ابتلاع فلوري، جسيمات نانوية مغناطيسية لتحديد قدرات امتصاص السوائل في الحشرات

الهدف العام من هذا الإجراء هو تقييم المعلمات الفسيولوجية للتغذية في الحشرات التي تتغذى على السوائل باستخدام محلول سكروز ممزوج بجسيمات نانوية مغناطيسية فلورية. يمكن أن تساعد هذه الطريقة في الإجابة على الأسئلة الرئيسية في مجال علم الحشرات مثل الهيكل والوظيفة والعلاقات لأجزاء فم الحشرات وآليات تغذية الحشرات. الميزة الرئيسية لهذه التقنية هي أنها تسمح لنا بتحديد ما إذا كانت الحشرات قادرة على تناول السوائل الموجودة إما كحمامات سباحة أو كأغشية سائلة.

هذا العرض التوضيحي ذباب الزجاجة الزرقاء لأن قدراتها على امتصاص السوائل ومورفولوجيا جزء الفم موثقة جيدا. يمكن استخدام الذباب المنزلي وفراشات الملفوف والحشرات الأخرى التي تتغذى على السوائل. احصل على شرانق الذباب وضعها في غرفة بيئية مع 18 ساعة من الضوء يوميا وعند 23 درجة مئوية.

بعد خروج البالغين من شرانقهم ، لا تطعمهم قبل التجربة. بالنسبة للطعام التجريبي ، قم بإعداد محلول السكروز بنسبة 20 في المائة مع 0.5 ملليغرام من الجسيمات النانوية لكل مليلتر. بعد ذلك ، قم بإعداد محطة تغذية تتكون من مناور ومشبك ومرحلة تغذية.

في مرحلة التغذية ، امسك الطعام بشريحة مقعرة. أيضا ، قم بإعداد العديد من المرشحات الشبكية المصنوعة من النايلون ومرشحات الغشاء بأحجام المسام المختلفة لتغطية الشريحة المقعرة. ابدأ بلف أجسام الحشرة وأرجيها وأجنحتها في مناديل ورقية مطوية.

اترك أجزاء الرأس والفم مكشوفة فقط. أثناء القيام بذلك ، حافظ على الحشرة آمنة عن طريق الضغط على أجنحتها معا. الآن ، قم بتأمين الأجنحة ملفوفة في المناديل الورقية بين شريحتين مجهريتين.

ثم قم بتثبيت الشريحتين وقم بتأمين المشبك بمناور. ثم قم بتأمين الحشرة فوق مرحلة التغذية باستخدام المعالج. بعد ذلك ، قم بإيداع 30 ميكرولترا من محلول التغذية في منتصف الشريحة المقعرة وقم بتغطية المحلول بقطعة مسامية من ورق الترشيح.

سوف تنتشر القطرة على طول ورق الترشيح الذي يملأ المسام. بعد ذلك ، ضع الحشرة بحيث يمكن للمناطق البعيدة من أجزاء الفم أن تتلامس مع ورق الترشيح المبلل بحيث يمكن الوصول إلى الجزء المسطح فقط من الشريحة ولا يمكن للحشرة أن تتغذى من المنطقة المقعرة. الآن ، استخدم دبوس حشرات لتمديد أجزاء الفم على ورق الترشيح والسماح للحشرة بالتغذي لمدة 45 ثانية.

إذا لم تعرب الحشرة عن اهتمامها بالتغذية ، فأمسك أجزاء الفم بورق الترشيح لمدة 45 ثانية باستخدام الدبوس. هذا يكمل بروتوكول التغذية. للتشريح ، قم بتحميل زجاج ساعة سعة 50 مليلتر مع ما يكفي من PBS لتغطية جسم الحشرة.

قم بإعداد هذا جنبا إلى جنب مع جميع أدوات التشريح في المجهر. الآن ، قم بإزالة الحشرة من المناديل الورقية مع إبقاء أجنحتها مغلقة. ثم قم بإزالة الرأس والساقين والأجنحة باستخدام مقص تشريح زنبركي دقيق وضع الصدر والبطن في PBS.

لتشريح القناة الهضمية ، أمسك أولا بشرة البطن البعيدة واقطع البشرة في اتجاه أمامي على طول الجانب الجانبي من الطرف الخلفي إلى الصدر. احرص بشكل خاص على التأكد من قطع البشرة فقط وعدم تلف القناة الهضمية. بعد ذلك ، قم بإزالة بشرة البطن والجسم الدهني والهياكل الأخرى بمساعدة دبابيس الحشرات حتى يبقى الصدر والقناة الهضمية فقط في زجاج الساعة.

الآن ، حدد المحصول. إنه هيكل يشبه الكيس ، يقع بالقرب من مفترق الصدر والبطن. إذا لزم الأمر ، قم بعمل شقوق إضافية في الصدر للكشف عن المحصول.

ثم قم بقطع الصدر المتبقي مع ترك القناة الهضمية والمحصول فقط. لاختبار وجود الجسيمات النانوية المبتلعة ، ابدأ باستخدام ملقط تشريح دقيق لنقل المحصول إلى زلة غطاء للتصوير. توخي الحذر لمنع تمزق المحصول.

قم بتصوير المحصول على الفور على مجهر متحد البؤر المقلوب بتكبير 20 مرة باستخدام قناة CY3 أو تباين الطور. لتحديد الجسيمات النانوية المبتلعة ، قم بتلويح شريط تحريك مغناطيسي على بعد حوالي 10 ملليمترات من المحصول. اجعل كل حركة ذهابا وإيابا تستغرق ثانية واحدة تقريبا.

أثناء التلويح بالمغناطيس ، حرك مرحلة التشغيل ببطء للبحث عن حركة الجسيمات النانوية داخل المحصول شبه الشفاف. إذا كانت الجسيمات النانوية موجودة في المحصول ، فسوف تلوح في انسجام تام مع شريط التحريك المغناطيسي. يجب أن تخلق الحشرة التي تتغذى على محلول من سطح مسامي جسرا سائلا مستقرا عبر عدم استقرار الهضبة للتغلب على الضغط الشعري الذي يحافظ على السائل في المسام.

المتوقع أن يحدد حجم قناة تغذية الحشرة أصغر حجم للمسام التي يمكن أن تتغذى منها. بعد تشريح الحشرات لتقييم ما إذا كانت الجسيمات النانوية قد تم تناولها ، تم تصوير أجزاء فمها لقياس حجم قناة الغذاء. بالنسبة للذباب ، تم قياس قطر القصبة الهوائية الكاذبة والفتحة الفموية.

يشير تحليل الجسيمات النانوية المبتلعة إلى وجود علاقة وثيقة بين حجم قناة جزء الفم البعيد ، وأصغر حجم للمسام يمكن أن تتغذى منه الحشرة. لا تظهر هذه العلاقة مع أجزاء الفم القريبة. وبالتالي ، فإن امتصاص السوائل ل dipterans سيحدث أولا في القصبة الهوائية الكاذبة بدلا من الفتحة الفموية ويجب أن يكون للعمل الشعري دور مهم في التغذية.

بعد مشاهدة هذا الفيديو ، يجب أن يكون لديك فهم جيد لكيفية إطعام الحشرات بمحلول الجسيمات النانوية ، وتشريحها لعزل محصولها ، ثم فحص المحصول بحثا عن الجسيمات النانوية. أثناء محاولة هذا الإجراء ، من المهم توخي الحذر أثناء التشريح. إذا تمزق المحصول ، فقد ينسكب المحتويات السائلة والجسيمات النانوية وبالتالي تدمير عينتك.