مقالة منهجية

تخطيط الاختراق الكهربائي AC-DC لدراسة سلوكيات الفحص والابتلاع للبعوض الرسغي على أيدي الإنسان

1.2K مشاهدة

⸱

DOI:

10.3791/66877

⸱

نوفمبر 29, 2024

 ,  ,  ,  , 
1Department of Entomology, Kansas State University, 2Department of Pathobiology, Auburn University, 3National Bio and Agro-Defense Facility, USDA Agricultural Research Service

في هذه المقالة

ملخص

يتم وصف الإجراءات لدراسة سلوكيات الفحص والابتلاع لبعوض Culex tarsalis على أيدي الإنسان باستخدام تخطيط الاختراق الكهربائي AC-DC.

الملخص

ينقل البعوض مسببات الأمراض التي تؤثر سلبا على صحة الإنسان. يمكن استغلال فهم أكبر لبيولوجيا تغذية الدم والتفاعلات مع المضيفين ومسببات الأمراض لتطوير أهداف جديدة للسيطرة على الأمراض التي ينقلها البعوض. لسوء الحظ ، فإن سلوكيات التحقيق (أي العض) للبعوض غير مفهومة جيدا لأنها تحدث داخل الأنسجة المضيفة. هنا ، يتم وصف إجراء غير جراحي لاستخدام الاختراق الكهربائي AC-DC (EPG) لتصور سلوكيات تغذية البعوض وتحديدها بشكل غير مباشر عن طريق تسجيل التغييرات في الإشارات الكهربائية المتولدة عند الفحص والابتلاع على أيدي الإنسان. يتم توصيل أسلاك ذهبية رفيعة بالبعوض باستخدام غراء فضي موصل ومتصلة بأداة EPG. يحمل المضيف البشري مسبار جهد الركيزة في يده. يكمل فحص المضيف بواسطة البعوضة السلكية الدائرة الكهربائية ، ويتم تسجيل الإشارات الكهربائية على الكمبيوتر على أنها "أشكال موجية" يمكن بعد ذلك قياسها وتعدادها لتحليلها. وقد استخدمت هذه المنهجية لتوصيف سلوكيات الفحص والابتلاع للبعوض الزاعجة المصرية والبعوض البالي الرسغي ويمكن تطبيقها على أنواع البعوض الأخرى. يمكن استخدام EPG لدراسة آثار مسببات الأمراض والمبيدات الحشرية وعوامل أخرى على سلوكيات تغذية البعوض.

المقدمة

يتسبب البعوض في معاناة وخسائر اقتصادية في جميع أنحاء العالم بسبب أدواره كناقلات للأمراض والآفات المزعجة< فئة sup = "xref">1. ينقل بعوض الأنوفيليس الملاريا ، التي تسبب سنويا ما يقدر بنحو 219 مليون حالة على مستوى العالم ، وأكثر من 400,000 حالة وفاة < فئة سوب = "xref" >2 ، و 12 مليار دولار أمريكي في التكاليف المباشرة < فئة الدعم = "xref">3. ويعد بعوض الزاعجة أبرز الناقلات ذات الأهمية الصحية العمومية لأنه يحظى بوجود عالمي تقريبا وينقل عوامل الشيكونغونيا وحمى الضنك وداء الفيلاريات اللمفاوي وحمى الوادي المتصدع والحمى الصفراء وزيكا التي تحصد الأرواح وتطغى على النظم الصحية وتؤدي إلى معاناة مزمنة ومراضة مدى الحياة والعجز< فئة الدعم = "xref">4,< sup class = "xref">5. بالإضافة إلى ذلك ، ينقل بعوض كوليكس عوامل التهاب الدماغ للخيول ، والتهاب الدماغ الياباني ، وداء الفيلاريات اللمفاوي ، والتهاب دماغ سانت لويس ، وحمى غرب النيل ، والتي تؤثر على كل من صحة الإنسان < فئة الدعم = "xref">3،< sup class = "xref">4.

مكافحة النواقل باستخدام الأساليب القائمة على المبيدات الحشرية هي الطريقة الرائدة للسيطرة على الأمراض المنقولة بالنواقل على مستوى العالم6,7. ومع ذلك، فإن عدد المبيدات الحشرية المتاحة لمكافحة البعوض محدود. بالإضافة إلى ذلك ، تتطور مقاومة المبيدات الحشرية في العديد من الأنواع ، خاصة في بعوض الزاعجة ، مما يؤثر على قدرتنا على مكافحة الأمراض المنقولة بالنواقل ويؤدي إلى الحاجة إلى استراتيجيات مكافحة جديدة< sup class = "xref" >6,< sup class = "xref">8. يمكن أن يؤدي الفهم الأفضل لبيولوجيا البعوض ، والتفاعلات بين البعوض والمضيف والممرض ، والعمليات التي تنظم انتقال مسببات الأمراض إلى تسهيل تطوير أدوات جديدة لمكافحة النواقل < فئة الدعم = "xref">6.

< p class = "jove_content" >يمكن أن تؤثر سلوكيات الفحص والابتلاع في الأنسجة المضيفة على انتقال مسببات الأمراض وأمراض المرض< فئة الدعم = "xref" >9،< sup class = "xref" >10،11,12. على سبيل المثال ، تم تناول المزيد من microfilariae عندما تتغذى الزاعجة المصرية مباشرة من الشعيرات الدموية بدلا من الدم المتراكم خارج الأوعية الممزقة< فئة الدعم = "xref">13. وبالتالي ، يمكن أن تساعد البحوث الأساسية والتطبيقية حول هذا الموضوع في تطوير وتحسين وتقييم استراتيجيات مكافحة البعوض وغيرها من التدابير المضادة لانتقال مسببات الأمراض. ومع ذلك ، توجد فجوات معرفية كبيرة في تفاصيل سلوكيات تغذية الدم المشفرة التي تحدث تحت سطح جلد المضيف لأن هذه السلوكيات غالبا ما تتطلب إجراءات جراحية على نماذج حية أو تستخدم ركائز اصطناعية شفافة أو أنظمة غذائية سائلة< sup class = "xref" >9،11،14 ، < sup class = "xref">15. تم استخدام تقنيات الاختراق الكهربائي غير الغازية (EPG ؛ وتسمى أيضا الرسم البياني للاختراق الكهربائي) لدراسة سلوكيات تغذية الحشرات التي تتغذى على النباتات المتعلقة بانتقال مسببات الأمراض النباتية ، ومقاومة النبات المضيف ، وأنماط عمل المبيدات الحشرية لأنها تسمح للباحثين بمراقبة وتسجيل وتحديد حركات وسلوكيات أجزاء الفم التي تحدث داخل الأنسجة المضيفة بشكل غير مباشر < فئة الدعم = "xref">10،< sup class = "xref">12.

منذ الخمسينيات من القرن العشرين ، تم تطبيق تقنيات مراقبة الاختراق الإلكترونية على المفصليات التي تغذي الدم ، بما في ذلك البعوض < فئة الدعم = "xref" > 16 ، < sup class = "xref" > 17 ، < sup class = "xref" > 18 ، < sup class = "xref" > 19 ، < sup class = "xref" >20. ومع ذلك ، لم يتم اعتماد EPG على نطاق واسع للمفصليات التي تغذي الدم لأن الأنشطة البيولوجية المقابلة لأشكال الموجة لم يتم التحقق منها مطلقا < فئة sup = "xref" >21. بالإضافة إلى ذلك ، أدت تصميمات وإلكترونيات الأدوات المبكرة إلى الإفراط في التركيز على بعض الإشارات الكهربائية ، ونسب ضوضاء إلى إشارة عالية ، ودقة منخفضة وتشويه أشكال الموجة ، وتهيج مضيفي الفقاريات< فئة sup = "xref" > 12 ، < sup class = "xref" >22. أداة أحدث ، جهاز مراقبة AC-DC EPG < sup class = "xref" >23 ، لديها إعدادات متغيرة ومعالجة إشارات محسنة ، مما يجعلها أكثر ملاءمة لتسجيل المفصليات التي تتغذى على الدم وفك تشفير الأصول البيولوجية لأشكال الموجة في دراسات الارتباط التجريبية< فئة الدعم = "xref">10،< فئة الدعم = "xref">12.

بالنسبة ل EPG ، يتم تطبيق إشارة كهربائية على المضيف من خلال مسبار جهد الركيزة (أي القطب المرجعي). يتم توصيل المفصليات بقطب تسجيل ويوضع على المضيف. عندما تقوم المفصليات بإدخال أجزاء الفم (أي النمط) في المضيف ، يتم نقل الإشارة الكهربائية إلى شاشة AC-DC EPG لمعالجة الإشارة. ثم يتم عرض الإشارات الكهربائية على جهاز الكمبيوتر ك "أشكال موجية" تتوافق مع سلوكيات محددة مثل حركات أجزاء الفم ، والابتلاع ، وإفراز اللعاب ، واكتساب / تلقيح مسببات الأمراض < فئة sup = "xref" > 10 ، < sup class = "xref" >12. يمكن بعد ذلك حساب متغيرات الاستجابة المتسلسلة وغير المتسلسلة المتعلقة بمدة وعدد الأشكال الموجية < فئة sup = "xref" >24 ، < sup class = "xref" >25 على مستويات هرمية مختلفة (العائلات والأنواع والأنواع الفرعية) بناء على تكرار ومدة الأشكال الموجية لاكتساب نظرة ثاقبة لسلوكيات التغذية التي تحدث داخل الأنواع وفيما بينها ، واستجابة للعوامل الحيوية واللاأحيائية ، مثل المضيفين ومسببات الأمراض والمبيدات الحشرية والظروف البيئية< فئة SUP = "XREF" >10،< فئة SUP = "XREF">12.

حتى الآن ، تم استخدام جهاز مراقبة AC-DC EPG لتوصيف سلوكيات الفحص والابتلاع ل Ae. aegypti26 و Culex tarsalis27 يتغذى البعوض على أيدي الإنسان ، وقراد Dermacentor variabilis و Amblyomma americanum يتغذى على العجول البقرية < فئة sup = "xref">28. بالإضافة إلى ذلك ، تم تطوير نموذج الفئران ل EPG29 مؤخرا لتسهيل دراسات مسببات الأمراض باستخدام هذه الأداة. تعتبر الأيدي البشرية مثالية لتوصيف شكل موجة البعوض الأولي لأن المضيفين البشريين يمكنهم الإبلاغ عندما يشعرون بفحص البعوض بالإضافة إلى السلوكيات الأخرى ، مما يجعل ارتباط أشكال الموجة بالسلوكيات أسهل (الجدول 1). بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن يساهم فهم أفضل للمرونة في سلوكيات التغذية بين البعوض في مجموعات بشرية مختلفة في تطوير تدخلات إدارية أكثر تخصصا للبعوض ومسببات الأمراض التي ينقلها.

الجدول 1: وصف عائلات الأشكال الموجية المستخدمة لتصنيف الإشارات الكهربائية المسجلة من Culex tarsalis على أيدي الإنسان باستخدام AC-DC EPG. مرحلة التحقيق والأنشطة البيولوجية المقابلة لكل عائلة موجية. انظر Cooper et al.27 لمزيد من المعلومات. الاختصار: AC = التيار المتردد ، DC = التيار المباشر ، EPG = electropenetrograph. الرجاء النقر هنا لتنزيل هذا الجدول.

