הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.

מאמר שיטה

כתב הדמיית אנזים פלואורסצנטי למעקב In Vivo אחר זיהום חיידקי

772 צפיות

8 ביולי 2025

במאמר זה

תקציר

מקור: Sharan, R., et al. הדמיה של Mycobacterium tuberculosis בעכברים עם Reporter Enzyme Fluorescence. J. Vis. Exp. (2018).

סרטון זה מדגים את ההדמיה הפלואורסצנטית של אנזים הכתב (REF) לזיהוי in vivo של זיהום Mycobacterium tuberculosis. העכברים הנגועים מוזרקים תוך צפקית עם מצע להדמיית REF. עם הידרוליזה על ידי אנזים חיידקי β-לקטמאז, המצע פולט פלואורסצנטיות, אשר זיהויה מסייע להערכת זיהום.

פרוטוקול

כל הנהלים הנוגעים למודלים של בעלי חיים נבדקו על ידי הוועדה המוסדית המקומית לטיפול בבעלי חיים ועל ידי ועדת הבדיקה הווטרינרית JoVE.

1. זנים ותנאי תרבות

הערה: זן שחפת CDC1551 משמש במחקר זה, אך ניתן להשתמש בכל זן שחפת באותו אופן.

  1. גדל את החיידקים ב- M-OADC-TW (מרק 7H9 בתוספת 0.5% גליצרול, קומפלקס דקסטרוז 10% חומצה אולאית ללא קטלאז, ו- 0.05% Tween-80) בינוני העומד על 37 ° C עד OD600 של 0.5 (~ 0.2 x 107 יחידה יוצרי מושבה או CFU).
  2. לדלל את התרבית M-OADC-TW (סדרה של דילול 1:10 של החיידקים). צלחת את דילול החיידקים (10,5, 10,6, 10,7, 10,8) במשולש על לוחות 7H11 סלקטיביים כדי לאפשר קביעה של CFU.
  3. לדגור על הצלחות במשך ארבעה שבועות ב 37 ° C או עד מושבות ניתן לספור במדויק.
  4. צנטריפוגה את החיסון החיידקי ב 8,534 x גרם במשך 5 דקות כדי לקבל כדור. שטפו את הגלולה פעם אחת עם 10 מ"ל מי מלח (0.9% NaCl) והשהו מחדש את הגלולה ב-15 מ"ל מלח (0.9% NaCl).

2. זיהום אירוסול של עכברים באמצעות חדר מדיסון

  1. אפשרו לעכברים להתאקלם בסביבה החדשה למשך שבוע.
  2. שקלו את העכברים לפני שאתם מעמיסים אותם לתא.
  3. חבר שלושה כבלים למפצל החשמל: מתח התא הראשי, משאבת הוואקום ומדחס האוויר, בסדר זה.
  4. פתחו בזהירות את צנצנת הזכוכית. הביאו את צנצנת הזכוכית לארון הבטיחות הביולוגית והוסיפו את חיסון האתגר המרחף ב 15 מ"ל של מלוחים (0.9% NaCl) כדי להשיג ~ 104 - 106 CFU של חיידקים בריאות.
  5. סגור את מכסה צנצנת הזכוכית בארון הבטיחות הביולוגית. חברו את הצנצנת ליחידת הנבולייזר והתאימו את צינור הנירוסטה האנכי כך שהקצה התחתון (הכניסה) יהיה כרבע סנטימטר מתחת למפלס הנוזל בצנצנת.
  6. העמיסו את כל בעלי החיים הדרושים לניסוי (התא יכול להכיל עד 90 עכברים) לתוך התא וסגרו את כל התפסים בדלת.
  7. בדוק את מד זרימת האוויר הראשי (בחדר). ודא שמרכז הציפה (הכדור) פועל כ- 50 ליטר לדקה כפי שנמדד בסולם משמאל.
  8. לחץ על לחצן התחל בלוח הבקרה של התא. הגדר את קצב זרימת האוויר דרך מד זרימת האוויר של המדחס (המונה הקטן יותר משמאל) כ- 4 ליטר לדקה בסולם. בדוק חזותית כדי לוודא כי החיסון האתגר הוא ערפילי.
  9. לאחר 15 דקות, כאשר הנורה האדומה בחזית לוח הבקרה מופיעה ואות נשמע מציין את סוף הריצה, לחץ על לחצן איפוס בפינה הימנית התחתונה של לוח הבקרה כדי לאפס את הטיימרים.
  10. לחצו לחיצה ממושכת על הכפתור האדום הקטן בדלת התא כדי לשחרר את הוואקום.
  11. פתחו את דלת התא והוציאו את בעלי החיים. החזירו את העכברים לכלוביהם.
  12. הסר את צנצנת נבולייזר הזכוכית והנח אותה במיכל הובלה אטום וחסין נזילות. הניחו את המיכל בתוך ארון הבטיחות הביולוגית והשליכו את מתלה האתגר למיכל פסולת ייעודי.
  13. הניחו את צנצנת הנבולייזר המשומשת בתוך שקית מסוכנת ביולוגית ואטמו את השקית להובלה לאוטוקלאב.
  14. בסוף הליך הזיהום, לרסס את החלק הפנימי של החדר עם פנול חוצץ ו 70% אתנול ולאפשר את החדר לשבת במשך 10 דקות.
  15. לאחר מכן, נגבו היטב את כל המשטחים הפנימיים הנגישים. יש להשליך את כל מגבות הנייר המזוהמות וכו'. באשפה המסוכנת ביולוגית. אוטוקלבו את האשפה, מיכלי האשפה וצנצנות נבולייזר משומשות.
  16. החזירו את בעלי החיים לחדר ההכלה עד לנקודת הזמן של ההדמיה.
  17. ביום ההדמיה מעבירים את בעלי החיים במיכל משני לחדר ההדמיה.

