Name: Ökotoxikologische Auswirkungen von Mikroplastik auf die Entwicklung von Vogelembryonen durch Schlüpfen ohne Eierschale (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2021-08-14T13:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 11 s
Description: Lernen Sie eine schalenlose Schlüpfmethode für Wachteleier zur Untersuchung ökotoxikologischer Auswirkungen von Mikroplastik. Diese Technik ermöglicht präzisere toxikologische Bewertungen von Partikelschadstoffen.

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Diese Arbeit wurde durch wichtige Forschungs- und Entwicklungsprojekte in der Uigurischen Autonomen Region Xinjiang unterstützt (2017B03014, 2017B03014-1, 2017B03014-2, 2017B03014-3).

1. Vorbereitung vor der Exposition
<ol><li>Wählen Sie befruchtete Wachteleier, die am selben Tag geboren wurden, für den Expositionstest aus.</li>
	<li>Wählen Sie Wachteleier mit ähnlichen Gewichten. Jedes befruchtete Wachtelei ist etwa 10-12 g.</li>
	<li>Reinigen Sie alle befruchteten Wachteleier vollständig von äußerem Kot und anderen Ablagerungen.</li>
	<li>Sterilisieren Sie jedes vorgeschlüpfte befruchtete Wachtelei und die zu verwendenden Eier (Wählen Sie Eier mit ähnlicher Schalenform, insbesondere die Spitze des Eies) mit einer antibiotischen Lösung (Penicillin und Streptomycin, 1:1000, Raumtemperatur). Sterilisieren Sie den Inkubator mit 75% Ethanol.</li>
	<li>Öffnen Sie die Eier mit dem stumpfen Ende eines Zahnbohrers und lassen Sie die Eierschale an der Spitze für die weitere Verwendung. Vor der Übertragung der befruchteten Eier wird der Inhalt der Eier ausgegossen. Dies dient dazu, die Feuchtigkeit der Eierschale zu halten. Der Öffnungsdurchmesser des Eies betrug etwa 3 cm. HINWEIS: Um die Schädigung des Wachtelembros zu reduzieren, verwenden Sie einen Zahnbohrer, um das stumpfe Ende des Eies zu öffnen und den Riss so glatt wie möglich zu machen.</li>
	<li>Nach der Sterilisation die befruchteten Wachteleier für 24-48 h in einen 38 °C Inkubator mit 60% Luftfeuchtigkeit geben. Stellen Sie sicher, dass das stumpfe Ende des Wachteleis nach oben zeigt.</li>
	<li>Sterilisieren Sie während der Inkubation von befruchteten Wachteleiern die werkzeuge, die in den nachfolgenden Experimenten benötigt werden, in einem Sterilisationstropf. Zu diesen Werkzeugen gehören Plastikfolie, ein Becherglas, steriles Wasser, Pipettenspitzen, chirurgische gerade Scheren, Pinzetten und ein Löffel. HINWEIS: Verwenden Sie eine Folie mit einer Temperaturtoleranz, die hoch genug ist, um Probleme mit der Hochtemperatursterilisation zu vermeiden.</li>
</ol>2. Wachteleier ohne Schale ausbrüten
<ol><li>Die vorgeschlüpften befruchteten Wachteleier aus dem Inkubator auf eine saubere Bank geben und flach auf den Behälter legen, um sie für ca. 1-2 min zu stabilisieren.</li>
	<li>Verwenden Sie eine Schere (12,5 cm chirurgische gerade Schere), um ein kleines Loch (Durchmesser 3 mm) in die Mittelachse der vorgeschlüpften befruchteten Wachteeleier zu stechen und 1-2 cm kleine Öffnung zu schneiden. Das Eiweiß und Eigelb der befruchteten Wachteleier vorsichtig in die geschnittene Eierschale geben. HINWEIS: Wenn Sie eine kleine Öffnung mit einer Schere schneiden, vermeiden Sie es, das Eigelb von Wachteleiern zu berühren.</li>
	<li>Die Kontrolllösung (ohne MPs) und die exponierte Lösung verschiedener Massen (0,1, 0,2 und 0,3 mg) Mikroplastik mit drei Partikelgrößen (100, 200 und 500 nm) werden per Pipette in den Eiinhalt geben. Fügen Sie gleichzeitig 1 Tropfen Penicillin und 1 Tropfen Streptomycin mit einer 1 ml Spritze hinzu.</li>
	<li>Die Öffnung der Eierschale mit dem sterilisierten Film abdecken (Schritt 1.6).</li>
	<li>Behandeln Sie gemäß Schritt 2.1-2.4 alle befruchteten Wachteleier.</li>
	<li>Legen Sie die übertragenen Wachtelembryonen für die notwendige Zeit in den 38 °C Inkubator mit 60% Luftfeuchtigkeit. Verwenden Sie in diesem Experiment einen Eidrehwinkel von ±30 °. Drehen Sie die Eier einmal pro Stunde. HINWEIS: Der Transfer sollte so schnell wie möglich erfolgen, was in der frühen Phase mehr Übung erfordert.</li>
</ol>3. Probenentnahme
<ol><li>Nach sieben Tagen Kultur gut entwickelte Embryonen, die mit bloßem Auge beobachtet wurden, aus dem Eigelb entfernen und mit phosphatgepufferter Lösung (PBS) waschen.</li>
	<li>Trocknen Sie die überschüssige Lösung außerhalb des gereinigten Embryos mit saugfähigem Papier und wiegen Sie sie in einer sauberen Petrischale.</li>
	<li>Öffnen Sie die gesamte Brusthöhle, trennen Sie die Leber und das Herz mit einer Nadel-Nasen-Zange von den Eingeweiden und legen Sie sie unmittelbar nach dem Reinigen in 1,5 ml Zentrifugenröhrchen.</li>
	<li>Erfassen Sie schnell das Gewicht auf einer elektronischen Waage und berechnen Sie den hepatosomatischen Index (HIS = Lebergewicht / Körpergewicht x 100). Messen Sie die Länge des Brustbeins und des Körpers.</li>
	<li>Bewerten Sie anhand der oben genannten Indikatoren den Einfluss von Abgeordneten auf die Embryonalentwicklung. HINWEIS: Die Embryoqualität bezieht sich hier auf die Qualität der Eigelbentfernung.</li>
</ol>4. Datenanalyse
<ol><li>Melden Sie die experimentellen Daten in Form von mittleren ± Standardfehler (REM).</li>
	<li>Verwenden Sie die Einzelfaktoranalyse der Varianz, um die Mittelwerte mehrerer Stichprobengruppen zu vergleichen. Der signifikante Differenzwert betrug α = 0,05.</li>
</ol>