لتسهيل استخدام EPG لدراسة بيولوجيا البعوض والتفاعلات بين المضيف والنواقل ، يتم هنا عرض منهجية تحديد سلوكيات التغذية Cx. البعوض الرسغي على أيدي الإنسان باستخدام جهاز مراقبة AC-DC EPG. تعتمد هذه البروتوكولات على إجراءات AC-DC EPG الأساسية الموضحة في الموارد عبر الإنترنت30 وتفترض أن المستخدمين لديهم معرفة عملية أساسية ب AC-DC EPG والبرامج المرتبطة بها< فئة الدعم = "XREF">31. يمكن تعديل الإجراءات الموضحة لأنواع البعوض والمضيفة الأخرى وتوفر أساسا لتسهيل البحث القائم على الفرضيات لسلوكيات تغذية البعوض.

الجدول 2: تعريفات مصطلحات AC-DC EPG الشائعة. تستند التعريفات إلى تلك الواردة في الموارد عبر الإنترنت30,31 والأدبيات العلمية32. الاختصار: AC = التيار المتردد ، DC = التيار المباشر ، EPG = electropenetrograph. الرجاء النقر هنا لتنزيل هذا الجدول.

البروتوكول

تمت الموافقة على هذا البروتوكول (IRB-10729) من قبل مجلس المراجعة المؤسسية (IRB) للبحوث البشرية في جامعة كانساس ستيت27 وهو مخصص للاستخدام مع البعوض الخالي من المسببات المرضية فقط. قدم المتطوعون البشريون موافقتهم المستنيرة للمشاركة في الدراسة ونشر بياناتهم. قبل البدء في أي عمل مع الحيوانات أو البشر أو المخاطر البيولوجية، تأكد من مراجعة جميع الإجراءات والموافقة عليها من قبل اللجان التنظيمية المؤسسية المناسبة أو الأفراد المسؤولين عن الإشراف. راجع جدول المواد للحصول على تفاصيل حول جميع المعدات والمواد المستخدمة في هذا البروتوكول.

1. التحضير والتجهيز الأولي

  1. قم بإعداد جهاز مراقبة AC-DC EPG (الشكل 1A)، وقفص فاراداي (الشكل 1B،C)، والبرنامج وفقاً لما تم وصفه سابقاً30,31 باستخدام التعديلات الموضحة أدناه (الخطوات 1.1.1-1.1.5). ارجع إلى الموارد المتاحة على الإنترنت30 للحصول على دروس تعليمية خطوة بخطوة حول إعداد واستخدام المعدات والبرمجيات. احفظ الإعداد المطلوب كافتراضي في برنامج إدارة الأجهزة ومراجعة شكل الموجة. ارجع إلى الجدول 2 للحصول على قائمة بمصطلحات AC-DC EPG الشائعة وتعاريفها.
    1. قم بتوصيل مضخم المرحلة الرأسية (head amp) ومسبار جهد الركيزة بالقناة 1 في صندوق التحكم.
      ملاحظة: يتم عرض التسجيل من قناة واحدة على الرغم من أن جهاز مراقبة AC-DC يمكنه استيعاب أربعة حشرات ومضيفين في وقت واحد.
    2. تأكد من تشغيل القناة 1 في صندوق التحكم وتشغيل قناتي Pre-1 وPost-1 المقابلتين في صندوق واجهة التبديل.
      ملاحظة: يجب أن تظل القنوات غير المستخدمة مغلقة.
    3. استخدم برنامج إدارة الأجهزة لتفعيل القناتين 1 و3 في لوحة DI-710 A/D (دون غيرهما) لتسجيل إشارات ما قبل وما بعد التقويم.
    4. قم بتنسيق برنامج إدارة الأجهزة لعرض/تراكب أشكال الموجات قبل وبعد التقويم (على سبيل المثال، 1 = 1 لإشارة ما قبل التقويم و 2 = 3 لإشارة ما بعد التقويم).
    5. اضبط معدل أخذ العينات في برنامج إدارة الأجهزة على 100 عينة في الثانية لكل قناة (أي S/s/CHAN: 100).
  2. صناعة وصلات الحشرات (insect stubs)26,27,29,30:
    1. قم بتسخين مكواة اللحام مسبقاً إلى درجة الحرارة الموصى بها لنوع سلك اللحام ذي القلب الراتنجي المستخدم.
    2. استخدم أداة قطع وتعرية الأسلاك لإزالة الغلاف البلاستيكي لمسافة ~6 cm من نهاية لفة سلك نحاسي 20 AWG، مع تجنب قطع أو خدش حزمة الأسلاك النحاسية الداخلية (الشكل 2A). بعد ذلك، اقطع حزمة الأسلاك النحاسية المكشوفة وفككها إلى شعيرات فردية (الشكل 2B).
    3. استخدم زرادية ذات رأس مدبب للف سلك نحاسي واحد حول ساق مسمار زخرفي (escutcheon pin) مناسب أسفل الرأس (أي الجزء العلوي المسطح) بحيث يمتد معظم السلك النحاسي خلف رأس المسمار. قم بطي طرف السلك فوق رأس المسمار لتثبيته في مكانه (الشكل 2C).
      ملاحظة: قم باختبار مسامير زخرفية مختلفة لتحديد المسامير التي تثبت بإحكام في منفذ مضخم المرحلة الرأسية (عندما يكون مطفأً، ومفصولاً عن الكهرباء، ومضبوطاً على 106 Ohms (Ω)).
    4. ثبّت ساق المسمار الزخرفي في أداة المساعدة في اللحام (helping hands) بحيث يشير السلك النحاسي للأعلى. ثم ضع كمية صغيرة (~0.2 cm كروية) من مساعد اللحام (flux) القابل للذوبان في الماء عند نقطة التقاء المسمار الزخرفي والسلك النحاسي (الشكل 2D).
      تحذير: مساعد اللحام مادة سامة ويجب التعامل معها بحذر.
    5. قم بفرد ~10 cm من سلك اللحام وقم بتسويته. ضع مكواة اللحام الساخنة على رأس المسمار لبضع ثوانٍ حتى ينصهر مساعد اللحام ويسخن المعدن. ثم اضغط بطرف سلك اللحام على رأس المسمار بجوار مكواة اللحام حتى ينصهر اللحام ويغطي نقطة الالتقاء تماماً، مما يدمج المسمار والسلك في وصلة حشرة واحدة.
    6. أثناء تبريد وصلة الحشرة، نظف طرف مكواة اللحام باستخدام سلك فولاذي وإسفنجة رطبة.
    7. بمجرد أن تبرد، قم بإزالة وصلة الحشرة من أداة المساعدة. اشطف وصلة الحشرة في إيثانول 70% ثم في الماء لإزالة بقايا مساعد اللحام. قم بقص السلك النحاسي للطول المطلوب (~3 cm، الشكل 2E).
    8. كرر الخطوات 1.2.3-1.2.7 حتى يتم تصنيع 20-30 وصلة حشرات.
  3. تجميع جهاز شفط الحشرات26,27:
    1. مرر طرف ماصة باستور زجاجية عبر لهب، مع تدوير الماصة قليلاً. كرر العملية حتى يصبح طرف الماصة بالحجم المناسب ليلتف بإحكام حول بطن الحشرة.
    2. غطِّ الطرف العريض من ماصة باستور المعدلة بشبكة ناموس، ثم أدخلها مباشرة في أنبوب سيليكون متصل بجهاز شفط مختبري وثبت نقطة الاتصال بشريط لاصق كهربائي لتشكيل جهاز شفط الحشرات (الشكل 2H).
      ملاحظة: يمكن إدخال ماصة باستور والشبكة في قطعة قصيرة من الأنبوب البلاستيكي المزود بوصلة فصل سريعة لسهولة التبديل بين الأحجام المختلفة (الشكل 2H).

إعداد مختبر الفيزيولوجيا الكهربائية لتسجيل EEG؛ يتضمن مضخماً، وحاسوباً، وقفص فاراداي، ومستشعرات.
الشكل 1: إعداد جهاز مراقبة AC-DC EPG للتسجيل على أيدي البشر. (A) مكونات EPG، بما في ذلك (1) صندوق التحكم، (2) صندوق واجهة المفتاح، (3) وحدة إمداد الطاقة، (4) لوحة DI-710 A/D، (5) الحاسوب، (6) منظم الطاقة، و (B) قفص فاراداي الذي يحتوي على (C) مجهر رقمي (7) على حامل عنق الإوزة، (8) غلاف فقاعي ووسائد هوائية، (9) مسبار جهد الركيزة، و (10) مضخم المرحلة الرأسية على حامل مختبري. الاختصارات: AC = التيار المتردد، DC = التيار المستمر، EPG = مخطط الاختراق الكهربائي. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الشكل.

عملية تجميع القسطرة باستخدام الأنابيب والسلك والأدوات؛ مخطط الإعداد التجريبي لنقل السوائل.
الشكل 2: أقطاب التسجيل المستخدمة في توصيل الأسلاك بالبعوض وجهاز شفط الحشرات للتعامل مع البعوض أثناء عملية التوصيل. (A) سلك نحاسي 20 AWG تمت إزالة 6 cm من غطائه البلاستيكي للكشف عن حزمة الأسلاك النحاسية بالداخل. (B) شعيرات فردية من حزمة الأسلاك النحاسية. (C) شعيرة واحدة من السلك النحاسي ملفوفة حول رأس مسمار نحاسي (escutcheon pin) مع ثني طرف السلك فوق رأس المسمار. (D) وضع كمية صغيرة من مساعد اللحام (flux) على نقطة التقاء المسمار النحاسي والسلك النحاسي، وهي مثبتة بواسطة أداة مساعدة للحام تمهيداً لعملية اللحام. (E) دعامة حشرة مكتملة مكونة من مسمار نحاسي ملحوم بسلك نحاسي. (F) قطب تسجيل مكون من سلك ذهبي ملفوف حول طرف السلك النحاسي لدعامة الحشرة ومثبت في مكانه بغراء فضي. (G) صورة مقربة للحلقة الذهبية الموجودة في طرف قطب التسجيل. (H) جهاز شفط حشرات مجمع (في الأعلى) ومفكك (في الأسفل) مصنوع من ماصات باستور معدلة، وشبكة بعوض، وأنابيب بلاستيكية، وشريط كهربائي، ووصلات فصل سريعة ذكرية، وبجانبه أنبوب الشفط المختبري المزود بوصلة فصل سريعة أنثوية (أعلى اليمين). أشرطة المقياس = 1 cm (A-F)، و200 µm (G). يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الشكل.

