Ein Verfahren zur Bewertung Insecticide Wirksamkeit gegen Bettwanzen,
15. März 2017
Insecticide Evaluierungen werden häufig gegen erwachsenen Insekten gezielt, anstatt unreifen Stadien. Hier präsentieren wir ein Protokoll für Insektizide gegen Bettwanzen Eier mit einem Vergleich zum ersten nymphal Bett Bug Bühne zu bewerten. Diese Protokolle könnten für andere Insekten angepasst werden, um Insektizid Wirksamkeit bei Non-Adult Lebensphasen zu bewerten.
Das übergeordnete Ziel dieses Experiments besteht darin, die Wirksamkeit von Insektiziden bei der Abtötung von Bettwansteneiern und ersten Larvenstadien zu bewerten. Diese Methode kann helfen, zentrale Fragen im Bereich der Entomologie zu beantworten, beispielsweise die Auswirkungen toxikologischer Tests auf Bettwansteneier und kleine Nymphen. Der Hauptvorteil dieser Technik liegt darin, dass sie speziell darauf ausgelegt ist, eine schwer zu behandelnde Entwicklungsstufe von Insekten mit Insektiziden zu behandeln, insbesondere das Eistadium.
Um das Experiment zu beginnen, entnehmen Sie fünf bis zehn miteinander verpaarte, gut genährte erwachsene Weibchen aus einer Kolonie und geben Sie die Weibchen in eine Petrischale mit Filterpapier. Bereiten Sie 10 Wiederholungen vor, um sicherzustellen, dass genügend Eier für den Insektizid-Test zur Verfügung stehen. Überprüfen Sie die Schalen täglich, um festzustellen, ob die Weibchen Eier abgelegt haben.
Nachdem die Weibchen Eier gelegt haben, entfernen Sie die Weibchen aus der Petrischale und geben Sie sie täglich in neue Petrischalen mit frischem Filterpapier. Notieren Sie die Daten zu den alten und neuen Petrischalen. Lassen Sie die Eier vier bis fünf Tage altern, bevor Sie mit dem Assay beginnen.
Nach der geeigneten Alterung der Eier die Wanzerneier vorsichtig mit einer weichen Pinzette von den Filterpapieren entfernen. Den am Filterpapier befestigten Boden des Eis mit der Pinzette vorsichtig abschaben und danach das Ei vorsichtig greifen, ohne zu starken Druck auszuüben, um zu vermeiden, dass die Wanzerneier herunterfallen. Die entnommenen Wanzerneier in die jeweiligen Gruppen innerhalb der Plastik-Petri-Schalen legen.
Reiben Sie die Unterseite jeder Petrischale von außen mit einem Weichspüler-Tuch ab, um statische Elektrizität zu reduzieren, die Wanzen-Eier fortschleudern könnte. Bereiten Sie anschließend serielle Verdünnungen von Insektiziden vor, um eine Reihe von fünf unterschiedlichen Konzentrationen sowie eine Kontrolllösung ausschließlich mit Leitungswasser jeweils auf ein Volumen von 20 mL zu erhalten. Verwenden Sie 50-mL-Zentrifugenröhrchen, die an der mL-Markierung vorgeschnitten wurden, und schneiden Sie feines Netzmaterial in Quadrate, die groß genug sind, um in die Verschlusskappen zu passen.
Schrauben Sie das Netz mithilfe der Zentrifugenröhrchenkappe fest, wobei Unebenheiten vermieden werden sollen. Anschließend platzieren Sie mit einem Pinsel eine Gruppe von Bettwanst-Eiern auf das Netz innerhalb eines Zentrifugenröhrchens. Tauchen Sie die Gruppe der Bettwanst-Eier im zugeschnittenen Zentrifugenröhrchen fünf Sekunden lang in eine Insektizidkonzentration ein.
Entfernen Sie das Zentrifugenröhrchen aus der Insektizidlösung. Stellen Sie das Zentrifugenröhrchen direkt auf das Laborpapier, um das Netz mit den darin befindlichen Eiern zu trocknen. Nach dem Trocknen entfernen Sie die Gruppe der Eier mithilfe eines kleinen Pinsels mit feinen Borsten aus dem Zentrifugenröhrchen und legen Sie in eine saubere Petrischale mit sauberem Filterpapier.
