Este artículo demuestra los principios de una inyección rápida, mínimamente invasiva de micropartículas fluorescentes en el circulatory system de peces pequeños y la visualización en vivo de las micropartículas en sangre de peces.
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Artículo de método
Este artículo demuestra los principios de una inyección rápida, mínimamente invasiva de micropartículas fluorescentes en el circulatory system de peces pequeños y la visualización en vivo de las micropartículas en sangre de peces.
La administración sistémica de tamaño de micro partículas en un organismo vivo puede aplicarse para la visualización de la vasculatura, drogas y vacunas entrega, implantación de células transgénicas y diminutos sensores ópticos. Sin embargo, microinyecciones intravenosa en animales pequeños, que se utilizan principalmente en laboratorios biológicos y veterinarios, son muy difíciles y requieren de personal capacitado. Aquí, demostramos un método robusto y eficiente para la introducción de micropartículas en el sistema circulatorio del adulto pez cebra (Danio rerio) por inyección en el riñón de peces. Para visualizar las micropartículas introducidas en la vasculatura, proponemos una simple técnica de imagen intravital en branquias de peces. En vivo monitoreo del pH de sangre del pez cebra se logró mediante un fluorescente microencapsulado inyectado sonda, SNARF-1, para demostrar una de las posibles aplicaciones de la técnica descrita. Este artículo proporciona una descripción detallada de la encapsulación de tinte pH-sensible y demuestra los principios de la inyección rápida y visualización de las microcápsulas obtenidas para la grabación en vivo de la señal fluorescente. El método de inyección propuesto se caracteriza por una tasa de mortalidad baja (0-20%) y alta eficiencia (70-90% de éxito) y es fácil de Instituto con equipamiento disponible comúnmente. Pueden realizarse todos los procedimientos descritos en otras especies de peces pequeños, como lebistes y medaka.
La administración de partículas micro-tamaño en un organismo animal es una tarea importante en áreas tales como drogas y vacunas entrega1, vasculatura visualización2, célula transgénica implantación3e implantación minúsculo sensor óptico 4 , 5. sin embargo, el procedimiento de implantación para las partículas de la microescala en el sistema vascular de los animales de laboratorio pequeños es difícil, especialmente para los organismos acuáticos delicados. Para muestras de investigación populares como el pez cebra, se recomienda que estos procedimientos aclararse utilizando protocolos de videos.
Intracardiacos y capilares microinjertos requieren microcirugía únicas instalaciones y personal capacitado para la entrega de microobjects en sangre de pez cebra. Previamente, una inyección manual retro orbital3 fue sugerido como un método fácil y eficaz para la administración de células enteras. Sin embargo, en nuestra experiencia, debido a la pequeña área de la red capilar del ojo, toma mucha práctica para lograr el resultado deseado de esta técnica.
Adjunto, describimos un método para la implantación de micropartículas sólidas y eficientes en el sistema circulatorio por inyección manual directamente en el tejido del riñón del pez cebra adulto, que es rico en capilares y los vasos renales. Esta técnica se basa en el protocolo de video para la célula en el pez cebra riñón6, pero fueron eliminados los pasos microcirugía traumáticos y requiere mucho tiempo. El método propuesto se caracteriza por la baja mortalidad (0-20%) y alta eficiencia (70-90% de éxito) y es fácil de Instituto con equipamiento disponible comúnmente.
Una parte importante del protocolo propuesto es la visualización de las implantados micropartículas (si son fluorescentes o coloreada) en los capilares branquiales, que permite la verificación de la calidad de la inyección, una evaluación relativa aproximada del número de las partículas inyectadas y la detección de la señal espectral para medidas fisiológicas de la sangre circulante. Como ejemplo de las posibles aplicaciones de la técnica descrita, demostramos el protocolo para la medición en vivo de pH de la sangre del pez cebra con una sonda fluorescente microencapsulada, SNARF-1, originalmente sugerido en Borvinskaya et al. 20175.