3. הרדמה של בעלי חיים

  1. מרדימים את העכברים עם איזופלורן באמצעות מערכת הרדמה גזית מותאמת אישית.
  2. שקלו כל אחד משני מכלי מסנן הפחם הממוקמים על גבי יחידת ההרדמה.
  3. יש להחליף במיכל חדש אם המשקל גבוה ב-50 גרם מהמשקל ההתחלתי.
  4. בדוק את יחידת הוופורייזר כדי לוודא איזופלורן מספיק עבור ההליך.
  5. הניחו את מחזיק חרוט האף בתוך תא ההדמיה. מניחים את מספר חרוטי האף הדרושים להליך ואוטמים את הפתחים הנותרים עם חוסמי חרוטי האף.
  6. הפעל את אספקת החמצן מהגליל בלחץ גבוה והגדר אותו על 55 psi.
  7. הפעילו את משאבת הפינוי הממוקמת מול יחידת ההרדמה וכוונו אותה ל-8 ליטר/דקה.
  8. הפעל את מתג החמצן הממוקם לפני יחידת ההרדמה.
  9. הפעל את זרימת הגז לתא השראת ההרדמה כדי להגדיר את זרימת הגז על 1.5 ליטר לדקה. כבה את זרימת הגז.
  10. הפעל את זרימת הגז לתא ההדמיה כדי להגדיר את זרימת הגז על 0.25 ליטר/דקה. כבה את זרימת הגז.
  11. הפעל את וופורייזר isoflurane ולהגדיר אותו על 2 - 2.5%. התאם את רמת האיזופלורן בהתאם למספר ומשקל בעלי החיים המשמשים לניסוי על ידי סיבוב החוגה על וופורייזר האיזופלורן (2 - 2.5% עבור עכבר השוקל ~ 20 גרם; 4% עבור שרקן במשקל 300 גרם).
  12. הכניסו את העכברים לתא ההרדמה וסגרו את המכסה. הפעל את זרימת הגז לתא השראת ההרדמה.
  13. השאירו את העכברים בתא השראת ההרדמה למשך 5 - 10 דקות עד להרדמה מלאה.
  14. לאחר הרדמת העכברים, יש למרוח משחה אופטית על העיניים כדי להגן עליהן בזמן ההדמיה.
  15. מקם את העכברים בשכיבה גחונית או עצם החזה כך שהאף שלהם ממוקם בחרוט האף כדי להקל על הרדמת העכברים במהלך הליך ההדמיה.

4. הדמיית אנזים פלואורסצנטי (REF) כתב

  1. יש להזריק את המצע (20 מיקרומטר, 2.5 מיקרוליטר/גרם משקל) על ידי הזרקה תוך צפקית לעכברי הביקורת הנגועים וכן לעכברי הביקורת. העכברים נמצאים תחת הרדמה בתוך תא ההדמיה למשך פחות מדקה.
  2. הפעל את מערכת ההדמיה.
  3. אתחל את המערכת על-ידי לחיצה על Initialize. המתן עד שסרגל הטמפרטורה יהפוך לירוק.
    הערה: תא ההדמיה מורכב מפלטפורמה מחוממת כדי לשמור על טמפרטורת הגוף של בעל החיים בזמן ההדמיה.
  4. להגדרת רכישת הדמיה, בחר פלורסנט | הארה טרנסית לחיה שלמה או אפי-תאורה לרקמות ריאה, מבנה וכיסוי בלוח הבקרה לרכישה.
  5. הגדר את שדה הראייה ל- B עבור עכבר יחיד ואת רמת המנורה לגבוהה.
  6. הגדר את זמן החשיפה לאוטומטי, בינינג בינוני, 2 - 3 עבור f/stop, ומסנן עירור ל- 745 ננומטר ומסנני פליטה מ- 780 ננומטר ל- 840 ננומטר.
  7. להגדרת רצף, לחץ על הגדרת רצף, ובחר 9 - 12 נקודות הארה טרנסית באזור הריאות.
  8. לחץ על רכוש לרכישת תמונה.
  9. החזירו את העכבר לכלוב לאחר ההדמיה.
  10. עקוב אחר העכברים עד להחלמה מלאה או הקריב אותם לכימות CFU אם הדמיה בנקודת זמן של הניסוי. בצע ציון קרנופסקי שונה כדי לפקח על רווחתם של עכברים לאחר ההדמיה.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

גילויים

לא הוכרז על ניגוד עניינים.

חומרים

רשימת החומרים שנעשה בהם שימוש במאמר זה
שםחברהמספר קטלוגהערות
איזופלורןוטון501027
CNIR800מסונתז בהתאמה אישית
פתרון Fatal PlusVortech פרמצבטיקה Ls, בע מ
7H9 מרק מידלברוקב.ד.271310
העשרת OADC מידלברוקב.ד.212351
ספורצידיןRE-1284F
7H11 מידלברוק אגרב.ד.212203
חדר מדיסון
ספקטרום IVISפרקין אלמר124262
מערכת הרדמה XGI-8-גזפרקין אלמר
תוכנת Living Imagingפרקין אלמר
קונוסים שקופים לאףפרקין אלמר
זן שחפת CDC1551ATCC
נקבות עכברי BALB/C, 5-7 שבועותמעבדת ג'קסון

תגיות

Mycobacterium tuberculosisIn Vivo