2. توصيل أسلاك البعوض

  1. تحضير البعوض والغراء الفضي (بعد ظهر أو مساء اليوم الذي يسبق عملية EPG):
    1. تربية والحفاظ على بعوض Cx. tarsalis سلالة KNWR كما هو موضح سابقاً27.
    2. تصويم إناث البعوض البالغة، التي يتراوح عمرها بين 5-17 يوماً بعد الخروج من الشرنقة، لمدة 8-12 ساعة لزيادة معدلات السبر، مع السماح لها بالوصول إلى الماء لتجنب النفوق.
    3. تحضير غراء فضي طازج26,27,28,29,30:
      1. إضافة 510 mg من رقائق الفضة بحجم 4-8 µm إلى بيكر سعة 20 mL. تصفير الميزان وإضافة 1,100 mg من غراء مدرسي غير سام إلى البيكر فوق رقائق الفضة.
      2. تصفير الميزان، وإضافة 510 mg من رقائق الفضة بحجم 8-10 µm إلى البيكر فوق الغراء، ثم إضافة 1,000 µL من الماء باستخدام ماصة.
      3. إضافة قضيب تحريك بلطف إلى البيكر ووضعه على لوح التحريك. البدء بالتحريك ببطء، ثم زيادة السرعة تدريجياً حتى الإعداد "السريع"، والتحريك لمدة 4 دقائق. التأكد من امتزاج جميع المكونات.
      4. استخدام ماصة نقل (بعد قطع طرفها) لنقل الغراء الفضي إلى أنابيب طرد مركزي دقيقة سعة 1.5 mL.
      5. لف أغطية أنابيب الغراء الفضي بـ Parafilm وتخزينها على طاولة المختبر حتى وقت الاستخدام.
        ملاحظة: يحتفظ الغراء الفضي بالقوام الصحيح لمدة تصل إلى يومين، ولكن يُنصح بتحضير غراء طازج في المساء الذي يسبق الاستخدام30.
  2. تحضير أقطاب التسجيل26,27,29,30:
    1. رج الغراء الفضي بقوة باستخدام جهاز vortex قبل الاستخدام.
    2. تغليف كتلة من الرغوة (foam) بغطاء بلاستيكي طازج لتثبيت قواعد الحشرات المُعدة والبعوض الموصول بالأسلاك.
      ملاحظة: يجب أن تكون الرغوة كبيرة بما يكفي للسماح للبعوض الموصول بالأسلاك بالوقوف على السطح دون تلامس، ولكن صغيرة بما يكفي لتناسب صندوق التخزين. تحذير: قد تحتوي قطرات الإخراج التي تخرج بعد التغذية على الدم على مسببات أمراض. تخلص من الغطاء البلاستيكي/كتلة الرغوة بشكل مناسب بعد الاستخدام.
    3. إزالة التآكل (والغراء الفضي القديم في حال إعادة استخدام قواعد الحشرات) من طرف السلك النحاسي عن طريق كشط الجزء العلوي بطول 1 cm من السلك النحاسي بشفرة حلاقة حتى يصبح لامعاً من جميع الجوانب. تحضير قاعدة حشرة واحدة لكل بعوضة، بالإضافة إلى بعض القواعد الإضافية.
    4. قطع سلك ذهبي بقطر 0.025 mm إلى قطع بطول 4-5 cm. يجب دائماً إمساك السلك بملقط ذاتي الإغلاق مغطى بشريط لاصق لتجنب ثني السلك.
      ملاحظة: يكون السلك الذهبي أسهل بكثير في الرؤية على خلفية سوداء.
    5. وضع طرف السلك الذهبي على طول الطرف النظيف للسلك النحاسي لقاعدة الحشرة، ولف السلك الذهبي بلطف 3 مرات حول السلك النحاسي.
    6. استخدام مسبار تشريح لوضع الغراء الفضي لتثبيت السلك الذهبي في مكانه. التأكد من عدم وجود طرف زائد أو طرف مرتخٍ. وضع قاعدة الحشرة في الرغوة حتى يجف الغراء.
    7. مسح السلك الذهبي الموصول بقاعدة الحشرة بلطف لتنعيمه وتشكيله على هيئة قوس طويل وانسيابي (الشكل 2F). تقليم السلك إلى الطول المطلوب (~2.5-3 cm).
    8. باستخدام مجهر تشريح، استخدم ملقطاً دقيق الرأس لصنع حلقة ذهبية عند طرف السلك الذهبي، وثني الحلقة بزاوية 90° كما هو موضح أدناه (الخطوات 2.2.8.1-2.2.8.4؛ الشكل 2E,F). التأكد من أن الحلقة الذهبية مغلقة تماماً. إعادة قاعدة الحشرة إلى كتلة الرغوة.
      1. باستخدام اليد غير المهيمنة، أمسك قاعدة الحشرة من المسمار النحاسي، بحيث يلامس طرف السلك الذهبي منصة المجهر. وباستخدام اليد المهيمنة، أمسك الطرف النهائي للسلك الذهبي بملقط دقيق الرأس.
      2. باستخدام الملقط دقيق الرأس، مرر طرف السلك الذهبي فوق السلك النحاسي لقاعدة الحشرة بالقرب من مكان لصق السلك الذهبي. المس بالملقط والسلك الذهبي منصة المجهر.
      3. اسحب قاعدة الحشرة بلطف حتى يشكل السلك الذهبي حلقة ذهبية صغيرة حول طرف الملقط دقيق الرأس (لا تسحب بقوة زائدة). حرر السلك الذهبي وأزل الملقط بعناية.
      4. بينما لا تزال تمسك قاعدة الحشرة باليد غير المهيمنة، أمسك الحلقة الذهبية بالملقط دقيق الرأس بحيث يكون الملقط بزاوية عمودية على عنق السلك ويكون طرف الملقط ممتداً عبر منتصف الحلقة الذهبية، وبذلك يمسك كلا جانبي الحلقة. اسحب قاعدة الحشرة بلطف مع تدوير الملقط خفيفاً بعيداً عن قاعدة الحشرة حتى تنثني الحلقة بزاوية 90° بالنسبة لعنق السلك (الشكل 2G).
  3. توصيل أقطاب التسجيل بالبعوض26,27,29,30 (صباح يوم EPG):
    1. تخدير البعوض الصائم بغاز CO2 حتى يتوقف كل نشاط حركي. وضع البعوض على ظهره على وسادة التخدير، بحيث تكون البطون مواجهة للباحث.
    2. وضع قطعة بطول ~2 cm من الشريط اللاصق المخبري تحت مجهر التشريح، بحيث يكون الجانب اللاصق للأسفل. وضع قطرة بحجم 0.5 cm (~ 10 µL) من الغراء الفضي على الشريط.
    3. سحب بطن بعوضة مخدرة إلى ماصة باستور المعدلة باستخدام الشفط لفترة كافية فقط لتثبيت البطن في مكانها. تثبيت البعوضة تحت مجهر التشريح فوق الغراء الفضي باستخدام الشافطة.
      ملاحظة: يمكن أن تكون الأجنحة داخل أو خارج طرف ماصة باستور المعدلة، ولكن وجودها في الداخل يساعد في منع سقوط البعوضة. تجنب ثني الأجنحة أو إتلافها.
    4. بسرعة، اغمس دبوس minutien في الغراء الفضي وضع طبقة رقيقة على منطقةpronotum للبعوضة (أي السطح الظهري للصدر). انتقل فوراً إلى الخطوة التالية إذا كان ذلك ممكناً (أو أعد تخدير البعوضة إذا لزم الأمر).
      ملاحظة: يُنصح بإزالة القشور الموجودة على منطقةpronotum عن طريق فرك الدبوس ذهاباً وإياباً للمساعدة في ضمان تغلغل الغراء في مسام القشيرة. تجنب وضع الغراء على أي جزء آخر من البعوضة.
    5. اغمس بسرعة الحلقة الذهبية الموجودة في طرف قطب التسجيل في الغراء الفضي وضعها على بقعة الغراء الفضي الموجودة على منطقةpronotum للبعوضة. حرك الحلقة ذهاباً وإياباً للتأكد من استقرارها بشكل مسطح تماماً مقابل منطقةpronotum. ثبت السلك حتى يجف الغراء (~20-25 s).
    6. أعد وضع قاعدة الحشرة في الرغوة بزاوية تسمح للبعوضة الموصلة بالأسلاك بالوقوف براحة عند استيقاظها. انتقل إلى توصيل البعوضة التالية.
      ملاحظة: ينصح بتدوين ملاحظات حول جودة كل عملية توصيل.
    7. بمجرد توصيل العدد المطلوب من البعوض، ضع كتلة الرغوة في صندوق تخزين. حافظ على البعوض في ظروف التربية العادية حتى وقت الاستخدام.

3. إعداد وتجهيز EPG (في صباح اليوم الذي يسبق EPG)

  1. قم بتشغيل شاشة EPG AC-DC (عن طريق تحويل مفتاح التشغيل في وحدة إمداد الطاقة) قبل 30 دقيقة على الأقل من بدء التسجيل للسماح بتوازن الجهاز وإجراء أي استكشاف للأخطاء وإصلاحها.
    ملاحظة: يمكن ترك القنوات المستخدمة في صندوق التحكم وصندوق واجهة المفاتيح قيد التشغيل.
  2. قم بتشغيل الكمبيوتر وافتح برنامج إدارة الأجهزة.
    ملاحظة: إذا لم تظهر الإشارات على شكل خطوط رفيعة ومسطحة، فإن ذلك يتطلب استكشاف الأخطاء وإصلاحها (راجع قسم المناقشة).
  3. أجرِ اختبار اللمس27,30 للتحقق من كفاءة عمل المعدات:
    1. أثناء التأريض (أي ملامسة قفص فاراداي بالجلد العاري)، أدر القرص الموجود في المضخم الرأسي (head amp) إلى 106 Ω وأدخل عمود وصلة الحشرة في المنفذ.
      ملاحظة: قد يؤدي إجراء اختبار اللمس عند مستوى مقاومة دخل (Ri) أعلى إلى إتلاف المضخم الرأسي.
    2. أثناء التأريض، قم بتشغيل المضخم الرأسي وأمسك السلك النحاسي لوصلة الحشرة بإحكام بين إصبع السبابة والإبهام ثلاث مرات. إذا كان جهاز EPG يعمل بشكل صحيح، ستظهر ثلاث قمم كبيرة في كل من إشارات ما قبل وما بعد التسجيل على الشاشة. إذا لم يحدث ذلك، فإن الأمر يتطلب استكشاف الأخطاء وإصلاحها (راجع قسم المناقشة).
  4. اضبط إعدادات الجهاز على 150 mV تيار متردد (AC) مع Ri بقيمة 107 Ω، وكسب عتادي (hardware gain) بمقدار 20-40x، وإزاحة سالبة (negative offset)، وخط أساس أصلي (native baseline)، وكسب برمجي (software gain) بمقدار 8-16x27,30، كما هو موضح أدناه (الخطوات 3.4.1-3.4.3).
    1. اضبط الجهد، ونوع التيار، والكسب العتادي (المدى، والكسب، والمضاعف)، والإزاحة، وخط الأساس (الصفر) باستخدام المفاتيح والأقراص الموجودة في القناة 1 من صندوق التحكم.
      ملاحظة: يعتمد ضبط الكسب العتادي المناسب على جودة عملية التوصيل والغراء الفضي، لذا فمن المتوقع حدوث تفاوت في إعدادات الكسب المثالية من بعوضة إلى أخرى ومن يوم لآخر. قد يلزم ضبط الكسب العتادي في منتصف التسجيل إذا وصلت الإشارة إلى الذروة (كما هو معرف في الجدول 2 وموضح في الشكل 3A،C) أو إذا كانت صغيرة جداً بحيث لا يمكن رؤيتها. أي تغييرات في الكسب العتادي ستؤثر بشكل دائم على التسجيل (موضح في الشكل 3A،C).
    2. اضبط مستوى Ri باستخدام القرص الموجود في المضخم الرأسي.
    3. قم بتعيين وضبط الكسب البرمجي باستخدام برنامج إدارة الأجهزة (على سبيل المثال، اختر إشارة ما قبل أو ما بعد التسجيل، ثم انقر بزر الماوس الأيسر لزيادة الكسب البرمجي أو انقر بزر الماوس الأيمن لخفضه).
      ملاحظة: أي تغييرات في الكسب يتم إجراؤها في البرنامج لن تؤثر بشكل دائم على التسجيل.
  5. قم بإعداد تسجيل جديد في برنامج إدارة الأجهزة، ولكن لا تبدأ التسجيل حتى الخطوة 4.3 في القسم التالي.

