3 dimensiones (3D)-impreso la plantilla para alto rendimiento embrión de pez cebra matriz
1 de junio de 2018
Aquí, presentamos un protocolo para diseñar y fabricar un embrión de pez cebra colocar plantilla, seguido de un procedimiento detallado sobre el uso de dicha plantilla para alto rendimiento embrión de pez cebra colocar en una placa de 96 pocillos.
Este método puede acelerar significativamente el procedimiento de agrupación de embriones de pez cebra y hacer que el pez cebra sea realmente susceptible para el cribado de alto rendimiento. La principal ventaja de esta técnica es el uso de una plantilla impresa en 3D para pre-organizar embriones de pez cebra en una matriz de 96 o 384 pocillos, lo que facilita un proceso de preparación de placas altamente eficiente. Primero tuvimos la idea del método mientras realizamos el cribado de nanopartículas mediante la selección manual de embriones individuales en cada pocillo de una placa modular y queríamos aumentar la eficiencia.
Además de Tianyu, su compañero de posgrado Yue Jiang demostrará el procedimiento. Comience este procedimiento con el diseño de la plantilla de arreglo con un diseño de 96 pocillos de doce por ocho que se ajuste a una placa estándar de 96 pocillos. Como se detalla en el protocolo de texto.
Utiliza una impresora 3D con una precisión de 0,1 milímetros para imprimir la plantilla. Algunos componentes clave de la plantilla son la cámara de atrapamiento, el pozo de atrapamiento, la cámara de vacío y la salida de entrada de aire. Para realizar el desove del embrión de pez cebra, primero separe a los machos y las hembras con un divisor de plástico transparente.
Luego, coloque dos pares de peces machos y hembras por caja de apareamiento un día antes del desove. El día del desove, quítese los divisores por la mañana para mezclar peces machos y hembras. Retire los peces macho y hembra y recoja los embriones de pez cebra con un colador de malla fina.
Lavar los embriones con 250 mililitros de agua de huevo. Transfiera los embriones recolectados a placas de Petri con la solución de Holtfreter. Extraer los embriones muertos y no fertilizados con un microscopio estereoscópico.
Coloque los embriones en una incubadora a 28,5 grados centígrados. A las cuatro horas después de la fertilización, observe los embriones y retire los embriones muertos y enfermos. Los embriones ya están listos para el siguiente paso.
Lave la plantilla dos o tres veces con 500 mililitros de agua desionizada antes de ponerla en el horno de secado durante cinco minutos. Luego, pegue la cámara inferior con una película de sellado de pieza. Conecte una bomba de vacío a través de la salida de aire en la parte inferior de la plantilla para generar presión negativa en la cámara sellada por la película de sellado.
Con una pipeta de transferencia de plástico, coloque aproximadamente 150 embriones en la plantilla. Agite toda la plantilla horizontalmente hasta que cada pocillo tenga un embrión atrapado. Con este paso, es fundamental verificar y asegurarse de cada embrión de pez cebra disponible.
Si el búfer de Holtfreter era muy bajo, se podía añadir un búfer adicional agitando la plantilla. Deseche la solución de Holtfreter adicional y los embriones que no estén atrapados en los pocillos. Apague y desconecte la bomba de vacío.
Coloque una placa estándar de 96 pocillos boca abajo contra la plantilla y gire ambas al mismo tiempo. Golpee la parte inferior de la plantilla o conecte la salida de aire a una lata de polvo de gas comprimido para transferir todos los embriones atrapados de la plantilla a la placa de 96 pocillos. Finalmente, retire la película de sellado y lave la plantilla tres veces de arriba a abajo con 500 mililitros de agua desionizada para uso futuro.
Aquí se muestra la imagen parcial de una placa de 96 pocillos dispuesta por la plantilla. Por el contrario, esta imagen muestra la imagen parcial de una placa de 96 pocillos dispuesta manualmente. Aquí se muestra el estado de salud general de los embriones después de ser sembrados por los métodos de plantilla manual y de matriz.
Sobre la base de las tasas de eclosión, supervivencia y malformación de los embriones, no se observaron efectos significativos en la salud general de los embriones en ninguno de los casos. Una vez dominada, esta técnica preparará una placa de 96 o 384 pocillos en solo dos o tres minutos si se realiza correctamente. Después de su desarrollo, esta técnica allanó el camino para que los investigadores aprovecharan al máximo las nuevas características de este organismo modelo y lograran realmente un cribado in vitro de alto rendimiento.