Notieren Sie die Eimortalität über einen Zeitraum von 14 Tagen, um sicherzustellen, dass alle Eier ausreichend Zeit zum Ausschlüpfen hatten. Korrigieren Sie die Mortalität in der Kontrollbehandlung mithilfe der Abbott-Formel. Geben Sie die erfasste Mortalität zusammen mit den entsprechenden Konzentrationen in die Analyse-Software ein, um die LC50-Werte zu berechnen.
Trennen Sie eine Gruppe von fünf erwachsenen männlichen und fünf erwachsenen weiblichen Bettwanzen, die am Vortag gefüttert wurden, und stellen Sie sie in eine Petrischale mit Filterpapier. Lassen Sie die erwachsenen Bettwanzen acht Tage lang paaren und Eier ablegen. Entfernen Sie danach die erwachsenen Tiere aus den Petrischalen und lassen Sie die Eier in den Petrischalen zum Schlüpfen der ersten Larvenstadien (First Instars) kommen.
Sammeln Sie die ungefütterten ersten Larvenstadien des gleichen Alters mit einem Pinsel und bringen Sie sie in neue, saubere Petrischalen, bis der Insektizid-Test durchgeführt wird. Pipettieren Sie 150 µL-Aliquote jeder der fünf zuvor hergestellten Verdünnungen des Insektizids sowie Wasser für die Kontrollgruppe auf einzelne Filterpapiere. Verteilen Sie das Insektizid gleichmäßig, indem Sie Tropfen am gesamten Rand und in der Mitte des Filterpapiers auftragen.
Legen Sie die behandelten Filterpapiere einzeln auf einzelne Hartfaserplatten. Geben Sie Gruppen von frisch geschlüpften Nymphen auf die einzelnen Filterpapiere, solange diese noch mit Insektizid benetzt sind, und decken Sie die Nymphen mit dem umgedrehten Boden einer Petrischale ab. Stellen Sie ein Gewicht auf die Petrischale, um ein Entkommen der frisch geschlüpften Bettwanzen zu verhindern. Notieren Sie die Sterblichkeit der frisch geschlüpften Bettwanzen nach 24-stündiger Exposition gegenüber allen Insektizidkonzentrationen.
Korrigieren Sie die Mortalität in der Kontrollbehandlung mithilfe der Abbott-Formel. Geben Sie die erfasste Mortalität und die Konzentrationen in die Analyse-Software ein, um die LC50-Werte zu berechnen. Die prozentuale Reaktion oder Mortalität von Eiern der Harlin-Stamm-Bettwanzen gegenüber fünf verschiedenen Konzentrationen von Metocloprid Beta-Cyfluthrin stieg mit zunehmender Dosis an.
Die Sterblichkeit erreichte 100 % bei der höchsten getesteten Konzentration. Nachdem Sie sich dieses Video angesehen haben, sollten Sie ein besseres Verständnis dafür haben, wie man die Wirksamkeit von Insektiziden gegen Wanzen-Eier und Erstinstar-Larven bewertet.
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Übersicht
Diese Studie stellt ein Protokoll zur Bewertung der Wirksamkeit von Insektiziden gegen Wanzen-Eier und Erstinstar-Larven vor. Die Methode zielt darauf ab, die Herausforderungen bei der Beurteilung der Insektizidwirksamkeit in nicht-adulten Entwicklungsstadien zu bewältigen, die bei traditionellen Bewertungen häufig übersehen werden.
Wesentliche Studienkomponenten
Bereich der Wissenschaft
- Entomologie
- Insektizidwirksamkeit
- Insektenentwicklungsstadien
Hintergrund
- Insektizidprüfungen konzentrieren sich typischerweise auf adulte Insekten.
- Unreife Entwicklungsstadien, wie Eier und Nymphen, sind entscheidend für die Schädlingsbekämpfung.
- Das Verständnis der Wirkung von Insektiziden auf diese Stadien kann die Strategien zum Schädlingsmanagement verbessern.