4. عدد بيوض الديدان لكل جرام (EPG) في أيدي البشر26,27 :

  1. بعد الحصول على الموافقة المستنيرة (وفقاً لما تحدده لجنة مراجعة المؤسسات في المؤسسة المعنية)، يُطلب من المضيف الجلوس بجانب قفص فاراداي مع وضع إحدى ذراعيه داخل القفص أثناء الإمساك بمجس جهد الركيزة وتثبيته أسفل مضخم الرأس.
    ملاحظة: يجب أن تستريح الذراع بشكل مريح على غلاف فقاعي أو ركيزة مماثلة غير موصلة. كما يجب ألا يلامس مسبار جهد اليد والركيزة قفص فاراداي أو مضخم الرأس أثناء التسجيل. ولتجنب حدوث أي تلف، من الضروري ألا يلمس المتطوع مضخم الرأس بمجرد تشغيله. وفي حالة لمس مضخم الرأس عن طريق الخطأ، يتم إجراء اختبار اللمس الموضح أعلاه لتقييم كفاءته التشغيلية.
  2. بمجرد أن يصبح المضيف في موضعه، أدر مضخم الرأس إلى الجانب. أخرج بعوضة سلكية من صندوق التخزين وقم بتوصيلها بالجهاز عن طريق إدخال الدبوس النحاسي لبروز الحشرة في المنفذ الموجود بمضخم الرأس. اترك البعوضة متدلية.
    ملاحظة: احتفظ بزجاجة رش تحتوي على إيثانول بتركيز 70% في مكان قريب للسيطرة على أي بعوض ينفصل عن السلك.
  3. ابدأ التسجيل باستخدام برنامج إدارة الأجهزة. ضع مضخم الرأس (head amp) فوق اليد بحيث يتمكن البعوض من الوقوف والوخز بشكل مريح.
  4. قم بتشغيل مضخم الرأس (head amp) أثناء التأريض. ابدأ مؤقتاً زمنياً لمدة 10 دقائق. عدّل وضعية يد المضيف حسب الحاجة للمساعدة في نجاح عملية السبر.
    ملاحظة: عند استخدام البعوض الذي يميل إلى الوخز فوراً، قم بتشغيل مضخم الرأس قبل وضع البعوضة على اليد. يمكن استخدام وتد خشبي رفيع أو مقبض فرشاة رسم غير موصل للكهرباء لثني السلك النحاسي للوصلة الطرفية للحشرة لضبط وضعية البعوضة بشكل أدق. كما يمكن أن تساعد العدسة المكبرة أو المجهر الرقمي المثبت على حامل ذراع مرن في مراقبة البعوضة أثناء تخطيط جهد الكهرباء (EPG)، خاصة في دراسات الارتباط السلوكي.
  5. استخدم برنامج إدارة الأجهزة لتدوين ملاحظات مؤرخة زمنياً (مثل علامات الأحداث) أثناء التسجيل فيما يتعلق باستجابات المضيف، وسلوكيات البعوض، وتغييرات الكسب، وما إلى ذلك). اضبط الـ موضع الإشارات على الشاشة و كسب البرمجيات حسب الحاجة للحفاظ على وضوح رؤية كلتا الإشارتين على الشاشة. اضبط الـ كسب العتاد (Hardware gain) إذا وصلت الإشارة (أو الإشارات) إلى ذروتها (الشكل 3أ،سي و جدول 2) أو إذا بدت الموجات صغيرة جداً عند وصول كسب البرمجيات إلى الحد الأقصى. قم بضبط الـ إزاحة إذا لوحظ حدوث الانهيار الارتدادي للمقوم (الشكل 3ج،سي و الجدول 2). يرجى الرجوع إلى دليل البرنامج31 والمصادر المتاحة عبر الإنترنت30 للحصول على تعليمات مفصلة حول كيفية إجراء هذه التعديلات.
    1. لضبط الـ موضع الإشارات حدد من الشاشة الـ pre أو إشارة لاحقة (على سبيل المثال، بواسطة النقر على 
      1 = 1       أو 2 = 3) ومن ثمّ سحب الإشارة إلى الموضع المطلوب على الشاشة (يُفضل أن يكون بالقرب من منتصف الشاشة ولكن دون تداخل).
    2. لضبط الـ كسب البرمجياتاستخدم برنامج إدارة الأجهزة الموضح في الخطوة 3.4.3.
    3. لضبط الـ كسب العتاد الأجهزة، ابدأ بتدوير الـ قرص ضبط الكسب للقناة 1 إلى اليمين أو اليسار لزيادة أو خفض الكسب، على التوالي. وإذا لم يكن هذا الضبط كافياً للتخلص من مشكلة تخطي الحد الأقصى (الكسب مرتفع جداً؛ الشكل 3أ،ج) أو السماح بتصور تفاصيل الإشارة بوضوح (عندما يكون الكسب منخفضاً جداً)، قم بقلب الـ مفاتيح النطاق والمضاعف للقناة 1 لضبط الكسب بشكل أكبر.
      ملاحظة: يُوصى باستخدام علامات الأحداث لتسجيل وقت ضبط كسب الأجهزة للمساعدة في تفسير بيانات شكل الموجة.
    4. لضبط الـ إزاحة، اقلب الـ مفتاح إزاحة القناة 1 في صندوق التحكم لـ سالب، ثم قم بتدوير الـ قرص ضبط إزاحة القناة 1 حتى تظهر القمم في إشارات ما قبل وما بعد الإشارة في نفس الاتجاه على شاشة الكمبيوتر. وإذا تم تدوير قرص الإزاحة (Offset Dial) بشكل زائد، فستنقلب إشارة ما بعد الإشارة مرة أخرى.
  6. إذا لم تقم البعوضة بالجس خلال 10 دقائق (أو أي نقطة زمنية محددة أخرى)، فقم بإيقاف تشغيل مضخم الرأس. وإذا كانت البعوضة في منتصف عملية الجس عند حلول الوقت المحدد، فاتركها تنهي عملية الجس قبل إيقاف تشغيل مضخم الرأس. اطلب من المضيف سحب يده بعناية، ثم قم بإزالة البعوضة باستخدام ملقط الحشرات المرفق. أعد البعوضة إلى صندوق التخزين.
  7. أوقف/أغلق التسجيل باستخدام برنامج إدارة الأجهزة. ثم انتقل إلى إجراء تخطيط كهربية العضلات (EPG) على البعوضة التالية (الخطوة 4.2).
    ملاحظة: تذكر تغيير اسم الملف بعد كل بعوضة.
  8. قم بإيقاف تشغيل مضخم الرأس ومصدر الطاقة عند نهاية الجلسة، ثم أغلق البرنامج.
  9. راجع بيان إطلاع المشاركين (Participant Debriefing Statement) أو ما يماثله مع المتطوع وفقاً لما هو محدد في موافقة مجلس مراجعة المؤسسية (IRB).
  10. يتم التخلص من البعوض وفقاً لمتطلبات البروتوكول. تُزال التغليفة البلاستيكية من الكتلة الرغوية ويتم التخلص منها بطريقة مناسبة.
  11. بعد اكتمال عملية جمع كافة البيانات، قم بمراجعة الأشكال الموجية وقياسها وتحليل البيانات كما تم وصفه سابقاً.24,25,26,27,29,30راجع الموارد المتاحة عبر الإنترنت30 للحصول على دروس تعليمية خطوة بخطوة حول استخدام برنامج مراجعة الموجات، ورسم أشكال توضيحية تصور هذه الموجات، وقياس الموجات، وتصدير البيانات للتحليل، وإجراء التحليل الإحصائي، وشرح مفصل لمتغيرات استجابة الموجات الشائعة.

مخطط بيانات كهروفيزيولوجي يوضح التغيرات العابرة في سعة الإشارة بمرور الوقت.
الشكل 3أمثلة على تسجيلات غير مثالية ناتجة عن تجاوز الحد الأقصى للإشارة (peaking out)، وتغييرات في كسب صندوق التحكم، وتغيرات غير واضحة في الجهد بسبب رداءة الأسلاك، وانطواء المقوم (rectifier foldover)، والضجيج. أشكال الموجات من *Culex tarsalis* تغذية البعوض حتى الشبع على أيدي البشر، مشوهة بواسطة (A) وصول الإشارة إلى الذروة (سهم أفقي أزرق) وما تلا ذلك من تغييرات في كسب صندوق التحكم من 100x إلى 80x ثم 40x ثم 60x ثم 40x ثم 20x (أسهم عمودية برتقالية)، (B) تغيرات غير واضحة في الجهد، و (سيتداخل المقوم في إشارة ما بعد (باللون الأسود) مقارنةً بإشارة ما قبل (باللون الأحمر) (انظر شكل الموجة J، والتكبير الموضح في اللوحة) سي (C'))، وضجيج الخط (موجة جيبية بتردد 11 هرتز تظهر في إشارة ما قبل التقويم (باللون الأحمر) فقط، وتظهر لقطة مقربة في اللوحة سي ('))، وصولاً إلى الذروة (السهم الأفقي الأزرق)، وتغيير في كسب صندوق التحكم من 500x إلى 200x (السهم الرأسي البرتقالي). تظهر أسماء أشكال الموجات على طول الجزء العلوي من كل لوحة. تشير الأسهم الأرجوانية في الزاوية السفلية اليمنى من اللوحة سي حدد متى تم إيقاف تشغيل المضخم الرأسي بعد اكتمال عملية السبر، وقدم مثالاً آخر على ظاهرة طي المقوم (rectifier foldover). تشير الخطوط الأفقية الحمراء المرتبطة بإشارة ما قبل التقويم في اللوحة إلى سي حدد متى استُخدمت علامات الأحداث (Event Markers) لتسجيل ملاحظات مختومة زمنياً. إن مستويات المقاومة الداخلية (Ri levels)، والإشارات المطبقة، والمقاييس الزمنية، ومكاسب البرمجيات هي (A) 107 Ω، 150 ملي فولت تيار مستمر، 13.2 ثانية/قسم، 8x؛ (B) 107 أوم، 150 مللي فولت تيار مستمر، 4.4 ثانية/قسم، 128x؛ و(سي) 107 Ω، 150 مللي فولت تيار متردد، 7.4 ثانية/قسم، 2x؛ (سي (')) 0.2 ثانية/قسم، 8x. الاختصارات: AC = التيار المتردد، DC = التيار المستمر، Ri = مقاومة الدخل، mV = ميلي فولت، Ω = أوم، s/div = ثانية لكل قسم. أُعد هذا الشكل باستخدام بيانات من Cooper et al.27. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الشكل.