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Todos los procedimientos experimentales se llevaron a cabo con arreglo a la Directiva 2010/63/UE para experimentos con animales y han sido aprobados por Animal temas investigación Comité del Instituto de biología en la Universidad Estatal de Irkutsk.
1. fabricación de microcápsulas
Nota: Microcápsulas con un colorante fluorescente se preparan con un conjunto de capa por capa de polielectrolitos cargados opuestamente7,8. Todos los procedimientos fueron realizados a temperatura ambiente.
2. preparación de óptica configuración y calibración de microencapsulado SNARF-1
Nota: Las mediciones pH áspero con microencapsulado SNARF-1 se puede hacer uso de imágenes en dos canales de un microscopio de fluorescencia7, pero en el presente Protocolo un microscopio de fluorescencia de un canal conectado a un espectrómetro de fibra se aplicó.

3. preparación para la inyección
4. inyección
5. visualización en Vivo
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Los resultados obtenidos provienen de una de las tres categorías principales del protocolo presentado: la formación de micropartículas fluorescentes por encapsulación de un colorante fluorescente (figura 1), la inyección de riñón de microcápsulas con mayor visualización en Gill capilares (figura 2 y 3) y, finalmente, la en vivo espectral grabación de SNARF-1 fluorescencia para monitorear...
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Para demostrar la inyección de micropartículas en el riñón del pez cebra, utilizamos microcápsulas semipermeables cargadas con un colorante indicador. Así, el protocolo contiene las instrucciones para la fabricación de las microcápsulas con el conjunto de capa por capa de polielectrolitos cargados opuestamente7,8,15,16,17 ,18
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Los autores no tienen nada que revelar.
Los autores reconocen grandemente la ayuda de Bogdan Osadchiy y Evgenii Protasov (Universidad Estatal de Irkutsk, Rusia) en la preparación del Protocolo de video. Esta investigación fue apoyada por la Fundación rusa de la ciencia (#15-14-10008) y la Fundación rusa de investigación básica (#15-29-01003).
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| Nombre | Empresa | Número de catálogo | Comentarios |
|---|---|---|---|
| SNARF-1-dextrano, 70000 MW | Thermo Fisher Scientific | D3304 | Sonda fluorescente. Se puede utilizar cualquier otro colorante fluorescente unido a polímero apropiado como relleno de microcápsulas |
| Conjugado de isotiocianato de albúmina-fluoresceína (FITC-BSA) | SIGMA | A9771 | Sonda fluorescente |
| Isotiocianato de rodamina B-Dextrano (RITC-dextrano) | SIGMA | R9379 | Sonda fluorescente |
| Cloruro de calcio | SIGMA | C1016 | Formación |
| de plantillas de CaCO3Carbonato de sodio | SIGMA | S7795 | CaCO3 formación de plantillas |
| Clorhidrato de poli(alilamina), MW 50000 (PAH) | SIGMA | 283215 | Polímero catiónico |
| Poli(4-estirenosulfonato de sodio), MW 70000 (PSS) | SIGMA | 243051 | Polímero aniónico |
| Poly-L-lisina [20 kDa] injertado con polietilenglicol [5 kDa], g = 3,0 a 4,5 (PLL-g-PEG) | SuSoS | PLL(20)- g[3.5]-PEG(5) | Polímero final para aumentar la biocompatibilidad de las microcápsulas |
| Cloruro de sodio | SIGMA | S8776 | Para disolver polímeros aplicados |
| Sistema de purificación de agua | Millipore | SIMSV0000 | Para preparar agua desionizada |
| Agitador magnético | Stegler | Para la formación | |
| de plantillas de CaCO3Eppendorf Investigación pipeta plus, 1000 y micro; L | Eppendorf | Soluciones de dosificación | |
| Eppendorf Investigación pipeta plus, 10 y micro; L | Eppendorf | Soluciones de dosificación | |
