أكتوبر 10, 2025
يصف هذا البروتوكول طريقة الفحص المجهري الضوئي منخفضة التكلفة لتقييم مورفولوجيا القلب ووظيفته في أجنة الزرد ، مما يتيح تقييما قابلا للتكرار لسمية القلب التنموية دون الحاجة إلى أنظمة تصوير متقدمة.
المجهر عالي الدقة، والمراسلين الفلوريين، وتحليل الصور الرقمية هي بعض التقنيات التي تتيح تقييما تفصيليا لوظيفة القلب الجنينية في سمك الزرد. الحفاظ على ظروف تصوير متسقة وتقليل حركة الأجنة لا يزال تحديات رئيسية أمام قياسات دقيقة لوظائف القلب. للبدء، قم بتسجيل مقاطع فيديو لأجنة سمك الزرد في الساعة 96 بعد الانتهاء من ذلك بصيغ غير مضغوطة، للسماح بتحليل دقيق لديناميكيات حركة القلب.
تسلسليا، انقر على ملف، فتح، ثم اختر ملف AVI في ImageJ لاستيراد الفيديوهات. استخدم Analyze، ثم انقر على Set Scale، أدخل قطر الحقل المعروف، وفعل الخيار العام لتطبيق المقياس على جميع القياسات. استخدم أدوات ROI لتحديد المحاور البطينية الطويلة والقصيرة أثناء نهاية الانقباض ونهاية الانبساط.
ثم حدد مساحة سطح البطين باستخدام صيغة تقريب البيضاوي. تقدير حجم البطين عند نهاية الانبساط ونهاية الانقباض باستخدام صيغة الحجم الإهليلجي. الآن احسب تغير المساحة الجزئية والقصر الجزئي.
ثم حدد حجم الضربة، SV، ونسبة القذف، EF. للتحليل الآلي، قم بتشغيل برنامج محلل Z-Embryo وانقر على الملف، ثم افتح الفيديو، لاستيراد الفيديو المطلوب. انقر على زر اكتشاف القلب للسماح للبرنامج بتحديد موقع المنطقة المهتمة تلقائيا بناء على تقلبات السطوع عبر إطارات الفيديو. دع البرنامج يحلل تغيرات السطوع ضمن المنطقة المكتشفة لتقدير معدل ضربات القلب، ثم يحسب الناتج القلبي.
تظهر الرسوم البيانية مساحة وحجم حجرة البطين المقاس عند نهاية الانبساط ونهاية الانقباض في أجنة سمك الزرد بعد 96 ساعة من الإخصاب. تعكس الفروق الكمية بين نهاية الانبساط ونهاية الانقباض وظيفة الانقباضي الطبيعية خلال التطور القلبي المبكر، مما يدعم تطبيق هذه الطريقة. في أجنة سمك الزرد السليمة، كان متوسط حجم السكتة 0.213 نانولتر.
كان إنتاج القلب 27.8 نانولتر في الدقيقة. كان نسبة القذف 41.99٪، ومتوسط معدل ضربات القلب 130 نبضة في الدقيقة. في أجنة سمك الزرد السليمة، كان متوسط التغير الجزئي في المساحة 61.2٪، والقصر الجزئي 44.5٪. أظهرت الأجنة المعرضة للكادميوم شكل قلب غير طبيعي مع تضخم البطينات ووذمة تامورية.
في الأجنة المعرضة للكادميوم، كان حجم الضربة أعلى بشكل ملحوظ مقارنة بالسكتلة. زاد النتاج القلبي، وانخفض معدل ضربات القلب. يعالج البروتوكول نقص الطرق الموحدة المتاحة لقياس وظائف القلب الجنينية لسمك الزرد من خلال سير عمل قابل للتكرار.
يستخدم هذا البروتوكول المجهر القياسي والتحليل مفتوح المصدر، مما يجعل تقييم القلب عالي الجودة ممكنا دون الحاجة إلى معدات متخصصة. توفر النتائج بروتوكولا موثوقا يحسن قابلية المقارنة بين الدراسات ويتيح تقييما أكثر دقة للأنماط الظاهرية القلبية.
اعرض النص الكامل واحصل على الوصول إلى آلاف الفيديوهات العلمية
يصف هذا البروتوكول طريقة مجهرية ضوئية منخفضة التكلفة لتقييم مورفولوجيا القلب ووظيفته في أجنة أسماك الزرد، مما يتيح تقييمًا قابلاً للتكرار للسمية القلبية التنموية دون الحاجة لأنظمة تصوير متقدمة. تسمح الطريقة بتحليل مفصل لوظيفة القلب باستخدام المجهر القياسي وبرامج مفتوحة المصدر.
Quantitative cardiac imaging in zebrafish embryos enables early-stage detection of developmental cardiotoxicity, supporting predictive de-risking in cardiovascular drug discovery. Standardized video analysis workflows provide reproducible, high-throughput functional readouts, facilitating robust target validation and mechanistic interrogation. This approach enhances portfolio triage by enabling scalable, resource-efficient assessment of cardiac liabilities in preclinical models.
This protocol integrates into the discovery-to-preclinical continuum by enabling hypothesis-driven cardiac function testing, assay standardization, and quantitative analytics in zebrafish embryos.