النتائج

أنتجت تسجيلات EPG من نوع AC-DC لتغذية بعوض Cx. tarsalis على دماء الأيدي البشرية (الشكل 4) أشكالاً موجية قابلة للتفسير ومناسبة للتحليل والنشر27. وقد احتوت الأشكال الموجية القابلة للتفسير على أنماط متكررة مميزة ومنفصلة يمكن تصنيفها إلى عائلات موجية (الجدول 1 والشكل 4)، وأنواع، وأنواع فرعية عند ضبط الضغط (المحدد في الجدول 2) وكسب البرمجيات (software gain) في برنامج مراجعة الأشكال الموجية27,31. وقد تم تحديد جميع عائلات الأشكال الموجية (J, K, L, M, N) وأنواعها (L1, L2, M1, M2) التي وُصفت سابقاً في تغذية Ae. aegypti على الأيدي البشرية26 ضمن الأشكال الموجية الناتجة عن تغذية Cx. tarsalis على الأيدي البشرية، مما يؤكد صحة الطرق الموصوفة هنا. بالإضافة إلى ذلك، تم تحديد ثلاثة أنواع جديدة من الأشكال الموجية (M3، N1، N2) والعديد من الأنواع الفرعية لكل من L1 وL2 وM1 وM227. علاوة على ذلك، سُمي انخفاض الجهد عائداً إلى خط الأساس عند سحب أجزاء الفم من المضيف بعائلة الأشكال الموجية W27.

أتاح التغيير المنهجي لإعدادات الجهاز (نوع التيار ومستويات Ri) مع اتباع الإجراءات الموضحة هنا تحديد الإعدادات المثلى لتسجيل تغذية Cx. tarsalis على أيدي البشر، والأصول الكهربائية لكل شكل موجي، ومتوسط المدة بالثواني لعمليات السبر الكاملة وغير الكاملة لكل بعوضة، وإجراء مقارنة إحصائية لمدة الشكل الموجي بالثواني لكل حشرة (WDI)، وعدد أحداث الشكل الموجي لكل حشرة (NWEI)، ومدة الشكل الموجي بالثواني لكل حدث لكل حشرة (WDEI) عبر مختلف الإعدادات27. كما تم مقاطعة البعوض أثناء أشكال موجية مختلفة وتشريحها لتحديد أي شكل موجي كان مرتبطاً بتناول الدم27. وقد أُجري استقصاء مماثل لبعوض Ae. aegypti باستخدام منهجية مشابهة26.

نظراً للطبيعة الحساسة والمعقدة لـ EPG، لم تكن جميع التسجيلات نقية مثل تلك الموضحة في الشكل 4. فقد أدى حدوث تشبع في الإشارة (Peaking out) (الشكل 3A،C)، وتغيرات كسب الأجهزة (hardware gain changes) (الشكل 3A،C)، ورداءة التوصيلات السلكية (الشكل 3B)، وظاهرة الانطواء في المقوم (rectifier foldover) في شكل الموجة J (الشكل 3C،C')، والضوضاء الكهربائية (الشكل 3C،C') في بعض الأحيان إلى تشويه وحجب أشكال الموجات، مما جعلها غير مناسبة للاستخدام في الأشكال ذات جودة النشر وجعل عملية التقييم والتحليل صعبة. لذا، يُوصى ببذل جهد أولي لإتقان مهارات التوصيل السلكي، وتحسين إعدادات الكسب والجهد، وضبط الإزاحة (offset)، والتحكم في الضوضاء الكهربائية. ومن المثير للاهتمام أن ظاهرة انطواء المقوم لوحظت فقط في عائلة شكل الموجة J لـ Cx. tarsalis (الشكل 3C،C') ولم تتكرر بمجرد ضبط الإزاحة في البداية، حتى عند استخدام أنواع أخرى من البعوض (Ae. aegypti و Culex quinquefasciatus) (البيانات غير موضحة). بالإضافة إلى ذلك، كشف استكشاف الأخطاء وإصلاحها أن الضوضاء الكهربائية غير المنضبطة الموضحة في الشكل 3 (اللوحتان C وC') نتجت عن خلل في قفص فاراداي. كانت التسجيلات التي تم إجراؤها في قفص فاراداي المعيب لا تزال قابلة للاستخدام، ولكن تم حل مشكلات الضوضاء عند بناء قفص فاراداي مطور (الشكل 1B).

حتى مع اتخاذ كافة الاحتياطات وعمليات التحسين الأولية، فإن الاختلافات الطفيفة في جودة تثبيت القطب الكهربائي بالبعوضة وعوامل أخرى غير معروفة أدت إلى تشويه الإشارة وتغيير نسبة الإشارة إلى الضوضاء، مما جعل من الضروري دورياً ضبط كسب الأجهزة (hardware gain) أثناء التسجيل لضمان بقاء الإشارة في النطاق المرئي وأن تكون دقة القمم في كل شكل موجي كافية لتحديد خصائص الشكل الموجي وتمييزه. ولسوء الحظ، يمكن أن يؤدي ضبط كسب الأجهزة أثناء التسجيل إلى حدوث تحولات مفاجئة في الجهد (الشكل 3A، C)، مما يجعل الأشكال الموجية غير مناسبة للنشر ولكنها تظل قابلة للاستخدام (كلياً أو جزئياً) في القياس والتحليل.

مخططات التوازن الاستاتيكي التي توضح تحليل القوى؛ تبرز الرسوم البيانية معادلات ΣFx=0 و ΣFy=0.
الشكل 4: أشكال موجية ممثلة من مسبار Culex tarsalis على يد بشرية تم تسجيلها باستخدام Ri تبلغ 107 Ω مع إشارة مطبقة قدرها 250 mV AC. تظهر أسماء الأشكال الموجية على مستوى العائلة (NP, J, K, L, M, W) على طول الجزء العلوي من كل لوحة. وتظهر اللوحات السفلية تكبيرات لمناطق مختارة في اللوحة A. وتوضح اللوحات المدرجة تكبيرات للمناطق المحددة. المقاييس الزمنية ومكاسب البرامج هي (A) 7.0 s/div، 16x؛ (B) 1.0 s/div، 64x؛ (B') 0.2 s/div، 64x؛ (C) 1.0 s/div، 64x؛ (C') 0.2 s/div، 32x؛ (D) 1.0 s/div، 64x؛ (D') 0.2 s/div، 64x. الاختصارات: AC = التيار المتردد، Ri = مقاومة الدخل، mV = ميلي فولت، Ω = أوم، s/div = ثانية لكل قسم. تم إعداد هذا الشكل باستخدام بيانات من Cooper et al.27. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الشكل.

المناقشة

عند استخدام AC-DC EPG ، من الأهمية بمكان أن يكون لديك فهم أساسي لتشغيل الأجهزةوالبرامج 30 واتباع البروتوكولات الموضحة هنا بعناية لتجنب إتلاف المعدات. والجدير بالذكر ، تجنب لمس مضخم الرأس عند تشغيله ما لم يتم تأريضه على قفص فاراداي. يوصى بالتسجيل في قفص فاراداي قدر الإمكان30. لا تحتاج أبواب القفص بالضرورة إلى الإغلاق للحصول على أشكال موجية قابلة للتفسير ما لم يتم التسجيل في بيئة بها ضوضاء كهربائية محيطة مفرطة. لا يوجد شيء بمحرك في قفص فاراداي. من المهم ملاحظة أن قفص فاراداي نفسه يجب أن يكون مؤرضا كهربائيا فقط من خلال مضخم الرأس حتى يعمل بشكل صحيح. يتم تحقيق ذلك عن طريق توصيل مضخم الرأس بحامل مختبر معدني مع الطلاء المصقول من قدم واحدة من الحامل للسماح بمسار موصل للكهرباء التي تم التقاطها بواسطة قفص فاراداي بالتدفق إلى حامل المختبر ، إلى الغلاف المعدني لأمبير الرأس ، أسفل السلك إلى صندوق التحكم ، من خلال مصدر الطاقة في مقبس حائط مؤرض بشكل صحيح ، وفي الأرض من خلال أرض المبنى30. يمكن استخدام مقياس متعدد للتحقق من جودة الاتصال بين المكونات داخل القفص عن طريق قياس المقاومة (وهي معكوس الموصلية) بين النقاط المختلفة. يمكن أيضا وضع راديو AM لاسلكي داخل قفص فاراداي للتحقق من أن الصوت قد انخفض بشكل كبير (أو يتم التخلص منه بشكل مثالي) عند إغلاق الأبواب ، مما يؤكد أن قفص فاراداي يلتقط بشكل كاف الإشارات الكهربائية المحمولة جوا (E. Backus per. Comm.)

يعد التحضير السليم والموحد للغراء الفضي وربط أقطاب التسجيل بالحشرات أمرا بالغ الأهمية للحصول على تسجيلات قابلة للاستخدام. بشرة الحشرات عبارة عن عازل وتعمل كمكثف إذا لم يخترق الغراء الفضي مسام البشرة بشكل كاف لإنشاء مسار للكهرباء للانتقال من داخل الحشرة إلى السلك الذهبي الموجود على سطح البرونوتوم30. قم بإعداد الغراء الفضي في نفس الوقت قبل كل جلسة EPG ، واعمل بغراء فضي طازج من الأنبوب ، واستبدله بغراء فضي دوامي بقوة بشكل متكرر أثناء إجراء الأسلاك. تأكد من وضع الحلقة الذهبية على الصدر بحيث تكون الحلقة بأكملها على اتصال بالبشرة ولا تميل إلى جانب واحد أو مفصولة بطبقة سميكة من الغراء الفضي والمقاييس للمساعدة في تكوين اتصال كهربائي قوي وكذلك منع انفصال البعوض وهروبه عن السلك.

يجب تحسين البروتوكولات الموضحة هنا عند العمل مع أنواع البعوض المختلفة. يجب تحديد إعدادات EPG المثلى (مستوى Ri ، والجهد ، والنوع الحالي ، وكسب الأجهزة) للتسجيل على مفصليات معينة تجريبيا12,30. ومع ذلك ، بمجرد ضبط الإزاحة ، لن تحتاج إلى إعادة تعديله عند العمل مع البعوض المماثل. تم تحديد الإعدادات المثلى ل AC-DC EPG مع Ae. aegypti26 و Cx. tarsalis27. ستسهل مكتبات الأشكال الموجية (المحددة في الجدول 2) للأنواع الإضافية اعتماد EPG للبعوض. من الضروري أيضا تحسين التخدير للبعوض محل الاهتمام ، حيث يمكن أن يتأثر سلوك تغذية الدم بشكل تفاضلي بناء على أنواع البعوض واختيار التخدير. على سبيل المثال ، Cx. يتطلب الرسغ فترة نقاهة مدتها 4 ساعات بعد 15 دقيقة من التخدير بثاني أكسيد الكربون2 ، بينما بالنسبة ل Ae. aegypti ، فترة التعافي لمدة 15 دقيقة كافية بعد فترة تخدير مدتها 15 دقيقة بالثلج. ومع ذلك ، يصعب هدم Culex tarsalis مع التعرض للبرد ، لذلك يتم استخدام ثاني أكسيد الكربون2 في الغالب على الرغم من فترة التعافي الطويلة.

