2025年6月6日
本方案介绍了一种简便的方法,用于为幼年斑马鱼创建密闭的气密环境,以便在行为学实验中施加挥发性麻醉剂。
我们的研究聚焦于麻醉药理学,包括对麻醉机制以及麻醉副作用机制的兴趣。利用斑马鱼幼体作为行为模型来研究麻醉药理学的范围正在迅速扩展,并具有诸多优势,其中包括适用于大规模筛选实验。由于对非水生动物施用吸入性麻醉药比静脉麻醉药更容易,因此吸入性麻醉药与静脉麻醉药之间的比较仍然具有挑战性。
相反,静脉麻醉剂比挥发性麻醉剂更容易用于水生动物。本方案提供了一种相对经济且易于实现的方法,通过密闭舱室给予挥发性麻醉剂,以开展幼年斑马鱼的行为学实验。此类实验的其他方案通常需要某种定制设备,而这些设备可能价格昂贵,或对于不具备条件自行制作或购买此类设备的研究者而言难以获取。
首先,将一张0.5毫米厚的硅胶片放置在干净、平坦的表面上。检查硅胶片是否有任何褶皱,并尽量避开这些区域。使用70%酒精清洁硅胶片,以去除任何油渍或碎屑。
当硅胶片完全干燥后,使用涂布器(如毛刷)在硅胶片表面均匀涂上一层薄而均匀的粘合底涂剂。底涂剂涂布完毕后,将双面胶带对准硅胶片放置,使带胶的一面朝向硅胶片,纸衬面朝上。随后使用滚轮逐步将胶带压合到硅胶片上,以抚平表面并排除气泡。
根据需要在小范围内重新涂布底涂剂,并在底涂剂干燥1至5秒的过程中继续粘贴胶带。将硅胶片翻转,使硅胶面朝上,以便观察和去除气泡。接下来,将粘性硅胶裁切成宽度至少为10毫米的条状。
确保条带长度足以覆盖至少一整行孔板的宽度。准备挥发性麻醉剂时,向高效液相色谱瓶或闪烁瓶中加入一定体积的非挥发性溶剂,使得在加入最终稀释浓度的挥发性麻醉剂后瓶内顶部空间尽可能小。使用哈密尔顿气密性注射器加入挥发性麻醉剂,并迅速密封瓶口。
根据需要通过涡旋或超声处理混合小瓶。在准备斑马鱼培养板的同时,暂时存放这些小瓶。为建立行为学实验,将受精后五天的幼年斑马鱼逐个转移至玻璃96孔板的每隔一行的孔中。
小心地从每个孔中移除E-three溶液。使用移液管向该行中的每个孔加入实验溶液。使用粘性硅胶条,迅速向下按压硅胶条,以防止产生气泡以及液体溢出至相邻孔中。
然后用力按压板的顶部,确保每个孔都已密封。重复密封过程,直至溶液完成更换,并且板上每隔一行的所有孔均被密封。轻轻将板翻转过来,检查是否有气泡。
将培养皿放入行为观察装置中,硅胶粘合面朝下,然后进行行为学实验。在密封的孔中,七氟烷的浓度在3小时内损失极小,异氟烷的浓度则下降了4%。两种麻醉剂在前30至60分钟内均未表现出显著的浓度下降。
七氟烷对自发运动的半数有效浓度为 62 微摩尔,对梯子刺激诱发运动的半数有效浓度为 126 微摩尔,其中后者明显低于先前报道的 240 微摩尔,这可能是由于本方法在形成气密密封方面有所改进所致。在开放孔与密封孔之间,自发运动在两小时时间点出现显著差异,可能归因于孔内氧气的耗尽,这是该技术的一个重要局限性。
查看完整文字稿并访问数千部科学视频
本研究介绍了一种为幼年斑马鱼行为实验提供挥发性麻醉剂的气密环境构建方案。该方法使研究人员能够利用幼年斑马鱼作为行为学模型的优势,探索麻醉药理学及其对行为的影响。
在幼年斑马鱼中可靠地施用挥发性麻醉剂,能够实现可扩展的行为药理学研究,支持中枢神经系统药物发现中的早期靶点验证和机制风险评估。这一便捷的方法解决了水生动物模型工作流程中的一个关键瓶颈,有助于对麻醉效应进行定量评估,并提升转化研究中的预测可信度。该方法通过在遗传易操作的脊椎动物系统中生成可靠且可重复的数据,增强了项目组合的决策能力。
该方法可融入从早期假设验证到先导化合物鉴定及临床前验证的整个发现流程,尤其适用于中枢神经系统及麻醉药理学研究项目。