3-الأبعاد (3D)--طباعة قالب للجنين الزرد الإنتاجية العالية أرايينج
يونيو 1, 2018
نقدم هنا، بروتوكولا لتصميم واختلاق جنينا الزرد أرايينج القالب، يليه إجراء مفصل عن استخدام هذا القالب للإنتاجية العالية الزرد الجنين أرايينج في لوحة 96-جيدا.
يمكن لهذه الطريقة أن تسرع بشكل كبير من إجراء ترتيب أجنة الزرد وتجعل أسماك الزرد قابلة حقا للفحص عالي الإنتاجية. الميزة الرئيسية لهذه التقنية هي استخدام قالب مطبوع ثلاثي الأبعاد لتجميع أجنة أسماك الزرد مسبقا في مصفوفة بئر 96 أو 384 ، مما يسهل عملية تحضير الألواح عالية الكفاءة. خطرت لنا فكرة هذه الطريقة لأول مرة أثناء إجراء فحص الجسيمات النانوية عن طريق انتقاء الأجنة الفردية واختيارها يدويا في كل بئر من اللوحة المعيارية وأردنا زيادة الكفاءة.
بالإضافة إلى تيانيو ، سيقوم زميله طالب الدراسات العليا يو جيانغ بعرض الإجراء. ابدأ هذا الإجراء بتصميم قالب المصفوفة بتخطيط بئر اثني عشر × ثمانية 96 يناسب لوحة بئر 96 قياسية. كما هو مفصل في بروتوكول النص.
استخدم طابعة ثلاثية الأبعاد بدقة 0.1 ملم لطباعة القالب. بعض المكونات الرئيسية للقالب هي غرفة الاحتباس ، وبئر الاحتباس ، وغرفة التفريغ ، ومخرج الهواء. لإجراء تفريخ جنين الزرد ، قم أولا بفصل الذكور والإناث بواسطة مقسم بلاستيكي شفاف.
بعد ذلك ، ضع زوجين من الأسماك من الذكور والإناث لكل صندوق تزاوج قبل يوم واحد من التفريخ. في يوم التفريخ ، انزع الفواصل في الصباح لخلط الأسماك من الذكور والإناث قم بإزالة الأسماك من الذكور والإناث واجمع أجنة الزرد باستخدام مصفاة شبكية دقيقة.
اغسل الأجنة ب 250 مل من ماء البيض. انقل الأجنة المجمعة إلى أطباق بتري باستخدام محلول هولتفريتر. قم بإزالة الأجنة الميتة وغير المخصبة باستخدام مجهر استريو.
ضع الأجنة في حاضنة 28.5 درجة مئوية. بعد أربع ساعات من الإخصاب ، راقب الأجنة وقم بإزالة أي أجنة ميتة وغير صحية. الأجنة جاهزة الآن للخطوة التالية.
اغسل القالب مرتين إلى ثلاث مرات ب 500 مل من الماء منزوع الأيونات قبل وضعه في فرن التجفيف لمدة خمس دقائق. ثم قم بلصق الغرفة السفلية بغشاء مانع للتسرب من قطعة. قم بتوصيل مضخة تفريغ من خلال مخرج الهواء في الجزء السفلي من القالب لتوليد ضغط سلبي في الغرفة المختومة بغشاء الختم.
باستخدام ماصة نقل بلاستيكية ، ضع ما يقرب من 150 جنينا في القالب. هز القالب بأكمله أفقيا حتى يتم محاصرة جنين واحد في كل بئر. في هذه الخطوة ، من الأهمية بمكان التحقق والتأكد من كل جنين متاح لسمك الزرد.
إذا كان المخزن المؤقت Holtfreter منخفضا جدا ، فيمكن للمرء إضافة مخزن مؤقت إضافي عن طريق هز القالب. تخلص من محلول هولتفريتر الإضافي والأجنة غير المحاصرة في الآبار. قم بإيقاف تشغيل وفصل مضخة التفريغ.
ضع لوحة بئر 96 قياسية رأسا على عقب على القالب وقم بتدوير كليهما في نفس الوقت. اضغط على الجزء السفلي من القالب أو قم بتوصيل مخرج الهواء بعلبة غبار بالغاز المضغوط لنقل جميع الأجنة المحاصرة من القالب إلى لوحة البئر 96. أخيرا ، قم بإزالة فيلم الختم واغسل القالب ثلاث مرات من أعلى إلى أسفل باستخدام 500 مل من الماء منزوع الأيونات للاستخدام في المستقبل.
تظهر هنا الصورة الجزئية للوحة بئر 96 مصفوفة بواسطة القالب. على العكس من ذلك ، تظهر هذه الصورة الصورة الجزئية للوحة 96 بئر مصفوفة يدويا. يتم عرض الحالة الصحية العامة للأجنة بعد طلاءها بطرق القالب اليدوي والمصفوفة هنا.
بناء على معدلات الفقس والبقاء على قيد الحياة والتشوه للأجنة ، لم يلاحظ أي آثار كبيرة على الصحة العامة للأجنة في كلتا الحالتين. بمجرد إتقانها ، ستقوم هذه التقنية بإعداد طبق واحد من 96 أو 384 في دقيقتين إلى ثلاث دقائق فقط إذا تم إجراؤها بشكل صحيح. بعد تطويرها ، مهدت هذه التقنية الطريق للباحثين للاستفادة الكاملة من الميزات الجديدة لهذا الكائن الحي النموذجي وتحقيق فحص عالي الإنتاجية في المختبر.
