2024年9月27日
本方案描述了气动系统的组装过程,该系统可在针头开刃过程中向针头输送加压空气。本方案进一步介绍了制备锋利显微注射针头的开刃步骤,以及如何评估针头相对开口尺寸的方法。
昆虫转基因技术平台。我们是大学下属的服务机构,致力于协助客户培育转基因昆虫。研究范围涵盖神经科学领域,例如对蚊子嗅觉机制的研究;公共卫生研究领域,例如开发抗疟疾疫苗;以及在黑水虻中表达新型蛋白质的研究。
传统上,拉制针头后需通过将其与某物体摩擦来打开针尖,从而形成可用于显微注射的开口,但这种方法得到的针头可能非常理想,也可能完全无法使用。而本方法能够以精确可控的方式制备针头,每次均可获得尖锐且性能稳定的针尖。本方案可提供关于针尖开口大小的反馈信息。
一旦该针头打开,即可逐步降低输送至针尖的压力,气泡停止流出时对应的压力越高,表明该针头的开口尺寸越小。按照制造商的指南准备研磨组件,包括安装研磨板并固定带有磁铁的卡环。然后在基座的光学平面表面滴加10滴基座油。
将研磨组件放置在底座上,并启动研磨操作。打开光源以照亮工作区域,确保光源位于斜面边缘后方,以45度角照射到磨料板和针头上。在90倍放大倍率下原位旋转显微镜镜筒。
短暂停止研磨盘的旋转,以便将显微镜对准研磨盘表面。向棉芯中加入1%润湿剂,直至棉芯完全湿润。然后将1%润湿剂滴加到研磨盘表面,确保润湿剂覆盖整个表面,且不泄漏至黑色固定环上。
将预湿的毛细管放置在旋转的研磨板表面,从顶部俯视时,确保毛细管位于研磨板的左侧,并从“时钟”的11点位置延伸至6点位置。注意毛细管不得接触固定环的黑色部分。在完成研磨组件的准备后,开始对硼硅酸盐玻璃针头进行倒角处理:将针头插入针头夹持器中,并拧紧固定环以固定针头。
打开调节器并将压力增加至24磅每平方英寸。旋转粗调旋钮,使针持升高,直至针尖高于旋转研磨板的表面。旋转整个操纵器,使针摆动至旋转板上方的指定位置。
将针头置于磨砂板上,使板的旋转方向远离针尖。从侧面观察,使用粗调旋钮将针头向下移动,接近磨砂板表面,当针头即将接触液面时停止。调整针头位置,使其位于视野中心。
到达中心位置后,缓慢增加放大倍数,同时进行微调以保持针尖位于视野中央。在最大放大倍数下,停止研磨盘转动,并将显微镜对焦于砂磨板表面。一旦表面清晰对焦,立即重新启动研磨盘旋转。
使用操纵器的粗调旋钮,将针头向下移动至砂纸上。在视野中观察针头及其阴影。当两者接近接触时,切换至微调旋钮。
继续降低针头,直到其接触到自身的投影。此时读取卡尺数值并记录读数。该读数表明磨料板表面位于此卡尺测量值处或低于该值。
使针头在此卡尺读数下保持 5 到 10 秒。使用操纵器微调旋钮缓慢提升针头,同时确保针头始终位于润湿剂液面以下。短暂停止研磨板的旋转,观察是否有气泡从针尖逸出。
若未观察到气泡,则将针头移回上一个卡尺读数位置,稍微降低针头,重新进行卡尺读数,并重复之前演示的步骤。若观察到气泡,重新启动研磨板,观察在研磨板旋转过程中是否产生气泡。一旦在研磨板停止旋转时观察到气泡,通过旋转调压阀调节旋钮缓慢降低气压。
当针尖不再有气泡流出时,记录压力,然后逐渐增加气压,直至针尖重新开始有气泡流出。斜面打磨完成后,将针抬高至磨削板上方,确保其高度足够,以便在整体操作臂移离磨削板和显微镜时不会触碰到任何物体。当针处于可安全取出的位置时,将气压降至零。
取下针头并将其放入培养皿等针头储存盒中,直至使用。
本方案详细介绍了用于输送加压空气以进行针头斜面加工的气动系统的组装方法,专为制备锋利的显微注射工具而设计。该方法可精确控制针头开口尺寸,确保显微注射应用中的一致性质量。
稳定制备锋利的显微注射针对于在昆虫模型系统中可靠递送基因组编辑试剂至关重要。采用恒定气压反馈的湿法斜面研磨技术可实现可重复的针尖开口尺寸,直接影响实验个体的存活率以及后续基因修饰操作流程。该技术能力支持基于昆虫模型的生物制药研发中稳健的早期发现与筛选流程。
这种湿法切削技术在早期发现与检测开发的交汇处实现了整合,为昆虫模型中的基因组编辑和功能研究提供了标准化的显微注射工具。