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Artículo de método

Lombriz, Lumbricus terrestris: un novedoso modelo de vasculatura de microinyección in vivo en invertebrados

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DOI:

10.3791/62449

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1 de abril de 2021

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En este artículo

Resumen

Las lombrices de tierra son un nuevo modelo de laboratorio in vivo de invertebrados para estudios de vasculatura. Presentamos técnicas y equipos que permiten una cirugía eficiente y microinyección en la vasculatura de la lombriz de tierra. Se describen los protocolos quirúrgicos, las técnicas de microinyección y el procedimiento para producir micropipetas a medida.

Resumen

Aunque los vertebrados son indispensables para la investigación biomédica, los estudios a menudo están limitados por factores como el costo, la revisión interna prolongada y las consideraciones éticas. Presentamos la lombriz de tierra como una alternativa de bajo costo para invertebrados aplicables a ciertos estudios preliminares de vasculatura. Debido a la disponibilidad quirúrgica de los vasos dorsales de la lombriz de tierra, los vasos ventrales y cinco pares de pseudo corazones, las lombrices de tierra son fácilmente accesibles, ofrecen un mantenimiento de bajo costo y requieren la administración de solo pequeñas dosis de un compuesto dado. El modelo de lombriz de tierra proporciona un sistema circulatorio vascular cerrado simple con una estructura de hemoglobina similar a la sangre humana. Se proporciona un protocolo para anestesiar las lombrices de tierra y realizar incisiones quirúrgicas para exponer los vasos sanguíneos relevantes. Las micropipetas para la administración de compuestos se forman calentando y tirando del vidrio con un extractor de pipetas y utilizando un sistema de biselado para crear una punta de aguja fina a escala micrométrica. A continuación, las puntas se utilizan con un microposicionador y un microinyector para inyectar compuestos arbitrarios en el sistema vascular de una lombriz de tierra, de forma repetida, con la disponibilidad de grandes tamaños de muestra y pequeños volúmenes de compuestos. Se proporcionan detalles sobre las complejidades del procedimiento de inyección. El pequeño tamaño de los vasos de la lombriz de tierra es un desafío, particularmente en el caso del vaso ventral; Sin embargo, el dominio de las técnicas presentadas ofrece una alta repetibilidad como una solución de bajo costo, lo que hace que los estudios de tamaño de muestra muy grande sean prácticos.

Introducción

La lombriz de tierra se ha utilizado como un importante bioindicador y bioensayo para aplicaciones científicas previas 1,2,3,4,5,6; Es un organismo ideal para evaluar los riesgos biológicos de los residuos peligrosos y tóxicos en ambientes terrestres para estudios in situ y de bioacumulación, como biocidas (insecticidas) en el suelo y efectos ecotoxicológicos adversos 7,8,9,10.

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Protocolo

1. Preparación de la micropipeta: extracción del vidrio y punta de biselado

  1. Extracción de micropipetas
    1. Encienda el extractor de micropipetas y seleccione un programa para introducir parámetros específicos para la microinyección de lombrices.
    2. Establezca los parámetros en Presión = 500, Tracción = 75, Tiempo = 250, Calor = 336 y Velocidad = 70. Los resultados pueden variar de un tirón a otro; Por lo tanto, experimente con los parámetros para lograr la punta deseada (tamaño, nitidez, forma, etc.).
    3. Asegúrese de realizar una prueba RAMP para determinar el valor calorífico de las micropipetas ante....

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Resultados

Los siguientes resultados representativos se basan en un conjunto de parámetros específicos que incluyen los ajustes utilizados para tirar de la pipeta de vidrio, el tamaño de la abertura de la pipeta formado a partir de un ángulo de biselado determinado y la presión y el tiempo de las microinyecciones. En la Figura 1, se muestra un esquema del flujo que representa el proceso de principio a fin.

En función de los parámetros del extractor de pipetas seleccionados, .......

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Discusión

Mientras que la lombriz de tierra está en etanol al 10%, particularmente si la lombriz de tierra es de mayor edad, puede haber efectos no deseados para tiempos de exposición superiores a 30 minutos; Los intestinos comenzarán a deteriorarse, y cuando la lombriz de tierra se abre quirúrgicamente, sus intestinos internos se extienden. Por lo tanto, se recomienda utilizar lombrices de tierra jóvenes a medianas. Durante el proceso de cortar la piel de la lombriz de tierra, es imperativo que n.......

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Divulgaciones

Los autores no tienen nada que revelar.

Agradecimientos

Este trabajo fue financiado por la beca NSF-FDA SCHOLAR-IN-RESIDENCE FELLOWSHIP (NSF-FDA SIR, #1641221), la beca Chief Scientist Challenge de la Oficina de la Administración de Alimentos y Medicamentos de EE. UU. (FDA OCS), la National Science Foundation Integrative Graduate Education and Research Traineeship (NSF IGERT, #1144646) y apoyado por la Oficina de Laboratorios de Ciencia e Ingeniería (OSEL) de la Administración de Alimentos y Medicamentos de EE. UU. (FDA).

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
3M Vetbond Adhesivo para tejidos3M Vetbond084-1469SBBotella de 3mL adhesivo veterinario - líquido Band-aide
40x Microscopio estereoscópicoSutter Instrument Co.BV-10-DNo es necesario, puede agregar en otros alcances
500 gusanos grandesWindsor Venta al por mayor Cebo500 aceite
Sutter Instrument Co.008
CuchillasTed Pella, Inc121-2
Vidrio de borosilicato con filamentoSutter Instrument Co.BF150-86-10
CámaraAmScopeMU500
CámaraAmScopeMU1803-CK8MP USB3.0 Microscopio Cámara Digital
Medidor de impedancia de electrodoSutter Instrument Co.BV-10-C
EtanolSigma AldrichE7023-1LFilamento de etanol puro
Sutter Instrument Co.FT315Bmolienda de filamento
Sutter Instrument Co.104DPlaca fina
salina de grado hospitalarioBaxter Healthcare Corporation2F7124de riego de cloruro de sodio al 0.9%
NarishigeMN-151
KimWipes Kimtech ScienceKimberly-Clark Professional34155
LeafgroLeafGro5892521.5 pies cúbicos.
Aguja de cubo de metalHamilton91024Luer Lock Aguja de metal
Micro Vasos Clips WPI501779-G
MicroinyectorTriTech ResearchMINJ-D
Extractor de Micropiette modelo P-97Sutter Instrument Co.P-97
Micropipeta BiseladoraSutter Instrument Co.BV-10-B
MicroscopioAmScopeSM-8TPW2-144S3.5X-225X Simul-Focal Microscopio
Articulado PortaagujasTriTech ResearchMINJ-4
NeverWetRust-OleumNeverWet
Pyrex GlassCorning08747AFisher Manufacturer
Micro-Regla de acero inoxidableTed Pella, Inc13635Micro-Regla montada en un mango, escala de 10 mm, con líneas a intervalos de 0,01 mm
Empuñaduras quirúrgicasTed Pella, Inc53073Pinzas, Hemostático
Tijeras quirúrgicasTed Pella, Inc1320Tijeras de iris fino, rectas
U.S.P. Aceite mineral Lubricante LaxanteAceitecisne
de pedestal biselador grande placa de solución Micromanipulador de joystick mineral de

Referencias

  1. Stevenson, J. The Oligochaeta. , Claredon Press. Oxford. 685(1930).
  2. Reynolds, J. W., Reynolds, W. M. Earthworms in medicine. American Journal of Nursing. 72 (7), 1273(1972).
  3. Gates, G. E.

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