- Diese Studie stellt eine Methode bereit, die speziell darauf zugeschnitten ist, Insektizide an Bettwanst-Eiern zu bewerten.
Zweck der Studie
- Beurteilung der Wirksamkeit von Insektiziden gegenüber Eiern und Erstlarven von Bettwanzen.
- Entwicklung eines Protokolls, das für andere Insektenarten angepasst werden kann.
- Erweiterung des Wissens im Bereich der Entomologie über die Auswirkungen von Insektiziden auf nicht-adulte Entwicklungsstadien von Insekten.
Verwendete Methoden
- Sammeln Sie 5 bis 10 begattete, gut genährte erwachsene weibliche Bettwanzen.
- Stellen Sie die Weibchen in eine Petrischale mit Filterpapier.
- Bereiten Sie 10 Wiederholungen vor, um eine ausreichende Eiablage sicherzustellen.
- Überwachen Sie die Schalen täglich auf Eiablage.
Hauptergebnisse
- Das Protokoll bewertet erfolgreich die Wirksamkeit von Insektiziden an Wanzen-Eiern.
- Auch Erstinstar-Larven wurden untersucht, um die Anfälligkeit zu vergleichen.
- Die Ergebnisse zeigen die Bedeutung der Bekämpfung unreifer Entwicklungsstadien in der Schädlingsbekämpfung auf.
- Diese Methode kann für andere Insektenarten angepasst werden.
Schlussfolgerungen
- Die Bewertung von Insektiziden an nicht-adulten Stadien ist entscheidend für ein wirksames Schädlingsmanagement.
- Die Studie liefert ein wertvolles Protokoll für zukünftige Forschungsarbeiten.
- Weitere Studien sind erforderlich, um die Auswirkungen auf andere Insektenschädlinge zu untersuchen.
Häufig gestellte Fragen
Aussagekräftige Relevanz für die Industrie
Die Bewertung der Insektizidwirksamkeit über alle Entwicklungsstadien hinweg, einschließlich Eier und frühe Larvenstadien, ist entscheidend für umfassende Schädlingsbekämpfungsstrategien in der biopharmazeutischen und öffentlichen Gesundheitsforschung. Diese Methode ermöglicht eine quantitative Beurteilung der toxischen Wirkung auf unreife Bettwanzenstadien und unterstützt die Zielvalidierung sowie die mechanistische Risikominderung in Programmen zur Vektorbekämpfung. Durch die Erhebung von Konzentrations-Wirkungs-Daten und LC50-Werten für nicht-adulte Entwicklungsstadien verbessert der Ansatz die Vorhersagesicherheit in der frühen Entdeckung und der Portfolio-Priorisierung neuartiger Insektizide.
Strategische Anwendungen in der Biopharma-Forschung und -Entwicklung
Frühe Entdeckung und Zielvalidierung
- Wissenschaftlicher Wert: Ermöglicht die Untersuchung insektizider Wirkmechanismen über empfindliche Entwicklungsstadien hinweg und klärt die Zielstrukturen bei Eiern und ersten Larvenstadien.
- Operativer Wert: Unterstützt die biologische Risikominimierung, indem Aktivität nachgewiesen wird, wo herkömmliche, auf adulte Tiere ausgerichtete Tests versagen können.
- Prädiktiver Wert: Steigert das Vertrauen in den Wirkort durch wirkstadiumsspezifische Wirksamkeitsprofile und unterstützt Entscheidungen über Fortführung oder Abbruch in der Leitstruktur-Identifizierung.
Screening und Assay-Entwicklung
- Wissenschaftlicher Wert: Erzeugt standardisierte, reproduzierbare Konzentrations-Wirkungs-Kurven zur Quantifizierung der LC50 in Eiern und Erstinstar-Larven des Bettbugs.
- Operativer Wert: Ermöglicht eine skalierbare, hochdurchsatzfähige Herstellung von Insektizidverdünnungen und Expositionsprotokollen mittels Tauch- und Kontakttests.
- Eignung für Assays: Liefert quantitative Sterblichkeitsdaten, die für die Untersuchung von Wirkstoffen und die Analyse von Struktur-Wirkungs-Beziehungen geeignet sind.