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</ol>

Die Autoren haben nichts preiszugeben. Alle Autoren erklären, dass sie keine bekannten konkurrierenden finanziellen Interessen oder persönlichen Beziehungen haben, die die Arbeit dieses Papiers hätten beeinflussen können.

Dieses Papier bietet ein effektives experimentelles Schema zur Bewertung der Entwicklung von Wachtelembryonen durch den Nachweis der grundlegenden Entwicklungsindizes. Es gibt jedoch noch einige Einschränkungen für dieses Experiment. 
Erstens ist die Mortalität von Wachtelembryonen im späteren Stadium des Schlüpfens aufgrund des schalenlosen Schlüpfens höher. Es gibt künstlich unkontrollierbare Faktoren wie die Zerstörung des normalen Proteinverhältnisses im experimentellen Prozess. Wir haben ...

Die Produktion von Kunststoffabfällen betrug im Jahr 2015 etwa 6300 Mt, von denen ein Zehntel recycelt wurde und der Rest verbrannt oder unter der Erde vergraben wurde. Es wird geschätzt, dass bis 2050 etwa 12.000 Tonnen Plastikmüll unterirdisch vergraben würden1. Mit der Aufmerksamkeit der internationalen Gemeinschaft für Kunststoffabfälle schlug Thompson erstmals 2004 das Konzept des Mikroplastiks vor2. Mikroplastik (MPs) bezieht sich auf kleine Partikelkunststoffe mit einem Partikeldurchmesser von weniger als 5 mm. Derzeit haben Forscher die allgegenwärtige Präsenz von Abgeordneten an der Küste verschiedener Kontinente, der Atlantikinseln, der Binnenseen, der Arktis und der Tiefseelebensräume3,4 ,5,6,7festgestellt . Daher haben mehr Forscher begonnen, die Umweltgefahren von Abgeordneten zu untersuchen.
Organismen könnten Abgeordnete in der Umwelt aufnehmen. MPs wurden im Verdauungstrakt von 233 Meeresorganismen weltweit gefunden (darunter 100% Schildkrötenarten, 36% Robbenarten, 59% Walarten, 59% Seevogelarten, 92 Arten von Seefischen und 6 Arten von Wirbellosen)8. Darüber hinaus können Abgeordnete das Verdauungssystem der Organismen blockieren, sich ansammeln und in ihren Bobies migrieren9. Es wurde festgestellt, dass Abgeordnete über die Nahrungskette übertragen werden können und ihre Aufnahme sich mit den Veränderungen des Lebensraums, des Wachstumsstadiums, der Ernährungsgewohnheiten und der Nahrungsquellen unterscheidet10. Einige Forscher berichteten über die Existenz von Abgeordneten im Kot von Seevögeln11, was bedeutet, dass Seevögel als Träger von Abgeordneten fungieren. Darüber hinaus kann die Einnahme von Abgeordneten die Gesundheit einiger Organismen beeinträchtigen. Zum Beispiel können Abgeordnete im Magen-Darm-Trakt verwickelt sein, wodurch die Mortalität von Walen erhöht wird12.
Abgeordnete allein haben toxische Wirkungen auf Organismen sowie gemeinsame toxische Wirkungen auf Organismen mit anderen Schadstoffen. Die Einnahme von umweltbedingten Konzentrationen von Kunststoffabfällen kann die Funktion des endokrinen Systems erwachsener Fische stören13. Die Größe von Mikroplastik ist einer der wichtigen Faktoren, die ihre Aufnahme und Akkumulation durch Organismen beeinflussen14,15. Die kleinen Kunststoffe, insbesondere die nanogroßen Kunststoffe, sind anfällig für Wechselwirkungen mit Zellen und Organismen mit hoherToxizität 16,17,18,19. Obwohl die schädlichen Auswirkungen von Mikroplastik in Nanopartikelgröße auf Organismen das aktuelle Forschungsniveau übersteigen, ist der Nachweis und die Quantifizierung von Mikroplastik mit Größen unter mehreren Mikrometern, insbesondere der Submikron-/Nanokunststoffe in der Umwelt, nach wie vor eine große Herausforderung. Darüber hinaus haben Nanokunststoffe auch einige Auswirkungen auf Embryonen. Polystyrol kann die Entwicklung von Seeigelembryonen schädigen, indem es Protein- und Genprofile reguliert20.
