضوئية لاختبار قدره يرقات دروفيا علي الهروب من الضوء. يسمح هذا الفحص بتتبع سلوك اليرقات قبل الدخول ، واثناء المواجهة ، وبعد ترك بقعه ضوئيه. يمكن التقاط تفاصيل حركه اليرقات وتحليلها. فحص بقعه خفيفه بسيطه جدا وتمتلك المحتملة القوية. تكلفه الجهاز كله ليست عاليه. في التجربة ، يتم استخدام ضوء LED كمصدر للضوء. ويمكن استبدالها بمصادر الضوء من أطوال موجية مختلفه ، إذا لزم الأمر. يمكن أيضا تعديل كثافة الضوء بواسطة محرك الاقراص LED. ادني كثافة الضوء في المكان يمكن ان تصل إلى 1.80 pW/مم...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
وليس لدي المؤلفين ما يفصحون عنه.
ويدعم هذا العمل مؤسسه العلوم الطبيعية في الصين (31671074) وصناديق البحوث الاساسيه لجامعات مقاطعه تشجيانغ (2019XZZX003-12).
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| 850 نانومتر & 3 نانومتر الأشعة تحت الحمراء توليد ضوء LED | Thorlabs ، الولايات المتحدة الأمريكية | PM100A | أجهزة الاستشعار المتوافقة: الصمام الثنائي الضوئي والحرارة نطاق الطاقة البصرية: 100 pW إلى 200 W نطاق الطول الموجي للمستشعر المتاح: 185 نانومتر -25 مو ؛ m معدل تحديث الشاشة: 20 هرتز عرض النطاق الترددي: DC-100 كيلو هرتز نطاق مستشعر الصمام الثنائي الضوئي ب: 50 nA-5 مللي أمبير نطاق مستشعر Thermopileb: 1 mV-1 V |
| AC إلى محول DC | Thorlabs ، الولايات المتحدة الأمريكية | S120VC | حجم الفتحة: & Oslash ؛ 9.5 مم نطاق الطول الموجي: 200-1100 نانومتر نطاق الطاقة: 50 nW-50 mW نوع الكاشف: Si الثنائي الضوئي (الأشعة فوق البنفسجية الموسعة) الخطية: & plusmn ؛ 0.5٪ قياس عدم اليقين: ± 3٪ (440-980 نانومتر) ، & plusmn ؛ 5٪ (280-439 نانومتر) ، & plusmn ؛ 7٪ (200-279 نانومتر ، 981-1100 نانومتر) |
| مرشح تمرير النطاق الترددي | Thorlabs ، الولايات المتحدة | الأمريكية DC2100 | LED النطاق الحالي: 0-2 A LED الدقة الحالية: 1 مللي أمبير LED الدقة الحالية: & plusmn ؛ 20 مللي أمبير LED الجهد الأمامي: 24 فولت نطاق تردد التعديل: 0-100 كيلو هرتز موجة جيبية التعديل: |
| ضوء أزرق LED موازاة تعسفي ؛ | ELP ، الصين | USBFHD01M | الحد الأقصى للدقة: 1920X1080 F6.0 مم المستشعر: 1 / 2.7 "CMOS OV2710 |
| وحدة تحكم مقياس الطاقة المدمجة ؛ | Ocean Optics ، الولايات المتحدة | الأمريكية USB2000 + (RAD) | الأبعاد: 89.1 مم × 63.3 مم × 34.4 مم الوزن: 190 جم الكاشف: Sony ILX511B (مجموعة CCD خطية من السيليكون 2048 عنصرا) نطاق الطول الموجي: 200-850 نانومتر وقت التكامل: 1 مللي ثانية & ndash ؛ 65 ثانية (20 ثانية نموذجية) النطاق الديناميكي: 8.5 × 10^7 (نظام) ؛ 1300: 1 لعملية استحواذ واحدة نسبة الإشارة إلى الضوضاء: 250: 1 (إشارة كاملة) الضوضاء المظلمة: 50 RMS تهم صريف: 2 (250 & ndash ؛ 800 نانومتر) شق: SLIT-50 عدسة مجموعة الكاشف: L2 ترتيب الفرز: OFLV-200-850 الدقة البصرية: ~ 2.0 نانومتر FWHM ضوء شارد: < 0.05٪ عند 600 نانومتر ؛ < 0.10٪ عند 435 نانومتر موصل الألياف البصرية: SMA 905 إلى 0.22 فتحة عددية أحادية الخيط ألياف |
