L’Ingestion de Fluorescent, nanoparticules magnétiques permettant de déterminer les capacités d’absorption de liquide chez les insectes

L’objectif global de cette procédure est d’évaluer les paramètres physiologiques de l’alimentation des insectes se nourrissant de fluides à l’aide d’une solution de saccharose mélangée à des nanoparticules magnétiques fluorescentes. Cette méthode peut aider à répondre à des questions clés dans le domaine de l’entomologie, telles que la structure, la fonction, les relations entre les pièces buccales des insectes et les mécanismes d’alimentation des insectes. Le principal avantage de cette technique est qu’elle nous permet de déterminer si les insectes sont capables d’ingérer des fluides présents soit sous forme de flaques, soit sous forme de films liquides.

Cette démonstration utilise des mouches bleues car leurs capacités d’absorption de liquide et la morphologie de leur pièce buccale sont bien documentées. Des mouches domestiques, des papillons du chou et d’autres insectes se nourrissant de fluides pourraient être utilisés. Obtenez des pupes de mouches et placez-les dans une chambre environnementale avec 18 heures de lumière par jour et à 23 degrés Celsius.

Une fois que les adultes sont sortis de leurs nymphes, ne les nourrissez pas avant l’expérience. Pour l’alimentation expérimentale, préparez une solution de saccharose à 20 % avec 0,5 milligramme de nanoparticules par millilitre. Ensuite, préparez une station d’alimentation composée d’un manipulateur, d’une pince et d’une étape d’alimentation.

Sur l’étape d’alimentation, tenez la nourriture avec une lame concave. Préparez également divers filtres en filet de nylon et filtres à membrane de différentes tailles de pores pour couvrir la lame concave. Commencez par envelopper le corps, les pattes et les ailes de l’insecte dans un papier de soie plié.

Ne laissez que la tête et les pièces buccales exposées. Pendant ce temps, maintenez l’insecte en sécurité en pinçant ses ailes ensemble. Maintenant, fixez les ailes enveloppées dans du papier de soie entre deux lames de microscope.

Serrez ensuite les deux glissières et fixez la pince à un manipulateur. Ensuite, fixez l’insecte au-dessus du stade d’alimentation à l’aide du manipulateur. Ensuite, déposez 30 microlitres de solution d’alimentation au milieu de la lame concave et recouvrez la solution d’un morceau poreux de papier filtre.

La gouttelette se répandra le long du papier filtre en remplissant les pores. Ensuite, positionnez l’insecte de manière à ce que les régions distales des pièces buccales puissent entrer en contact avec le papier filtre mouillé de sorte que seule la partie plate de la lame puisse être atteinte et que l’insecte ne puisse pas se nourrir à partir de la région concave. Maintenant, utilisez une épingle à insectes pour étendre les pièces buccales sur le papier filtre et laissez l’insecte se nourrir pendant 45 secondes.

Si l’insecte n’exprime pas d’intérêt à se nourrir, tenez les pièces buccales sur le papier filtre pendant 45 secondes à l’aide de l’épingle. Cela complète le protocole d’alimentation. Pour la dissection, chargez un verre de montre de 50 millilitres avec suffisamment de PBS pour couvrir le corps de l’insecte.

Configurez-le avec tous les outils de dissection au microscope. Maintenant, retirez l’insecte du papier de soie en gardant ses ailes fermées. Ensuite, retirez la tête, les pattes et les ailes à l’aide de ciseaux de micro-dissection à ressort et placez le thorax et l’abdomen dans le PBS.

Pour disséquer l’intestin, saisissez d’abord la cuticule distale de l’abdomen et coupez la cuticule dans une direction antérieure le long du côté latéral de l’extrémité postérieure au thorax. Prenez soin de vous assurer que seule la cuticule est coupée et que le tube digestif n’est pas endommagé. Ensuite, retirez la cuticule abdominale, le corps adipeux et d’autres structures à l’aide d’épingles à insectes jusqu’à ce qu’il ne reste que le thorax et le tube digestif dans le verre de la montre.

Maintenant, identifiez la culture. Il s’agit d’une structure en forme de sac, située près de la jonction du thorax et de l’abdomen. Si nécessaire, faites des incisions supplémentaires dans le thorax pour révéler le jabot.

Ensuite, coupez le thorax restant en ne laissant que le tube digestif et le jabot. Pour tester la présence de nanoparticules ingérées, commencez par utiliser une pince à dissection à pointe fine pour transférer le produit sur une lamelle de recouvrement à des fins d’imagerie. Prenez soin d’éviter la rupture de la récolte.

Imagez immédiatement le recadrage sur un microscope confocal inversé à un grossissement de 20 fois à l’aide du canal CY3 ou du contraste de phase. Pour identifier les nanoparticules ingérées, agitez une barre d’agitation magnétique à environ 10 millimètres de la culture. Faites en sorte que chaque mouvement de va-et-vient prenne environ une seconde.

Tout en agitant l’aimant, déplacez lentement l’étage de fonctionnement pour rechercher le mouvement des nanoparticules à l’intérieur de la zone presque transparente. Si les nanoparticules sont présentes dans la culture, elles ondulent à l’unisson avec la barre d’agitation magnétique. Un insecte qui se nourrit d’une solution provenant d’une surface poreuse doit créer un pont liquide stable via l’instabilité du plateau pour surmonter la pression capillaire qui maintient le liquide dans les pores.

On prédit que la taille du conduit d’alimentation d’un insecte déterminera la plus petite taille de pores à partir de laquelle il peut se nourrir. Après que les insectes aient été disséqués pour évaluer si des nanoparticules avaient été ingérées, leurs pièces buccales ont été imagées pour mesurer la taille du conduit du canal alimentaire. Pour les mouches, le diamètre de la pseudotrachée et de l’ouverture buccale ont été mesurés.

L’analyse des nanoparticules ingérées suggère une relation étroite entre la taille du conduit distal de la pièce buccale et la plus petite taille de pore à partir de laquelle un insecte peut se nourrir. Cette relation n’est pas observée avec les pièces buccales proximales. Par conséquent, l’absorption de liquide par les diptères se produirait d’abord dans la pseudotrachée plutôt que dans l’ouverture buccale, et l’action capillaire doit jouer un rôle important dans l’alimentation.

Après avoir regardé cette vidéo, vous devriez avoir une bonne compréhension de la façon de nourrir les insectes avec une solution de nanoparticules, de les disséquer pour isoler leur culture, puis d’inspecter la culture à la recherche de nanoparticules. Lors de cette procédure, il est important d’être prudent lors des dissections. Si la culture est rompue, elle peut déverser le contenu liquide et les nanoparticules, ruinant ainsi votre échantillon.