في حين أن شاشة AC-DC EPG سهلة الاستخدام بعد مراجعة الموارد عبر الإنترنت30،31 أو التدريب مع مستخدم متمرس ، إلا أن بعض استكشاف الأخطاء وإصلاحها مطلوبة. في البداية ، كانت تسجيلات EPG الخاصة بالمؤلف لمسبارات البعوض تحتوي على موجة إشارة غير متوقعة تبلغ 11 هرتز في الإشارة المسبقة التي لم يتم ملاحظتها أو الإبلاغ عنها من قبل Wayadande وزملاؤه26. أشارت التشاور مع E. Backus إلى أن قفص فاراداي كان على الأرجح هو المشكلة بسبب تداخل الحلقات الأرضية. قفص فاراداي جديد تم إنشاؤه من شاشة نحاسية عالية التوصيل متصلة بإطار من الألومنيوم مثبت بمسامير على لوحة أرضية كبيرة من الألومنيوم مدعومة بأقدام مطاطية لعزلها عن الجدول أدناه (الشكل 1 ب) ، حل إشارة الضوضاء 11 هرتز (الشكل 3 ج ، ج '). بالإضافة إلى ذلك ، في بعض الأحيان ، عند تشغيل مصدر طاقة EPG لأول مرة ، ستظهر إشارات ما قبل التصحيح وبعده كخطوط سميكة وغامضة بدلا من خطوط مستقيمة وناعمة ورفيعة. تم إصلاح ذلك عادة عن طريق إيقاف تشغيل الجهاز والتحقق من جميع توصيلات السلك. إذا فشل ذلك ، فعادة ما يكون فصل الجهاز لمدة 1-3 دقائق مفيدا. نادرا ما تصبح الإشارات السابقة واللاحقة سميكة وغامضة أثناء التشغيل ، والتي تمت معالجتها عن طريق إيقاف تشغيل الجهاز وتوصيله بمأخذ مختلف أو استخدام منظم الجهد ومكيف الطاقة لتوصيل EPG قبل توصيله بالحائط. من الناحية المثالية ، من شأن الخط المخصص لشاشة EPG أن يزيل ضوضاء الخط الناجمة عن الثلاجات والمعدات الأخرى المتصلة بنفس الدائرة الكهربائية مثل EPG30.

حاليا ، هناك نوعان من القيود الرئيسية لاستخدام دليل البرامج لدراسة البعوض. أولا ، تم إجراء عدد قليل من دراسات الارتباط للتحقق من سلوكيات التحقيق التي تتوافق مع أشكال الموجة. في حين أن هناك فرضيات قوية حول ما يحدث خلال كل عائلة موجة (الجدول 1) وبعض أنواع أشكال الموجة (M1 و M2) ، فقد تم تأكيد عدد قليل من هذه الفرضيات تجريبيا ، باستثناء أن ابتلاع الدم يرتبط بعائلة الموجة M26،27. الأهم من ذلك ، يجب تحديد الأشكال الموجية المقابلة لأحداث إفراز اللعاب لأن العديد من مسببات الأمراض تنتقل في اللعاب. ستكون هناك حاجة إلى ارتباط أشكال موجات EPG بالأنشطة البيولوجية في البعوض لتفسير الاختلافات الهادفة في مدة شكل الموجة والأعداد بين مجموعات العلاج. ثانيا ، يمكن أن تكون معدلات الفحص والابتلاع خلال EPG أقل بكثير من المتوقع27. يمكن أن يؤدي ربط البعوض بشكل فردي بأسلاك قصيرة ووضعه مباشرة على المضيف إلى منع البحث عن المضيف لمسافات طويلة وسلوكيات التغذية الاجتماعية ، مما قد يؤثر على سلوكيات التحقيق والابتلاع. يمكن للحشرات السلكية بشكل صحيح المشي والطيران بشكل طبيعي. ومع ذلك ، غالبا ما يسحب البعوض الأسلاك وأحيانا يتشابك أو يمسك بنفسه في زوايا غير طبيعية ، مما يشير إلى أن كونه سلكيا يؤثر على سلوكه إلى حد ما. اختبر المؤلفون العديد من الاستراتيجيات لتعزيز معدلات الفحص أثناء EPG ، وصيام البعوض طوال الليل ، واستخدام الأفراد الأكبر سنا ، وتعريضهم لأنفاس الإنسان مباشرة قبل وضعهم على اليد ، ووضع اللعاب البشري على اليد ، وكانوا الأكثر فعالية ، بالإضافة إلى استخدام المضيفين الذين قاموا باستمرار بإجراء تعديلات دقيقة على موضع أيديهم للتأكد من أن البعوض في وضع مثالي للفحص27.

على الرغم من هذه القيود ، يتمتع AC-DC EPG بالعديد من المزايا مقارنة بالأساليب الأخرى لدراسة سلوكيات الفحص والابتلاع. تستخدم أنظمة مثل BiteOScope11 و flyPAD15 ومنصة المواد الحيوية الآلية14 التي تم تصميمها لتحديد سلوكيات الفحص والابتلاع والإفرازات اللعابية أثناء التغذية بالدم ركائز اصطناعية شفافة وأنظمة غذائية سائلة تفتقر إلى أنظمة الأنسجة المضيفة الطبيعية وإشارات المضيف. في حين أن هذه المنصات الاصطناعية مفيدة للعديد من الأغراض التجريبية ، فإن الميزة الواضحة ل AC-DC EPG هي القدرة على دراسة سلوكيات المفصليات والمتغيرات ذات الأهمية داخل أنظمة المضيف الطبيعية. علاوة على ذلك ، توفر القدرة على التكيف المحددة من قبل المستخدم لنظام AC-DC EPG ميزة إضافية على أدوات EPG الأخرى22،33 وأجهزة المراقبة الإلكترونية الشبيهة ب EPG16،21 ، والتي لا تحتوي على مستويات Ri قابلة للتعديل وأنواع التيار ومستويات الجهد اللازمة للحصول على أشكال موجية بأكبر قدر ممكن من المعلومات وتقليل الآثار السلبية على مجموعة واسعة من المضيفين والمفصليات22 ، 23. تستخدم تقنيات تخطيط كهربية العضل (EMG) أيضا لدراسة تغذية الدم. ومع ذلك ، فإن الدائرة الكهربائية عادة ما تشتمل فقط على المفصليات ويتم تسجيل إمكانات العضلات الأقرب إلى قطب التسجيل فقط ، لذلك لا توفر الأشكال الموجية معلومات عن الأنشطة التفصيلية التي تحدث في واجهة الحشرات المضيفة مثل تمزق الخلايا ، ومواقع وأنشطة النمط ، وإمكانات التدفق عبر أجزاء الفم28،34. يمكن استخدام تقنيات الفحص المجهري داخل الحيوية لتصور حركات وأنشطة أجزاء الفم التفصيلية في الأنسجة المضيفة الحية مباشرة ، ولكن هذه التقنيات تتضمن إجراءات جراحية على نماذج الحية9. يمكن فقط لشاشة AC-DC EPG توفير معلومات مفصلة للغاية في الوقت الفعلي حول سلوكيات الفحص والابتلاع وإفراز اللعاب التي تحدث في الأنسجة المضيفة الحية غير الشفافة دون الحاجة إلى إجراءات جراحية وقابلة للتكيف للاستخدام في مجموعة متنوعة من المفصليات10،12.

هذا هو أول إجراء مفصل خطوة بخطوة لتوصيل البعوض ، وبناء شفاط الحشرات ، وإجراء EPG على المضيفين البشريين. ومن المتوقع أن تسهل هذه البروتوكولات اعتماد نظام إدارة البرامج (EPG) على البعوض الذي يتغذى على المضيفين البشريين. قد تشمل أمثلة الجهود البحثية المستقبلية التي تستخدم AC-DC EPG دراسات حول الآليات الأساسية لتغذية الدم وتلف أنسجة المضيف10 ، بما في ذلك تحديد التسلسلات النمطية لسلوكيات التحقيق التي تسبق ابتلاع الدم ، والتحقيق في تدفق الدم عبر أجزاء الفم ، ومقارنة مرونة التغذية داخل وبين أنواع المفصليات / مراحل النمو26. يمكن أيضا استخدام EPG لتحديد تأثيرات المبيدات الحشرية ومضادات التغذية والمواد الطاردة للحشرات12. ستعمل الإجراءات المعروضة هنا لاستخدام AC-DC EPG لدراسة البعوض على أيدي الإنسان على تسريع هذه الدراسات وتمكين رؤى جديدة في بيولوجيا تغذية دم البعوض.

الإفصاحات

ليس لدى المؤلفين تضارب في المصالح للإفصاح عنها. إن ذكر الأسماء التجارية أو المنتجات التجارية في هذا المنشور هو فقط لغرض تقديم معلومات محددة ولا يعني توصية أو تأييدا من وزارة الزراعة الأمريكية. الاستنتاجات الواردة في هذا التقرير هي استنتاجات المؤلفين ولا تمثل بالضرورة وجهات نظر وزارة الزراعة الأمريكية.

شكر وتقدير

نحن ممتنون للبروفيسور أستري واياداند من جامعة ولاية أوكلاهوما لريادته في إجراء الأسلاك للبعوض ، وللدكتورة إيلين باكوس في وزارة الزراعة الأمريكية-ARS في بارلير ، كاليفورنيا ، والسيد أندرو دويل في EPG Technologies Inc. في غينزفيل ، فلوريدا ، للمساعدة في استكشاف أخطاء معدات EPG وإصلاحها. نشكر أيضا الدكتور داستن سوانسون والسيد ويليام يارنيل في وزارة الزراعة الأمريكية-ARS Insectary في مانهاتن ، كانساس ، لتوفير البعوض ، والآنسة ميريام روهيندا في جامعة ولاية كانساس في مانهاتن ، كانساس لمساعدتها في تصوير مقاطع الفيديو الإجرائية. أصبح هذا العمل ممكنا من خلال الوصول إلى مركز علم الحشرات الجزيئي المتكامل (IEMC) في جامعة ولاية كانساس. تم دعم هذا البحث من خلال اتفاقية تطوير القوى العاملة للأبحاث والتعليم والاقتصاد التابعة لوزارة الزراعة الأمريكية (# 58-3022-0-002) ومشروع هاتش متعدد الولايات (NE1943). هذه المخطوطة هي مساهمة رقم 24-194-J من محطة كانساس للتجارب الزراعية ، جامعة ولاية كانساس ، مانهاتن ، كانساس ، الولايات المتحدة الأمريكية.