اعرض النص الكامل واحصل على الوصول إلى آلاف الفيديوهات العلمية
نظرة عامة
تقدم هذه المقالة بروتوكولًا لتصميم وتصنيع قالب ترتيب أجنة أسماك الزرد، مما يتيح ترتيبًا عالي الإنتاجية في لوحة 96 بئرًا. تعزز هذه الطريقة بشكل كبير من كفاءة إجراء ترتيب أجنة أسماك الزرد.
مكونات الدراسة الرئيسية
مجال العلم
- علم الأعصاب
- علم الأحياء النمائي
- الفحص عالي الإنتاجية
الخلفية
- تستخدم أسماك الزرد على نطاق واسع في البحث البيولوجي بسبب أجنتها الشفافة.
- يعتبر الترتيب الفعال للأجنة ضروريًا لتطبيقات الفحص عالي الإنتاجية.
- تتضمن الطرق التقليدية الاختيار اليدوي، مما قد يكون مضيعًا للوقت.
- تقدم مقدمة القالب المطبوع ثلاثي الأبعاد حلًا جديدًا لتحسين الكفاءة.
غرض الدراسة
- لتطوير بروتوكول لترتيب أجنة أسماك الزرد عالي الإنتاجية.
- لاستخدام قالب مطبوع ثلاثي الأبعاد لوضع الأجنة بكفاءة.
- لتعزيز عملية الفحص لمختلف التطبيقات، بما في ذلك اختبار الجسيمات النانوية.
الطرق المستخدمة
- تصميم قالب ترتيب مطبوع ثلاثي الأبعاد بتصميم 12 في 8.
- ترتيب مسبق لأجنة أسماك الزرد في مصفوفة 96 أو 384 بئرًا.
- تقرير الإجراء من قبل طلاب الدراسات العليا.
- بروتوكول مفصل للتنفيذ.
النتائج الرئيسية
- يسمح القالب المطبوع ثلاثي الأبعاد بترتيب الأجنة السريع والفعال.
- توفير كبير في الوقت مقارنة بالطرق اليدوية.
- يسهل قدرات الفحص عالي الإنتاجية.
- تم التحقق من فعاليتها في إعداد الأطباق للتجارب.
الاستنتاجات
- يحسن البروتوكول المطور من كفاءة ترتيب أجنة أسماك الزرد.
- يعتبر استخدام القالب المطبوع ثلاثي الأبعاد ابتكارًا رئيسيًا.
- تفيد هذه الطريقة الباحثين الذين يجربون عمليات فحص عالي الإنتاجية.
الأسئلة الشائعة
Executive Industry Relevance
High throughput zebrafish embryo arraying is a critical bottleneck in phenotypic screening and early-stage compound evaluation. The introduction of a 3D-printed template with vacuum manipulation enables rapid, reproducible preparation of multi-well plates, directly supporting scalable screening workflows. This innovation enhances operational efficiency and supports portfolio-wide compound triage in discovery-stage biopharma R&D.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Accelerates preparation of zebrafish embryos for hypothesis-driven compound testing.
- Enables robust phenotypic screening by standardizing embryo placement across wells.
- Supports functional target validation by facilitating high-content, parallelized assays.
Screening & Assay Development
- Delivers rapid, reproducible arraying of embryos for multi-well plate-based screening.
- Improves assay throughput and consistency, reducing manual variability.
- Enables efficient scaling to 96- and 384-well formats for compound libraries.
Translational & Preclinical Research
- Supports disease-relevant phenotypic assays in zebrafish embryos for translational insights.
- Facilitates continuity from early discovery to preclinical model validation.
- Reduces operational barriers to implementing high-throughput in vivo screening platforms.
Pipeline & Workflow Integration
This 3D-printed template method integrates at the interface of early discovery and screening, enabling seamless transition from embryo collection to high-throughput phenotypic assays.
- Discovery Biology: Streamlines hypothesis testing by enabling rapid setup of parallel experimental conditions.
- Screening: Provides standardized, reproducible embryo arraying for quantitative screening outputs.
- Analytics: Supports consistent measurement of phenotypic endpoints across large sample sets.
- Translational Research: Bridges early discovery and preclinical validation by enabling scalable in vivo assays.
- Enterprise Reuse: Offers a reusable, adaptable platform for repeated high-throughput screening campaigns.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence and reduces biological variability in screening assays.
- Operational Value: Standardizes embryo arraying, enabling reproducibility and scalability.
- Strategic Value: Improves go/no-go decision quality and resource allocation in early discovery.
- Portfolio Impact: Supports risk-adjusted prioritization by enabling robust, high-throughput phenotypic data generation.
Implementation Considerations
- Requires access to precision 3D printing and basic vacuum instrumentation.
- Demands operator proficiency in embryo handling and template operation.
- Standardization of washing and transfer steps is critical for reproducibility.
- Adaptable to both 96- and 384-well plate formats for diverse screening needs.
- Template cleaning and maintenance are essential for sustained performance.
