2021年3月10日
本文详细介绍了一种在多种蚊子(包括雌性和雄性)中成功获得低噪声触角电位图的逐步实验方案。
进行触角电位图记录时,使用处于特定且一致生理状态的蚊虫对于获得可靠结果至关重要。该逐步操作方案可实现对蚊虫持久的触角电位记录。该方法适用于多种蚊虫种类,并可用于雌虫和雄虫。
静电触角图技术也可应用于其他昆虫模型,包括甲虫、蝇类、锥蝽和蚂蚁。首先,从用于防止降解的-20摄氏度冰箱中取出装有气味混合物及溶剂对照的1.5毫升棕色小瓶。接着,用移液器吸取10 µL气味溶液,滴加到置于已标记玻璃注射器内的滤纸条上。
在实验当天分离蚊虫。在显微镜下操作,用镊子轻轻折断两根带细丝的硼硅酸盐毛细管的尖端。在进行触角电位图(EAG)实验之前,确保电极夹内部清洁,无硼硅酸盐碎屑。
然后进行氯化处理,将电极架的银丝浸入纯漂白剂中5分钟,直至银丝变为深色、无光泽的灰色。随后用清水冲洗银丝。松开橡胶塞,使用20号针头将生理盐水溶液注入毛细管内部。
用液体冲洗毛细管,并将导线插入两根毛细管中。确保导线尖端距离毛细管尖端小于一毫米。将毛细管穿过电极架内的橡胶环,注意不要损坏橡胶环,确认无气泡存在后,轻轻拧紧橡胶塞。
将毛细管较宽的一端连接参考电极支架,较窄的一端连接记录电极支架。将两个安装好的电极支架放置在湿润的清洁湿巾上,防止电极尖端在安装头部前干燥。确保气浮台已升起。
气路无阻塞且气源已打开。确认医用空气罐已充满,以避免在实验中途更换,并检查湿化器中是否有气泡产生。打开计算机、软件程序及阀门电源。
在确认网络连接后,发送一个控制脉冲以验证输出脉冲的阀门是否正常工作。将一块铝板放在冰上,并在其上覆盖一片湿润的清洁擦拭布,于角落处放置一小滴电极凝胶。将蚊子杯置于冰上,使蚊子降温。
用显微剪刀剪去蚊子每根触角的尖端。用镊子将蚊子拖至电极凝胶小滴旁,轻轻将每根触角的尖端浸入凝胶中。用镊子将蚊子触角拉出,同时保持它们彼此靠近。
使用显微剪刀切下蚊子的头部。轻轻将参考电极的尖端浸入凝胶中,然后将其与蚊子颈部接触,使头部粘附在电极上。将参考电极头部置于显微操作器上。
将两个电极支架连接到放大器上。使用显微操作器将记录电极尽可能靠近触角尖端。然后将触角尖端插入记录电极中。
将气路管放置在距离蚊子头部标本一厘米的位置。打开放大器和噪声抑制器,并确保基线信号无明显噪声。当噪声水平达到满意状态后,将第一支气味注射器插入气路孔以开始测试,并关闭法拉第笼。
然后在EAG软件中点击记录以传递脉冲。以毫伏为单位测量EAG反应的幅度,随后进行下一个气味物质或浓度的测试。该实验成功证明,不同蚊虫物种对不同化学物质可表现出差异性的嗅觉反应。
矿物油作为阴性对照,未引起反应。通过使用鳄鱼夹将元件接地至法拉第笼,可减少因电噪声导致的结果误差。同一气味物质对不同种类蚊虫的反应阈值在幅度上可能存在差异。
例如,与埃及伊蚊、斯氏按蚊和致倦库蚊相比,北方曲须库蚊(Toxorhynchites rutilus septentrionalis)产生的EAG信号非常强。在对阳性对照物苯甲醛的反应中观察到明显的电位偏转,而对阴性对照物矿物油则无反应。
这些平均触角反应以柱状图形式展示。此外,通过向蚊子触角施加特定化学物质并逐步增加其浓度,绘制剂量-反应曲线,从而确定每种蚊子物种对该化学物质的检测阈值。在头部被切断并固定后,应尽快开始记录,以确保样本具有良好的反应性。
触角电位图(EAG)可用于确定蚊虫触角是否对特定浓度的某种化学物质产生反应。然而,该方法无法判断该化学物质的作用性质,例如,无法确定其是引诱剂还是驱避剂。
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本文介绍了一种针对多种蚊属昆虫进行触角电位图(EAG)检测的详细分步实验方案,强调了生理状态对准确测量的重要性。该方法适用于雄性和雌性蚊虫,并可推广至其他昆虫模型。
触角电位图(EAG)可对蚊虫对单一化学物质及复杂混合物的嗅觉反应进行定量评估,有助于在媒介控制策略的早期阶段验证靶标的有效性。该方法能够可靠预测引发蚊虫感官探测的化合物,为转化研究中候选引诱剂或驱避剂的筛选提供依据。将EAG数据整合到发现流程中,可增强疾病媒介干预项目在机制层面的风险评估与候选方案的优先排序。
EAG 融入了从早期假设验证到先导物识别及针对载体干预的临床前验证的整个发现过程。