المواد

قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة
الاسمالشركةرقم فهرسيالتعليقات
Instrumentation
AC-DC 4-channel electropenetrographEPG Technologies، Inc.بالنسبة إلى EPG ، يتضمن مصدر الطاقة ، وصندوق التحكم ، وصندوق واجهة التبديل ، وأربعة مضخمات لمرحلة الرأس ، وأربعة مجسات جهد الركيزة ، والأسلاك المرتبطة بها Amazon.com
الوسائد الهوائيةللمضيف البشري لوضع يده / ذراعه أثناء جهاز الحصول على البيانات EPG
DI-710 (AD Board) DATAQInstruments Inc.لرقمنة إشارات EPG التناظرية بحيث يمكن تصورها على جهاز كمبيوتر
مكبر LED قابل للتعتيم ، عدسة مكبرة كبيرة 5X بدون استخدام اليدين مع ضوء وحامل للقراءة هوايات الحرف اليدوية منضدة الخياطةAmazon.comللملاحظة السلوكية أثناء EPG ؛ فقط استخدام غير متصل أثناء EPG أو قد ينتج عن الضوضاء
مجهر رقمي Dino-Lite Edge (تكبير 250x)Dino-LiteAF4915ZTللمراقبة السلوكية أثناء EPG
Dino-Lite Flex-arm Desktop StandDino-LiteMS22Bلحمل الكاميرا ومعالجتها
Eisco Steel Retort Base Stand and Rod SetFisher ScientificS41740لعقد مضخم المرحلة الرأسية وتأريض قفص فاراداي (يجب أن يكون مصنوعا من المعدن)
ورشة عمل EPG عبر الإنترنتUF IFAS Extensionhttps://ifas-crec-entomology.catalog.instructure.com/courses/epg-workshop-2022AKA ، "الموارد عبر الإنترنت" لتعلم EPG (إعداد الأدوات ، وجمع البيانات وتحليلها ، وبناء فاراداي ، وإعداد الغراء الفضي ، وبناء كعب الحشرات ، وما إلى ذلك)
Furman P-1800 AR منظم الطاقة / مكيف الطاقةAmazon.comلتقليل ضوضاء الخط
Amazon.comغلاف توسيد الفقاعات الصغيرةللاستخدام كحاجز بين المضيف وقفص فاراداي
Troemner Talboys Labjaws حامل المشبك العاديفيشر Scientific02-217-121لعقد مضخم مرحلة الرأس وتأريض قفص فاراداي (يجب أن يكون مصنوعا من المعدن وغير مطلي بالبلاستيك)
كمبيوتر ويندوزأفضل شراءلبرنامج البرامج الإلكتروني والتحليل
الإحصائيSoftware
Backus 2.0 Data Analysis SAS program UF IFAS Extensionhttps://crec.ifas.ufl.edu/extension/epg/data-analysis/للتحليل الإحصائي لبيانات الشكل الموجي
Ebert 1.0 File Manipulator and Error Checker برامج SASUF IFAS Extensionhttps://crec.ifas.ufl.edu/extension/epg/data-analysis/لإعداد الملفات للتحليل الإحصائي لبيانات الشكل الموجي
SAS الإصدار 9.4SAS Institute Inc.للتحليل الإحصائي لبيانات الشكل الموجي
WinDaq Lite شركة DATAQ Instruments Inc.لتسجيل ومراجعة بيانات EPG. يتضمن برنامج WinDaq Hardware Manager (AKA ، "برنامج إدارة الأجهزة") وبرنامج WinDaq Waveform Browser (AKA ، "برنامج مراجعة شكل الموجة"). للاستخدام على أجهزة الكمبيوتر التي تعمل بنظام Windows فقط.
Faraday Cage
إطار شاشة الألومنيومHome DepotMSCF5167for  جدران صفائح الألمنيوم قفص
فاراداي, 0.125 (1/8) سميكة 3003-H14مستودع المعادنS318قفص
فاراداي, 1" 339547 هوم ديبوتلجدران قفص فاراداي
مسامير آلة فيليبس ذات الرأس المسطح ، # 6-32 × 1 بوصة459999هوم ديبوتلبناء قفص فاراداي
غسالات مسطحة ، # 6   ؛638977 هوم ديبوتلبناء قفص فاراداي
مقياس رقمي متعدد فلوك 15B + ، للتطبيقات الكهربائية ، يقيس قياسات جهد التيار المتردد / التيار المستمر حتى 1000 فولت و 10 أمبير ، جنبا إلى جنب مع قدرات المقاومة والاستمرارية والصمام الثنائي والسعةAmazon.comلاختبار قفص
فارادايراديو محمول AM FM ، راديو ترانزستور Goodes مع مكبر صوت عال ، مقبس سماعة رأس ، راديو يعمل بالبطارية 2AA للاستقبال بعيد المدى ، راديو جيب للاستخدام الداخلي والخارجي والطوارئAmazon.comلاختبار شاشة فاراداي قفص
نحاسية نقية ، شبكة 16 × 16 بقطر سلك 0.11 ، 36 × 12 متروScreenworksل   ؛ جدران براغي آلة التحرير والسرد ذات الرأس الدائري قفص
فاراداي ، # 6-32 × 3/4 "528466 Home Depotلبناء قفص فاراداي
ورق الرمل ، 1/2 "× 1" ، 150 GritHome Depot19036-20-CCلإزالة الطلاء من أسفل حامل المختبر
زوايا إطار الشاشة ، 5/16 "  ؛WCORN516 هوم ديبوتلجدران قفص فاراداي
شاشة الشريحة ، 0.14 بوصة  3034719 هوم ديبوتلجدران قفص فاراداي
< u> Insect Stubs < / strong >< / em >< / u >
دبابيس النحاسية EscutcheonHome Depot801294لبناء بذرة الحشرات   ؛  
الأسلاك النحاسية ، 20 AWGAmazon.comلبناء بذرة الحشرات   ؛  
هاريس الإنفلونزا القابلة للذوبان في الماء 355398 Home Depotلمساعدة اللحام على طلاء سلك كعب الحشرات وتشكيل اتصال قوي
كماشة ذات أنف إبرةHome Depotلثني الأسلاك عند بناء بذرة الحشرات
Kit 900-015 مساعدة الأيدي المساعدة على اللحامAmazon.comلحمل دبابيس شعار النبالة أثناء اللحام
لحام (مع قلب الصنوبري)هوم ديبوت296497لبناء بذرة الحشرات   
أداة متجرد قطع الأسلاكHome Depotلتجريد وقطع الأسلاك النحاسية عند بناء بذرة الحشرات
YIHUA 928D-III لحام الحديد ، 110W عالية الطاقة ، شاشة رقمية بالكاملAmazon.comلحام الحديد لبناء بذرة الحشرات ؛ يأتي مع حامل ، إسفنجة ، وصوف فولاذي للتنظيف
Insect Aspirator < / strong >< / em >< / u>
Accuris ASPIRE Laboratory AspiratorAccurisV0020لتطبيق الشفط على شفاط الحشرات ؛ يتضمن جهاز التحكم في التفريغ المحمول ، ومحول الفولاذ المقاوم للصدأ ذو الطرف الدقيق (40 مم) ، ومحول طرف الماصة
ماصات Chemglass Life Sciences Pasteur ، NC0230004 فيشر Scientific بطول 5 3/4 بوصةلاستخدامها كشفاط للحشرات عند توصيل البعوض
بالأسلاكشريط كهربائي تجاري ملون من الفينيلهوم ديبوتلربط ماصة باستور المعدلة بخط الفراغ
نسيج ناموسية ناموسية ، 10 × 10 سم مربعةأقمشة جوان16651622لمنع البعوض من الشهيق في مضخة التفريغ
أنبوب البلاستيك عالي الأداء سانت جوبين Tygon 1/4 × 7/16فيشر ساينتفيك50-206-8914للتبديل السريع والسهل بين ماصات باستور المعدلة
المختلفة Thermo Scientific Nalgene HDPE Quick Disconnects (3/8 إلى 7/16 بوصة. معرففيشر Scientific15-315Bللتبديل السريع والسهل بين ماصات باستور المعدلة
المختلفة < قوية > غراء فضي   ؛ < / strong>< / em>< / u>
Elmer's Glue-All Multi Purpose White GlueAmazon.comلإعداد الغراء الفضي
رقائق الفضة 99.9٪ نقية ،   ؛ 4-8 & micro ؛ مThermoFisher786.09لإعداد الغراء الفضي
تقشر الفضة 99.95٪ نقي ، 8-10 & مInframat Advanced Materials47MR-12Fلإعداد الغراء الفضي
< قوي >تخدير الحشرات < / strong >< / em >< / u>
CO2< / sub> مجموعة الفقاعات ، 1000 مل ، # 9 سدادة مطاطيةFlyStuff59-181لمنع جفاف الحشرات أثناء استخدام flypad
Flypad   ؛ الإطار ، الحجم القياسيFlyStuff59-118لمنع البعوض من السقوط من flypad
Flystation BrushFlyStuff59-205لتقليل الكهرباء الساكنة عند العمل على وسادة الذبابة
Flystuff   ؛ Flypad  الحجم القياسيFlyStuff59-114AKA "وسادة التخدير" لتخدير البعوض
قمع (قطر 4 بوصات)Amazon.comلإخراج أكواب البعوض بالغاز قبل نقلها إلى
زجاج Plexi أو غطاء بلاستيكي مسطح (مقطوع حسب الحجم)Home DepotMC-27لتغطية flypad إذا بدأ البعوض في الاستيقاظ
قم بإغلاق مشابك خرطوم الأنابيب البلاستيكية ذات موضع واحد ومفتوحة قابلة للتعديل (متنوعة من 1/8 بوصة إلى 1/2 بوصة)Amazon.comلتحويل الغاز بين flypad والقمع
CO2< / sub > أحاديFlyStuff59-142لتنظيم تدفق الغاز من CO2 < / sub>
tank" T” تركيب 1/8in ID TubingFlyStuff59-123لتوصيل كل من flypad والقمع بخزان CO2< / sub>
أنابيب ، واضحة & nbsp ؛FlyStuff59-124Cلتوصيل القمع ولوحة الطيران بالمنظم على خزان CO2< / sub>
Insect wireing< / strong>< / em>< / u>
، (65 رطلا ، 176 جم / م 2< / sup>) 8.5 بوصة × 11 بوصةMichael's Stores Inc.327826لتسهيل تصور الأسلاك الذهبية مربع
ورق البناء الأسود 3.5 بوصة × 4.0 بوصة956221 الدبابيسلتسهيل تصور كرات
القطنAmazon.comللبعوض
الصائم رغوة الحرفية # 12 كتلة (3.1 سم × 17.2 سم × 30.2 سم)جوان للأقمشة والحرف اليدوية1941079 لحمل البعوض السلكي
Deflecto Ribbon موزع ،Amazon.comلتخزين الأسلاك الذهبية
ملقط علم الحشرات بوزن الريشةفيشر ScientificS72110للتلاعب بالحشرات
ملقط ناعم (FST بواسطة Dumont: # 5 91150-20 ، Inox-Electronic)أدوات العلوم الدقيقة91150-20لصنع حلقة ذهبية عند توصيل البعوض
فرشاة طلاء دقيقةAmazon.comللتلاعب بالبعوض أثناء الأسلاك و EPG ؛ يجب أن يكون لديك مقبض بلاستيكي أو خشبي إذا تم استخدامه في EPG
ماصات نقل قياسية دقيقة ، ضيقة ، 5.8 ملتوماس سيانتيفك7761D21لإعداد الغراء الفضي
سلك ذهبي ، نقي 99.99٪ ، سمك 0.025 ممAU005121 Goodfellowلتوصيل البعوض
دبابيس Minutien ، طرف 0.2 مم ، 1 سمNC9681411 فيشر العلميلتطبيق الغراء على البعوض
أكواب ورقية ورقي صلبللبعوض الصائم   ؛    
دبوس نائبفيشر Scientific50-996-811لحمل دبوس minutien أثناء توصيل الأسلاك الحشرية
صندوق تخزين بلاستيكي بغطاء (7 بوصة × 9 بوصة × 14 بوصة)Amazon.comلنقل البعوض السلكي
زجاج شبكي أو غطاء بلاستيكي مسطح (مقطوع حسب الحجم)Home DepotMC-27لتغطية وسادة الذبابة إذا بدأ البعوض في الاستيقاظ
ملقط ذاتي الإغلاقفيشر Scientific08-906لعقد ومعالجة الأسلاك الذهبية
الغاز المضغوط < / strong >< / em >< / u>
CO2 خزان غاز < / فرعي> غاز ماثيسونلتخدير البعوض باستخدام flypad
عناصر المختبر الشائعة < / em >< / strong >< / u>
أكياس الأوتوكلاف القابل للتصرف Biohazard ، 8 1/2 بوصة × 11 بوصةفيشر ساينتفيك03-410-591للتخلص من البعوض الذي يتغذى على الدم
موقد بنسن أو شعلة البروبانAmazon.comلتعديل ماصات باستور
شريط مختبر ملونالخناطرEF9763Rلوضع العلامات وإعداد الغراء الفضي وملقط التقنيع
أطراف ماصة يمكن التخلص منها ، 1000 وميكرو ؛ لفيشر العلمية لنقل الماء عند صنع الغراء الفضي
تشريح المجهرLeica Microsystemsلتوصيل البعوض مسبار
تشريحفيشر NC9109673 العلميةللتحريك   وتطبيق قارورة الغراء الفضي
Erlenmeyer ، 1000 ملفيشر العلمي  لمنع جفاف الحشرات أثناء استخدام flypad
Ethanol ، 70٪   ؛فيشر ساينتفيك04-355-122لاستعادة البعوض الهارب أطباق
بتري الزجاجيةفيشر العلمية08-747Bلتخدير البعوض بالثلج
قفازاتفيشر العلميةللحماية الشخصية
Kimwipes KimTech Science العلامة التجارية ماسحات المهام الحساسة   ؛فيشر ساينتفيك06-666لسحق البعوض معاطف
المختبرفيشر ساينتيكللحماية الشخصية
زجاجات رذاذ LiBa ، زجاجات رذاذ فارغة قابلة لإعادة التعبئة (الكحول المحمر آمن)Amazon.comلاستعادة البعوض الهارب
شريط تحريك مغناطيسي ، بطول 2 سمفيشر Scientific   ؛لخلط الغراء الفضي
ماصة ميكانيكية أحادية القناة ، 1000 وميكرو ؛ لفيشر العلمية 13-690-032لنقل المياه عند صنع
أنابيب الطرد المركزي الدقيقة الغراء الفضي ، 1.5 ملفيشر Scientific   ؛780420لتخزين الغراء الفضي
Parafilm M & nbsp ؛فيشر Scientific50-998-944لختم أنابيب الغراء الفضي
Amazon.comغلاف بلاستيكيلتغطية كتلة الرغوة
Pyrex 20 مل دورقفيشر العلمي   ؛07-250-051لخلط الغراء الفضي
شبه مايكرو التوازنفيشر العلمي   ؛10-919-370لوزن الغراء وتقشر الفضة
قلم شاربي ،نقطة دقيقة Amazon.comلوضع العلامات
شفرة حلاقة أحادية الحافةعلوم المجهر الإلكتروني71980لتنظيف بذرة الحشرات
ماصات نقل قياسية يمكن التخلصمنها فيشر العلمية & nbsp ؛133-711-7 مللنقل الغراء الفضي إلى أنبوب التخزين   ؛
تحريك لوحةفيشر العلمية لخلط الغراء الفضي
مؤقت / إيقاف ساعةفيشر العلميةلتوقيت المدة التي يتعرض فيها المضيف لكل حشرة
فائقة النقاء (18 م & أوميغا ؛) ماءفيشر العلمية   ؛لإعداد الغراء الفضي
مقص المنفعةفيشر Scientific08-945لقطع الأسلاك الذهبية
خلاط دوامةفيشر العلمية & nbsp ؛لخلط الغراء الفضي
< قوي >< م >< u > كائنات حية < / u >< / em >< / strong >
Culex tarsalis < / em > البعوضالزراعة الأمريكية ARS مركز أبحاث الحبوب وصحة في مانهاتن كانساسللاستخدام كمواضيع للدراسة
مصباح لقاعدة أقواس زاوية Pro أدوات منظم المرحلة متجر شفاف أنبوب لوازم وزارة