Um die möglichen Auswirkungen von Abgeordneten auf Organismen zu untersuchen, haben wir diese Studie durchgeführt. Aufgrund der Ähnlichkeit zwischen Vogelembryonen und menschlichen Embryonen werden sie normalerweise in der entwicklungsbiologischen Forschung21 verwendet, einschließlich Angiogenese und Antiangiogenese, Tissue Engineering, Biomaterialimplantat und Hirntumoren22,23,24. Vogelembryonen haben die Vorteile von niedrigen Kosten, einem kurzen Kulturzyklus und einfacher Bedienung25,26. Daher haben wir wachtelembryonen mit einem kurzen Wachstumszyklus als Versuchstier in dieser Studie ausgewählt. Gleichzeitig können wir die morphologischen Veränderungen von Wachtelembryonen, die während der Embryonalentwicklungsphase den MPs ausgesetzt sind, mit einer eierschalenfreien Bruttechnologie direkt beobachten. Die verwendeten Versuchsmaterialien waren Polypropylen (PP) und Polystyrol (PS). Da PP und PS27 den größten Anteil an Polymertypen haben, die weltweit in Sedimenten und Gewässern gewonnen werden, sind ethylen und propylen28die häufigsten Polymertypen, die aus gefangenen Meeresorganismen gewonnen werden. Dieses experimentelle Protokoll beschreibt den gesamten Prozess zur visuellen Bewertung der toxikologischen Wirkungen von Abgeordneten auf Wachtelembryonen, die Den Abgeordneten ausgesetzt sind. Wir können diese Methode leicht erweitern, um die Toxizität anderer Schadstoffe für die Embryonalentwicklung anderer oviparer Tiere zu untersuchen.

<table><tbody><tr><td>&nbsp; </td><td>Verifizierter Lieferant für mehrere Proben Shanghai Jingxin Industrial Development Co., Ltd.</td><td>Tissuelyser-24</td><td>Mahlen Sie großformatige Kunststoffe bei niedriger Temperatur in kleine Kunststoffe</td></tr><tr><td>Elektronische Waage</td><td>OHAUS Corporation</td><td>PR Series Präzision</td><td>Zum Wiegen</td></tr><tr><td>von befruchteten Wachteleiern</td><td>Guangzhou Cangmu Agricultural Development Co., Ltd.</td><td></td><td>Wachteleier zum Schlüpfen ohne Schale</td></tr><tr><td>Fluoreszierende Polypropylenpartikel</td><td>Foshan Juliang Optical Material Co., Ltd.</td><td></td><td>Für das Experiment ausgewählte Kunststoffarten</td></tr><tr><td>Inkubator</td><td>Shandong, Bangda Incubation Equipment Co., Ltd.</td><td>264 Stk</td>. <td>Einen Platz für das Wachstum und die Entwicklung von Embryonen schaffen</td></tr><tr><td>Mikrosphären aus Polystyrol im Nanometerbereich</td><td>Xi' ein Lieferant - Ruixi Biological Technology Co., Ltd.</td><td>100 nm, 200 nm, 500 nm</td><td>Für das Experiment ausgewählte Kunststoffarten</td></tr><tr><td>Stahllineal</td><td>Deli Group</td><td>20 cm</td><td>Wird zum Messen der Länge</td></tr> verwendet <tr><td>Vertikaler Heizdruck-Dampfsterilisator</td><td>Shanghai Shenan Medical Instrument Factory</td><td>LDZM-80KCS-II</td><td>Sterilisieren Sie die Versuchsartikel</td></tr></tbody></table>