| Puntas de pipeta, rango de volumen de 200 a 1000 y micro; L | F.L. Medical | 28093 | Soluciones de dosificación |
| Puntas de pipeta, rango de volumen 0,1-10 μ L | Eppendorf | Z640069 | Soluciones de dosificación |
| Minicentrífuga Microspin 12, BioSan | Para el procedimiento de centrifugación-lavado de microcápsulas | ||
| Microtubos de centrífuga, 2 mL | Eppendorf | Z666513 | Síntesis y almacenamiento de microcápsulas |
| Agitador Intelli-mezclador RM-1L | ELMY Ltd. | Para reducir la agregación de microcápsulas | |
| ultrasónico | Para reducir la agregación de microcápsulas Auriculares | ||
| Para proteger los oídos de los ultrasonidos | |||
| Ácido etilendiaminotetraacético | SIGMA | EDS | Para disolver las plantillas de CaCO3 |
| Fosfato monosódico | SIGMA | S9638 | Preparación de tampones de pH |
| Fosfato disódico | SIGMA | S9390 | Preparación de tampones de pH |
| Hidróxido de sodio | SIGMA | S8045 | Para ajustar el pH de la solución de EDTA y los tampones |
| Cámara del termostato | Para secar microcápsulas en portaobjetos de vidrio | ||
| Hemotómetro Cámara | Para investigar el tamaño, la distribución y la concentración de las microcápsulas preparadas | ||
| Microscopio fluorescente Mikmed 2 | LOMO | Visualización in vivo de microcápsulas en sangre | |
| de pescadoJuego de filtros fluorescentes para SNARF-1 (debe elegirse en función del modelo de microscopio; se proporciona un ejemplo) | Chroma | 79010 | Visualización de microcápsulas con sondas fluorescentes |
| Espectrómetro de fibra QE Pro | Ocean Optics | Calibración de microcápsulas bajo microscopio | |
| Fibra óptica QP400-2-VIS NIR, 400 μ m, 2 m | Ocean Optics | Para conectar el espectrómetro con el puerto del microscopio | |
| Colimador F280SMA-A | Thorlabs | Para conectar el espectrómetro con el puerto del | |
| Portaobjetos de vidrio para microscopio Fisherbrand | 12-550-A3 | Calibración de microcápsulas bajo microscopio | |
| Cubreobjetos, 22 x 22 mm | Pearl | MS-SLIDCV | Calibración de microcápsulas bajo microscopio |
| Microcapilares de vidrio Intra MARK, 10 y micro; L | Blaubrand | BR708709 | Para recoger sangre de pescado |
| Aceite de clavo | SIGMA | C8392 | Anestesia de pescado |
| Lanceta nº 11 | Apexmed international B.V. | P00588 | Para cortar la cola de pescado y liberar la aguja de acero de la punta del autoinyector de insulina |
| Heparina, 5000 U/mL | Calbiochem | L6510-BC | Para tratar todas las superficies que entran en contacto con la sangre de los peces durante la extracción de sangre de los peces |
| Seven 2 Go Pro Medidor de pH con un microelectrodo | Mettler Toledo | Para determinar el pH de la sangre de los peces | |
| Agujas de la pluma de insulina Micro-Fine Plus, 0,25 x 5 mm | Becton, Dickinson and Company | Para el procedimiento de inyección. Cualquier aguja fina (Ø 0,33 mm o menos) es apropiada | |
| Capilares de vidrio, 1 x 75 mm | Hirschmann Laborgerä te GmbH & Co | 9201075 | Para el procedimiento de inyección |
| Antorcha | Para soldar aguja de acero a capilar de vidrio | ||
| Microinyector IM-9B | NARISHIGE | Para la dosificación precisa de microcápsulas suspensión | |
| Placas de Petri, 60 mm x 15 mm, poliestireno | SIGMA | P5481 | Para manipulaciones con peces bajo anestesia |
| Cuchara | de plásticoPara manipulaciones con peces bajo anestesia | ||
| Esponja | Para manipulaciones con peces bajo anestesia | ||
| Tijeras de disección | Thermo Scientific | 31212 | Para quitar la cubierta branquial de la cabeza de pescado |
| Pipeta Pasteur, 3,5 mL | MARCA | Z331767 | Para humedecer las branquias de los peces |
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