2022年10月11日
本研究旨在评估和综述Artemia salina的致死性生物测定方法,也称为卤虫致死性试验。该方法简单且成本低廉,可用于获取样品(特别是天然产物)的一般毒性信息(被视为初步的毒性评价)。
该方案是一种对来自不同天然或合成来源的样品(如提取物、组分及化合物)进行初步全面毒性评价的非常有用的工具。本方案的主要优势在于操作简便、成本低廉,并可同时用于大量样品的检测。此外,手工制作的设备提高了实验场所的可靠性。
在此技术阶段,我们根据样品的初步总体毒性特征进行筛选,以选择需进一步接受特定测试(如扩展细胞系实验甚至体内实验)的样品。该方法主要应用于药物及其他产品化学领域,用于筛选生物样品。我们的方案也可用于其他类型的样品,例如纳米体系。
初次操作时请保持耐心,因为该过程需要细致的观察能力,并密切关注所有报告的参数。我们实验室的博士生 Marcia Filipe 和 Vera Isca 将协助演示此操作流程。首先,将漏斗形容器放入黑色支架中,并将漏斗朝向合适的方向,以便观察液面刻度和活塞。制作手工迁移装置时,将两个 0.5 升的塑料瓶的瓶口部分剪去,使最终高度为 12 厘米。
在每个瓶子底部上方7厘米处的一侧开一个直径为1.5厘米的孔,并在两个孔之间插入一段13厘米长的橡胶管。用热熔胶密封孔洞,静置15分钟使其干燥。将瓶子放在平坦的表面上,注满水以检查是否漏水。
加入28克盐至800毫升自来水中,配制人工盐溶液,或配制浓度为每升35克的卤虫盐溶液。用玻璃棒搅拌,直至盐完全溶解。为制备样品,将适量的各提取物和化合物二甲基亚砜(DMSO)溶解,终浓度为每毫升10毫克。
然后,在新的微量离心管中,用990微升人工盐溶液稀释每份样品各10微升,以获得终浓度为0.1毫克/毫升的溶液。在通风橱内的锥形瓶中,用蒸馏水配制浓度为1毫克/毫升的重铬酸钾溶液。向孵化容器中加入培养基至500毫升刻度线处,并向盐溶液中加入一勺(约0.5克)卤虫卵囊。
关闭容器。将一盏灯对准设备并打开光源。将供气系统连接到设备顶部的接口上,并启动泵。
卤虫卵在人工盐溶液中,通过强烈通气、持续光照和稳定温度条件下孵化。24至48小时后,当卵孵化完成,关闭气泵,等待无节幼体与空卵壳分离。为分离未孵化的卵与存活的无节幼体,打开漏斗底部的出水阀,将漏斗内的内容物排入自制迁移装置容器的其中一个容器中。
确保含有无节幼体和未孵化卵残渣的溶液液面低于试管内液面。将设备放入培养箱中孵育4小时,然后在第二个容器中加入残余盐溶液,使其液面高于试管高度。用铝箔覆盖装有无节幼体和未孵化卵残渣的容器,并将灯放置在仅含有盐溶液的第二个容器上。
卤虫会被光线吸引,从一个容器迁移到另一个容器,从而实现卵与活体卤虫的有效分离。从收集容器中吸取含有10至15只无节幼体的900微升盐溶液,将该溶液加入24孔板的一个孔中。所有样品均设置四个重复孔进行检测。
向每个孔中加入100微升的每种阴性对照、阳性对照(人工盐溶液)以及每种样品,并在光照条件下孵育24小时。24小时后,在体视显微镜下以12倍放大倍数观察并记录每个孔中死亡幼虫的数量。
加入 100 微升重铬酸钾溶液,以诱导残留活幼虫死亡,并静置六小时。在显微镜下计数每个孔中的总死亡幼虫数,并根据屏幕上显示的公式计算死亡率。所有实验均需设置三个重复,计算标准偏差。
最后,将结果表示为三次独立实验的平均值,每次实验均设有内部四重复,以均值加减标准差表示。本图展示了从Plectranthus属植物中提取并经半合成获得的选定化合物的结构。该图像显示了在显微镜下观察到的刚孵化的Artemia salina无节幼体。
该图示表示在0.1毫克/毫升浓度下,四种Plectranthus物种的甲醇提取物处理24小时后Artemia Salina的死亡率。通过本实验评估,所有提取物在一般毒性方面均可接受。其中“盐”代表盐溶液或空白对照。
以重铬酸钾作为阳性对照,DMSO 作为阴性对照。所有受试提取物均表现出非常令人鼓舞的结果,其死亡率百分比数值极低,与空白组和阴性对照组记录的结果相当。本图展示了五种纯化合物在 0.1 毫克/毫升浓度下暴露 24 小时后对 Artemia Salina 的死亡率。
从这些数据可以看出,使用该检测方法时,仅有五种表现出极低的毒性。您需要特别记住三个步骤:孵化、迁移和收集。因此,我们已将其他虾类分离,并获得了相应的数量用于实验。该初步检测站点是一种简单且低成本的模型,用于评估通道毒性,相较于细胞培养或斑马鱼等其他检测方法更具优势。
此外,还可以利用成本更高的细胞毒性检测位点。
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本研究评估了卤虫(Artemia salina)致死率生物测定法,这是一种简单且成本低廉的方法,用于评估多种样品(特别是天然产物)的总体毒性。
在开展耗资较大的下游实验之前,对天然产物和合成化合物库进行早期毒性筛选对于降低风险至关重要。Artemia salina 致死性生物测定法提供了一种快速、可扩展且低成本的平台,可根据候选分子的普遍细胞毒性对其进行初步筛选,从而在药物发现和临床前研究流程中实现高效的优先级排序和资源分配。
A. salina 致死性实验位于早期发现与临床前筛选之间的过渡阶段,先于高级细胞毒性实验或动物研究。