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Visión general
Este artículo presenta un protocolo para diseñar y fabricar una plantilla de disposición de embriones de pez cebra, permitiendo una disposición de alto rendimiento en una placa de 96 pocillos. El método mejora significativamente la eficiencia del procedimiento de disposición de embriones de pez cebra.
Componentes clave del estudio
Área de la ciencia
- Neurociencia
- Biología del desarrollo
- Pantalla de alto rendimiento
Antecedentes
- Los peces cebra se utilizan ampliamente en la investigación biológica debido a sus embriones transparentes.
- La disposición eficiente de embriones es crucial para aplicaciones de detección de alto rendimiento.
- Los métodos tradicionales implican una selección manual, que puede llevar mucho tiempo.
- La introducción de una plantilla impresa en 3D ofrece una solución novedosa para mejorar la eficiencia.
Propósito del estudio
- Desarrollar un protocolo para la disposición de embriones de pez cebra de alto rendimiento.
- Utilizar una plantilla impresa en 3D para la colocación eficiente de embriones.
- Mejorar el proceso de detección para varias aplicaciones, incluidas las pruebas de nanopartículas.
Métodos utilizados
- Diseño de una plantilla de disposición impresa en 3D con un diseño de 12 por 8.
- Pre-disposición de embriones de pez cebra en una matriz de 96 o 384 pocillos.
- Demostración del procedimiento por estudiantes de posgrado.
- Protocolo de texto detallado para la implementación.
Principales resultados
- La plantilla impresa en 3D permite una disposición rápida y eficiente de embriones.
- Ahorro significativo de tiempo en comparación con los métodos manuales.
- Facilita capacidades de detección de alto rendimiento.
- Efectividad demostrada en la preparación de placas para experimentos.
Conclusiones
- El protocolo desarrollado mejora la eficiencia de la disposición de embriones de pez cebra.
- La utilización de una plantilla impresa en 3D es una innovación clave.
- Este método es beneficioso para los investigadores que realizan pantallas de alto rendimiento.
Preguntas frecuentes
Executive Industry Relevance
High throughput zebrafish embryo arraying is a critical bottleneck in phenotypic screening and early-stage compound evaluation. The introduction of a 3D-printed template with vacuum manipulation enables rapid, reproducible preparation of multi-well plates, directly supporting scalable screening workflows. This innovation enhances operational efficiency and supports portfolio-wide compound triage in discovery-stage biopharma R&D.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Accelerates preparation of zebrafish embryos for hypothesis-driven compound testing.
- Enables robust phenotypic screening by standardizing embryo placement across wells.
- Supports functional target validation by facilitating high-content, parallelized assays.
Screening & Assay Development
- Delivers rapid, reproducible arraying of embryos for multi-well plate-based screening.
- Improves assay throughput and consistency, reducing manual variability.
- Enables efficient scaling to 96- and 384-well formats for compound libraries.
Translational & Preclinical Research
- Supports disease-relevant phenotypic assays in zebrafish embryos for translational insights.
- Facilitates continuity from early discovery to preclinical model validation.
- Reduces operational barriers to implementing high-throughput in vivo screening platforms.
Pipeline & Workflow Integration
This 3D-printed template method integrates at the interface of early discovery and screening, enabling seamless transition from embryo collection to high-throughput phenotypic assays.
- Discovery Biology: Streamlines hypothesis testing by enabling rapid setup of parallel experimental conditions.
- Screening: Provides standardized, reproducible embryo arraying for quantitative screening outputs.
- Analytics: Supports consistent measurement of phenotypic endpoints across large sample sets.
- Translational Research: Bridges early discovery and preclinical validation by enabling scalable in vivo assays.
- Enterprise Reuse: Offers a reusable, adaptable platform for repeated high-throughput screening campaigns.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence and reduces biological variability in screening assays.
- Operational Value: Standardizes embryo arraying, enabling reproducibility and scalability.
- Strategic Value: Improves go/no-go decision quality and resource allocation in early discovery.
- Portfolio Impact: Supports risk-adjusted prioritization by enabling robust, high-throughput phenotypic data generation.
Implementation Considerations
- Requires access to precision 3D printing and basic vacuum instrumentation.
- Demands operator proficiency in embryo handling and template operation.
- Standardization of washing and transfer steps is critical for reproducibility.
- Adaptable to both 96- and 384-well plate formats for diverse screening needs.
- Template cleaning and maintenance are essential for sustained performance.