Ökotoxikologische auswirkungen von mikroplastik auf die entwicklung von vogelembryonen durch schlüpfen ohne eierschale

Ecotoxicological Effects of Microplastics on Bird Embryo Development by Hatching without Eggshell

Mikroplastik ist ein aufstrebender globaler Schadstofftyp, der aufgrund seiner Aufnahme und Translokation in tierischen Geweben und Organen eine große Gesundheitsbedrohung für Tiere darstellt. Ökotoxikologische Wirkungen von Mikroplastik auf die Entwicklung von Vogelembryonen sind nicht bekannt. Das Vogelei ist ein komplettes Entwicklungs- und Ernährungssystem, und die gesamte Embryoentwicklung findet in der Eierschale statt. Daher ist eine direkte Aufzeichnung der Entwicklung von Vogelembryonen unter dem Stress von Schadstoffen wie Mikroplastik durch die undurchsichtige Eierschale beim traditionellen Schlüpfen stark eingeschränkt. In dieser Studie wurden die Auswirkungen von Mikroplastik auf die Entwicklung von Wachtelembryonen visuell überwacht, indem sie ohne Eierschale schlüpften. Die Hauptschritte umfassen die Reinigung und Desinfektion befruchteter Eier, die Inkubation vor der Exposition, die kurzfristige Inkubation nach der Exposition und die Probenextraktion. Die Ergebnisse zeigen, dass im Vergleich zur Kontrollgruppe das Nassgewicht und die Körperlänge der mikroplastikexponierten Gruppe einen statistischen Unterschied auften und der Leberanteil der gesamten exponierten Gruppe signifikant anstieg. Darüber hinaus haben wir externe Faktoren bewertet, die die Inkubation beeinflussen: Temperatur, Feuchtigkeit, Drehwinkel der Eier und andere Bedingungen. Diese experimentelle Methode liefert wertvolle Informationen über die Ökotoxikologie von Mikroplastik und eine neuartige Möglichkeit, die nachteiligen Auswirkungen von Schadstoffen auf die Entwicklung von Embryonen zu untersuchen.

Für die Analyse experimenteller Daten verglichen wir Nassgewicht, Körperlänge, Brustbeinlänge und die Veränderung des hepatosomatischen Index zwischen der Kontrollgruppe und den 6 experimentellen Gruppen, wobei wir das Wachstum und die Entwicklung der Wachtelembryonen aus einer Makroperspektive maßen und reflektieren. Wir entdeckten sechs normale Wachtelembryonen in jeder Gruppe. Jeder Embryo erreichte das erforderliche Hamburger und Hamilton (HH) Stadium.
In Abbildung 1</...

Dieser Artikel stellt eine Methode des Schlüpfens ohne Verwendung einer Eierschale für toxikologische Untersuchungen von Partikelschadstoffen wie Mikroplastik vor.

Ökotoxikologische Auswirkungen von Mikroplastik auf die Entwicklung von Vogelembryonen durch Schlüpfen ohne Eierschale

Microplastics are an emerging global pollutant type that poses a great health threat to animals due to their uptake and translocation in animal tissues ...