المراجع

  1. Becker, N., et al. Medical importance of mosquitoes in Mosquitoes and their control. , 2nd ed, Springer. Los Angeles, CA. 25-42 (2010).
  2. World Health Organization. Vector-borne diseases. , (2024).
  3. Woodstream Corporation, Inc. The economic cost of mosquito-borne diseases. AMosquito Magnet. , (2022).
  4. Bartlow, A. W., et al. Forecasting zoonotic infectious disease response to climate change: Mosquito vectors and a changing environment. Vet Sci. 6 (2), 40(2019).
  5. Naslund, J., et al. Emerging mosquito-borne viruses linked to Aedes aegypti and Aedes albopictus: Global status and preventive strategies. Vector Borne Zoonotic Dis. 21 (10), 731-746 (2021).
  6. Shaw, W. R., Catteruccia, F. Vector biology meets disease control: Using basic research to fight vector-borne diseases. Nat Microbiol. 4 (1), 20-34 (2019).
  7. Wilson, A. L., et al. The importance of vector control for the control and elimination of vector-borne diseases. PLoS Negl Trop Dis. 14 (1), e0007831(2020).
  8. Dusfour, I., et al. Management of insecticide resistance in the major Aedes vectors of arboviruses: Advances and challenges. PLoS Negl Trop Dis. 13 (10), e0007615(2019).
  9. Choumet, V., et al. Visualizing non infectious and infectious Anopheles gambiae blood feedings in naïve and saliva-immunized mice. PLoS ONE. 7 (12), e50464(2012).
  10. Backus, E. A., Cervantes, F. A., Guedes, R. N. C., Li, A. Y., Wayadande, A. C. AC-DC electropenetrography for in-depth studies of feeding and oviposition behaviors. Ann Entomol Soc Am. 112 (3), 236-248 (2019).
  11. Hol, F. J., Lambrechts, L., Prakash, M. BiteOscope, an open platform to study mosquito biting behavior. Elife. 9, e56829(2020).
  12. Backus, E. A., Guedes, R. N., Reif, K. E. AC-DC electropenetrography: Fundamentals, controversies, and perspectives for arthropod pest management. Pest Manag Sci. 77 (3), 1132-1149 (2021).
  13. Gordon, R. M., Lumsden, W. H. R. A study of the behavior of the mouthparts of mosquitoes when taking up blood from living tissue; together with some observations on the ingestion of microfilariae. Ann Trop Med Parasitol. 33, 259-278 (1939).
  14. Janson, K. D., et al. Development of an automated biomaterial platform to study mosquito feeding behavior. Front Bioeng Biotechnol. 11, 1103748(2023).
  15. Henriques-Santos, B. M., Xiong, C., Pietrantonio, P. V. Automated analysis of feeding behaviors of females of the mosquito Aedes aegypti using a modified flyPAD system. Sci Rep. 13, 20188(2023).
  16. Kashin, P., Wakeley, H. G. An insect 'Bitometer. Nature. 208 (5009), 462-464 (1965).
  17. Kashin, P. Electronic recording of the mosquito bite. J Insect Physiol. 12, 281-286 (1966).
  18. Kashin, P. Development of an orally effective insect repellent. IIT Research Institute. , (1967).
  19. Kashin, P., Arneson, B. E. An automated repellency assay system. II. a new electronic "Bitometer-timer.". J Econ Entomol. 62 (1), 200-205 (1969).
  20. Shieh, J. -N. Salivation and engorgement parameters of sucking insect vectors: Implications in pathogen transmission. , Oregon State University. (1994).
  21. Kimsey, R. B. Measuring and recording arthropod blood feeding. History, Development, and Applications of AC Electronic Insect Feeding Monitors. , Entomological Society of America. 122-128 (1994).
  22. Backus, E. A., Devaney, M. J., Bennett, W. H. Comparison of signal processing circuits among seven AC electronic monitoring systems for their effects on the emf and R components of aphid (Homoptera: Aphididae) waveforms. Principles and Applications of Electronic Monitoring and Other Techniques in the Study of Homopteran Feeding Behavior. Walker, G. P., Backus, E. A. , Entomological Society of America: Lanham, MD. 102-143 (2000).
  23. Backus, E. A., Bennett, W. H. The AC-DC correlation monitor: New EPG design with flexible input resistors to detect both R and emf components for any piercing-sucking hemipteran. J Insect Physiol. 55 (10), 869-884 (2009).
  24. Backus, E. A., Cline, A. R., Ellerseick, M. R., Serrano, M. S. Lygus hesperus (Hemiptera: Miridae) feeding on cotton: New methods and parameters for analysis of nonsequential electrical penetration graph data. Annals of the Entomological Society of America. 100, 296-310 (2007).
  25. Ebert, T. A., Backus, E. A., Cid, M., Fereres, A., Rogers, M. E. A new SAS program for behavioral analysis of electrical penetration graph data. Comput Electron Agr. 116, 80-87 (2015).
  26. Wayadande, A. C., et al. Waveforms from stylet probing of the mosquito Aedes aegypti (Diptera: Culicidae) measured by AC-DC electropenetrography. J Med Entomol. 57 (2), 353-368 (2020).
  27. Cooper, A. M. W., et al. An electropenetrography waveform library for the probing and ingestion behaviors of Culex tarsalis on human hands. Insect Sci. 31 (4), 1165-1186 (2024).
  28. Reif, K. E., Backus, E. A. AC-DC electropenetrography unmasks fine temporal details of feeding behaviors for two tick species on unsedated hosts. Sci Rep. 11 (1), 2040(2021).
  29. Vaughan, L. D., et al. Electropenetrography as a tool to quantify probing and injection behaviors of mosquitoes (Aedes aegypti) in mice under biocontainment housing. Comp Med. 73 (6), 25(2023).
  30. Backus, E. A., Shugart, H. Electropenetrography (EPG) Online Workshop. Hosted by L. Diepenbrock at the University of Florida. Institute of Food and Agricultural Sciences Extension. , https://ifas-crec-entomology.catalog.instructure.com/courses/epg-workshop-2022 (2022).
  31. Dataq Instruments Inc. WinDaq recording and playback software. , (2024).
  32. Backus, E. A. Our own jabberwocky: clarifying the terminology of certain piercing-sucking behaviors of homopterans. Principles and applications of electronic monitoring and other techniques in the study of homopteran feeding. Walker, G. P., Backus, E. A. , Entomological Society of America: Lanham, MD. 102-143 (2000).
  33. Tjallingii, W. F. Comparison of AC and DC systems for electronic monitoring of stylet penetration activities by homopterans. Principles and Applications of Electronic Monitoring and Other Techniques in the Study of Homopteran Feeding Behavior. Walker, G. P., Backus, E. A. , Entomological Society of America. 41-69 (2000).
  34. Mizrahi, J. Advances in Applied Electromyography. , IntechOpen. Rijeka, Croatia. (2011).

إعادة الطباعة والأذونات

الوسوم

سلوك تغذية البعوضسلوك السبرسلوك الابتلاعالتغذية على الدمتسجيل الإشارات الكهربائيةنقل مسببات الأمراضقطب سلكي ذهبيالتفاعل مع المضيف البشري
تخطيط الاختراق الكهربائي AC-DC لدراسة سلوكيات الفحص والابتلاع للبعوض الرسغي على أيدي الإنسان
تواصل معنا
أوصِ به للمكتبة

الخصوصية

شروط الاستخدام

السياسات

حقوق الطبع والنشر © 2026 MyJoVE Corporation. جميع الحقوق محفوظة.