Translationale und präklinische Forschung
- Wissenschaftlicher Wert: Unterstützt die Modellierung krankheitsrelevanter Systeme, indem die Wirksamkeit in frühen Entwicklungsstadien bewertet wird, die zur Resilienz der Population beitragen.
- Operationaler Wert: Stellt eine translationale Kontinuität von der Entdeckung bis zur präklinischen Validierung sicher, indem die gesamte Lebenszyklus-Anfälligkeit erfasst wird.
- Risikoadjustierte Weiterentwicklung: Leitet präklinische Go/No-Go-Entscheidungen ein, indem stadienspezifische Resistenz- oder Toleranzmuster aufgezeigt werden.
Pipeline- und Workflow-Integration
Die Methode integriert sich in den Entdeckungsprozess von der frühen Target-Validierung über die Leitstrukturidentifizierung bis hin zur präklinischen Evaluierung, insbesondere für die Vektorkontrolle und die Entwicklung von Insektiziden im Bereich der öffentlichen Gesundheit.
- Entdeckungsbiologie: Unterstützt die Hypothesenprüfung insektizider Wirkmechanismen, indem sie die Wirksamkeitsbewertung in nicht-adulten Entwicklungsstadien ermöglicht, die häufig in Standardtests übersehen werden.
- Screening: Stellt Testbereitschaft durch standardisierte Tauch- und Kontaktprotokolle bereit, die reproduzierbare, quantitative Sterblichkeitsdaten liefern.
- Analytik: Bietet LC50-Berechnungen und Konzentrations-Wirkungs-Modellierungen, die den Vergleich verschiedener Wirkstoffe und eine Wirksamkeitsbewertung ermöglichen.
- Translationale Forschung: Verbindet frühe Forschungsergebnisse mit der präklinischen Kontinuität, indem sie die Wirksamkeit über den gesamten Bettwanzen-Lebenszyklus hinweg berücksichtigt – ein entscheidender Faktor im Resistenzmanagement.
- Unternehmensweite Wiederverwendung: Schafft eine wiederverwendbare Plattform zur Bewertung neuartiger insektizider Verbindungen gegen schwer behandelbare Entwicklungsstadien und reduziert so redundante Testentwicklungen.
Operative und unternehmerische Auswirkungen
- Wissenschaftlicher Wert: Erhöht die Vorhersagesicherheit, indem stadienspezifische Anfälligkeit aufgedeckt und mechanistische Unschärfen bei der Wirkung von Insektiziden reduziert werden.
- Operativer Wert: Bietet standardisierte, reproduzierbare Protokolle für Ei- und Erstlarven-Assays und minimiert so die Variabilität zwischen verschiedenen Laboren.
- Strategischer Wert: Verbessert die Kapitalnutzungseffizienz, indem Verbindungen frühzeitig aussortiert werden können, die gegen juvenile Stadien unwirksam sind, und späte Fehlschläge vermieden werden.
- Portfolio-Wirkung: Unterstützt die risikoadjustierte Priorisierung, indem Verbindungen mit breiter Wirkung über den gesamten Lebenszyklus identifiziert werden, was die Entscheidungen über Weiterentwicklung verbessert.
Durchführungsüberlegungen
- Erfordert Fachkenntnisse in entomologischer Handhabung, Insektenzucht sowie Mikromanipulation von Eiern und frühen Larvenstadien.
- Hängt von der präzisen Herstellung der Verdünnungen, der Expositionszeit und der Kontrolle der Umweltbedingungen ab, um die Gültigkeit des Tests sicherzustellen.
- Erfordert standardisierte Sterblichkeitsauswertung und Korrektur mithilfe der Abbott-Formel für eine kontrollgruppenadjustierte Analyse.
- Beinhaltet Anpassungsüberlegungen, wenn das Protokoll auf andere Insektenarten mit abweichender Eimorphologie oder Larvenverhalten ausgeweitet wird.
- Zu den praktischen Einschränkungen zählt der arbeitsintensive Charakter von Eiersammlung, Alterung und individueller Handhabung, was die Durchsatzkapazität ohne Automatisierung beeinträchtigen kann.