| LED عالية الطاقة | سائق Minhongshi ، الصين | MHS-48XY | جهد العمل: DC12V الطول الموجي المركزي: 850nm |
| كاميرا ويب عالية الدقة | Thorlabs ، الولايات المتحدة الأمريكية | MWWHL4 | اللون: أبيض دافئ درجة حرارة اللون المرتبطة: 3000 K تيار الاختبار لطاقة LED النموذجية: 1000 مللي أمبير الحد الأقصى للتيار (CW): 1000 مللي أمبير عرض النطاق الترددي (FWHM): N / A الطاقة الكهربائية: 3000 ميجاوات زاوية الرؤية (الزاوية الكاملة): 120 درجة مئوية حجم الباعث: 1 مم × 1 مم العمر النموذجي: > 50 000 ساعة درجة حرارة التشغيل (بدون تكاثف): 0 إلى 40 درجة ؛ درجة حرارة التخزين C : -40 إلى 70 درجة ؛ C مجموعة المخاطر: RG1 – مجموعة منخفضة المخاطر |
| LED بيضاء | دافئة ميجا -9 ، الصين | BP850 / 22K | & Oslash ؛ 25.4 (+ 0 ~ -0.1) مم عرض النطاق الترددي: 22 & plusmn ؛ 3nm ذروة النفاذية: 80٪ الطول الموجي المركزي: 850nm & plusmn ؛ 3nm |
| مطياف | نويل دانجو | أمكاب9.22 | AMCap هو تطبيق التقاط الصور الثابتة والفيديو مع ميزات المعاينة والتسجيل المتقدمة. إنه تطبيق سطح مكتب مصمم لأجهزة الكمبيوتر التي تعمل بنظام التشغيل Windows 7 SP1 أو أحدث. معظم فيديو لنظام التشغيل Windows و يتم دعم الأجهزة المتوافقة مع DirectShow سواء كانت كاميرات ويب رخيصة أو بطاقات التقاط فيديو متقدمة. |
| مستشعر طاقة الصمام الثنائي الضوئي القياسي | سوبر دراجون ، الصين | YGY-122000 | الإدخال: تيار متردد 100-240 فولت ~ 50 / 60 هرتز 0.8 أمبير < / > الإخراج: مستشعر الطاقة الحرارية DC 12V 2A |
| ؛ | Thorlabs ، الولايات المتحدة الأمريكية | M470L3-C1 | اللون: أزرق الطول الموجي الاسمي: 470 نانومتر عرض النطاق الترددي (FWHM): 25 نانومتر الحد الأقصى للتيار (CW): 1000 مللي أمبير الجهد الأمامي: 3.2 فولت الطاقة الكهربائية (الحد الأقصى): 3200 ميجاوات حجم الباعث: 1 مم × 1 مم العمر النموذجي: 100 000 ساعة درجة حرارة التشغيل (بدون تكاثف): 0 إلى 40 درجة ؛ درجة حرارة التخزين C : -40 إلى 70 درجة ؛ C مجموعة المخاطرB: RG2 – مجموعة المخاطر |
| المتوسطة مستشعر الطاقة الحرارية | Thorlabs ، الولايات المتحدة الأمريكية | S401C | نطاق الطول الموجي: 190 نانومتر -20 مو ؛ م < br / > نطاق الطاقة الضوئية: 10 مو ؛ W-1 W (3 Wb) حجم فتحة الإدخال: & Oslash; 10 مم منطقة الكاشف النشطة: 10 مم × 10 مم أقصى كثافة للطاقة الضوئية: 500 واط / سم < سبر > 2 < / سبر > (متوسط) < br / > الخطية: & plusmn ؛ 0.5٪ |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.