Dieses Experiment wird vier Teile umfassen. Vorbereitung vor der Exposition, Ausbrüten von Wachtelei ohne Schale, Inkubationsprozess und Probenentnahme, Und repräsentative Ergebnisse. Bitte sehen Sie sich das folgende Video für den spezifischen experimentellen Prozess an. Im Expositionstest wurde die gleiche Charge von wachtelbefruchteten Eiern für das Experiment ausgewählt. Die Eier mit ähnlicher Größe wurden ausgewählt, um den experimentellen Fehler zu reduzieren. Gleichzeitig befruchten alle Wachteln die Eier und Eier sollten vollständig gereinigt werden, da sich Kot und andere Substanzen auf ihren Schalen befinden. Danach wurden die vorgeschlüpften, die befruchteten Wachteier und die zu verwendenden Eier mit Penicillin und einem Mycin desinfiziert Beim Platzieren müssen Sie auf die Oberseite nach unten und dann auf das stumpfe Ende nach oben achten. Der Reinigungsprozess des Eies wird im Video nicht gezeigt. Der nächste Schritt ist der Prozess der Erdung der Eierschale. Es ist der wichtigste Schritt in der Vorbereitung. Die gesungene Eierschale ist ein Schnitt in der mittleren Eigröße mit einem Zahnbohrer, kann aber nicht gebrochen werden. Um die Frakturoberfläche des Schnitts glatt genug zu machen, wurde der Inkubator mit 75% Acinol-Lösung desinfiziert. Wachtelbefruchtetes Ei im Inkubator mit einer Luftfeuchtigkeit von 60% und 38

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JoVE Journal

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Umwelt

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In diesem Artikel präsentieren wir Ihnen eine einfache Methode, um langfristig zu...

Ein Ex-ovo Chicken Embryo Culture-System Geeignet für Imaging und Mikrochirurgie Anwendungen

Der Zebrafink (Taeniopygiaguttata) ist ein wertvoller Modellorganismus; die frühen Stadien der Entwicklung des Zebrafinken sind jedoch noch nicht umfassend untersucht. Das Protokoll beschreibt, wie frühe Embryonen für entwicklungsbezogene und molekulare Anwendungen präpariert werden.

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Belastung durch Umweltgifte kann akut Entwicklung mit Langzeitwirkung auswirken. Ausführliche Protokolle werden bereitgestellt, um eine Strategie mit einem wirksamen Labormodell um die Wirkung der frühen embryonalen Exposition gegenüber Bisphenol A. untersuchen zu veranschaulichen Wir bieten Fruchtbarkeit und Verhaltens-Assays, die Wirksamkeit unserer vergiftendes Exposition Bio-Assays zu überwachen.

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Dieses Protokoll beschreibt drei Methoden zur Gewinnung und Verwendung von 5 bis 8 Tage alten Hühnerembryonen und ihrer Chorioallanto-Membran (CAM) als In-vivo-Modell zur Untersuchung der kontrastverstärkten Ultraschallbildgebung und der Mikroblasen-vermittelten Wirkstoffabgabe.

Die Herstellung von Hühner-Ex-Ovo-Embryonen und chorioallantoischen Membrangefäßen als In-vivo-Modell für kontrastmittelverstärkte Ultraschallbildgebung und Mikroblasen-vermittelte Arzneimittelabgabestudien

Dies ist eine effektive Methode, um nach Suppressoren oder Treibern von Krebsmetastasen zu suchen. Zellen, die mit einer Expressionsbibliothek transduziert werden, werden in das Gefäßsystem der Chorioallanto-Membran des Huhns injiziert, um metastatische Kolonien zu bilden. Kolonien mit verminderter oder erhöhter Invasivität werden herausgeschnitten, erweitert, neu injektiert, um ihren Phänotyp zu bestätigen, und schließlich mit Hochdurchsatzsequenzierung analysiert.

Entdeckung metastasierender Regulatoren mit einem schnellen und quantitativen intravitalen Chick Chorioallantoic Membrane Model

Zebrafischembryonen/Larven entwickeln sich extern und sind optisch transparent. Die Bioakkumulation von Mikroplastik in Fischen im frühen Lebensstadium wird leicht mit fluoreszierend gekennzeichneten Mikroperlen beurteilt.

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Hühnerembryonen werden als klassisches Entwicklungsmodell in unserem Labor verwendet, um Entwicklungskardiotoxizitäten nach Exposition gegenüber verschiedenen Umweltkontaminanten zu bewerten. Expositionsmethoden und morphologische/funktionelle Bewertungsmethoden werden in diesem Manuskript beschrieben.

Verwendung von Hühnerembryon als leistungsfähiges Werkzeug bei der Beurteilung von Entwicklungskardiotoxizitäten

Der durchnässte Perlenassay beinhaltet die gezielte Abgabe von Testreagenzien zu jedem Entwicklungszeitpunkt, um die Regulation der Zelldifferenzierung und Morphogenese zu untersuchen. Es wird ein detailliertes Protokoll vorgestellt, das auf jedes Versuchstiermodell anwendbar ist, um drei verschiedene Arten von getränkten Perlen herzustellen und diese in die Zwischenziffer eines Hühnerembryos zu implantieren.

Analyse der Zelldifferenzierung, Morphogenese und Musterung während der Hühnerembryogenese mit dem Soaked-Bead-Assay

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