Microinjection של דג זברה עוברי וזחלים היא טכניקה חיונית ומאתגרת המשמשים דגמים רבים של דג זברה. כאן, אנו מציגים מגוון רחב של כלים microscale כדי לסייע ייצוב והכיוון של דג זברה הן microinjection והן הדמיה.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
Microinjection של דג זברה עוברי וזחלים היא טכניקה חיונית ומאתגרת המשמשים דגמים רבים של דג זברה. כאן, אנו מציגים מגוון רחב של כלים microscale כדי לסייע ייצוב והכיוון של דג זברה הן microinjection והן הדמיה.
דג זברה הופיעו כמודל עוצמה של מחלות אנושיות שונות, כלי שימושי עבור טווח גדל והולך של מחקרים ניסיוניים, פורש יסוד ביולוגיה התפתחותית דרך מסכי גנטי וכימיים בקנה מידה גדול. עם זאת, ניסויים רבים, במיוחד אלה הקשורים לזיהום, מודלים xenograft, לסמוך על microinjection הדמיה של עוברי וזחלים, אשר מפרך טכניקות הדורשות מיומנות ומומחיות. כדי לשפר את הדיוק ואת התפוקה של טכניקות microinjection הנוכחי, פיתחנו סדרה של התקנים microstructured אוריינט ולייצב את העוברים דג זברה-2 ימים שלאחר ההפריה (dpf) בכיוון הגחון, הגבי או לרוחב לפני נוהל. כדי לסייע ההדמיה של העוברים, עיצבנו גם מכשיר פשוט עם ערוצים אוריינט דג זברה 4 רוחבית במקביל נגד החלקה כיסוי זכוכית. יחד, בכלים אותם אנו מציגים כאן להדגים את היעילות של גישות photolithographic כדי ליצור התקנים שימושי עבור אופטימיזציה של טכניקות דג זברה.
דג זברה הופיעו כמודל עוצמה עבור שדות רבים, מחקרים של יסוד ביולוגיה התפתחותית כדי בקנה מידה גדול גנטי, כימית מסכי1,2. שינויים גנטיים שגרתיות, כגון ביטוי גנים, נוקאאוט, מוטגנזה מכוונת CRISPR/Cas9 transgenesis לסמוך על microinjection של חומר גנטי לתוך הזיגוטה מתא בודד, אשר הובילה להתפתחות של פשוט, קל לשימוש, מסחרית כלים זמינים עבור המכוונת וייצוב ביצים הזרקת3. גישות אחרות, כגון השתלת זיהום, דורשים לעיתים קרובות microinjection לתוך העוברים בשלב מאוחר יותר, הזחלים באמצעות מד גדול מחטים נימי4. עם זאת, השימוש מחטים מד גדול מציג אתגרים טכניים משמעותיים, כמו זה יותר קשה לחדור את רקמת המטרה בלי לדחוף או מגלגלים את העובר. בתנאים אלה, קבלת מתח מים המתאים הנדרש כדי לייצב את העובר תוך הימנעות ייבוש במהלך ההליך קשה, העוברים לא יכול להיות אידיאלי אוריינטציה להזרקה לתוך רקמת המטרה.
בעקבות microinjection, הוא לעיתים קרובות שימושי למסך עוברי מוזרק סמן הוזרק בהצלחה, וכדי ללכוד תמונות של נקודת הזמן הראשוני. לטפל באתגרים אלה, פיתחנו מגוון של מכשירים microstructured המסייעים לייצב את העוברים dpf 2 הכיוונים השונים הן עבור microinjection5, והן עבור מיון המבוסס על תמונות מהיר שלאחר ההזרקה.
כדי להשיג רזולוציה מבנית מספיק במכשירים האלה, אנחנו מנוצל טכניקות photolithographic. נפוץ תעשיות מיקרו-אלקטרוניים ועוד אקסטרפולציה לאחרונה microfluidic פבריקציה נוספת, גישות אלה ניתן להשיג מבנים אנכיים הנע בין 1-1, 000 מיקרומטר, בקנה מידה המתאימה מניפולציה של דג זברה עוברי וזחלים. כל ההתקנים הללו זוייפו באמצעות polydimethylsiloxane (PDMS), שהינו זול חזקים פיזית, אינרטי מבחינה ביולוגית, שקוף.
מערכים משטח microstructured (שימי) שעוצבו כבלוקים של PDMS עם משטח עליון בדוגמת, מקביל הערוצים פשוט בבלוקים agarose הנפוץ עבור הביצה microinjection. להקרנה שלאחר ההזרקה, 6 התקני הדמיה יכול להיות ערוכים תת 6-ובכן צלחת רגילה. התקנים אלה מיועדים לטעינה קלה של העוברים, בעוד ההליך לפריקת בנוחות מאפשר חילוץ העובר ספציפיים, הקלת מבוססת תמונה הקרנת גישות בצורה יותר ידידותית למשתמש מאשר התקנים אלה שפותחו בעבר על ידי ביב מעבדה6.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
Microinjection של הזחלים אושרה על ידי הוועדה חולים כללי מסצ'וסטס-אכפת לי חיה מחקר תחת פרוטוקול 2011N000127.
1. התקן פבריקציה נוספת
הערה: כל בסיוע מחשב (CAD) קבצי ציור המשמש עיצוב מסכות פוטוליתוגרפיה המתוארים כאן (איור 1) זמינים להורדה. ראה טבלה של חומרים עבור קישורים.
2. הכנת מערכי משטח Microstructured - PDMS
3. הכנת מערכי משטח Microstructured - Agarose
4. הכנת PDMS התקני הדמיה
5. דג זברה תרבות
6. הכיוון של דג זברה על השטח Microstructured - מערכים דיבוט
7. הכיוון של דג זברה על השטח Microstructured - ערוצי Microstructured
8. microinjection של דג זברה
9. הקרנת עוברי באמצעות PDMS את התקן הדמיה
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
הגישה המתוארת כאן מדגים את העיצוב (איור 1) ועל פבריקציה נוספת של התקנים לשימוש עם דג זברה 2 dpf, באמצעות photolithographic (איור 2) וטכניקות רך-ליטוגרפיה (איור 3). שיטה זו מאפשרת בדיקה מהירה של איטראציות עיצוב ושינויים רבים, שינויים ואופטימיזציה של מיקרו מידות לשימוש עם דג זברה אחרים שלבי ההתפתחות רשאי להאריך את היישום שלהם.
נדגים שימוש של ...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
כאן, אנו מתארים את השימוש של ההתקנים שפיתחנו לאחרונה להקל על 2 dpf דג זברה microinjection5, ולהציג את התקן הרכבה פשוטה ללא agarose עבור הדמיה נוח של העוברים. כלים אלה מדגישים את התועלת של טכניקות photolithographic להרכבת התקנים שימושי עבור דג זברה טכניקות.
מצאנו למתקן התקנים שימושי במיוחד עבור הזרקה של תאים או חלקיקים נוטה צבירת בתוך המחט microinjection, כגון conidia פטרייתי או תאים סרטניים אנושיים, אשר דורשים את השימוש מחט שיעמום גדול יותר עבור משלוח. הזרקה לתוך שלפוחי...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
המחברים מצהירים שאין ניגודי אינטרסים.
המחברים רוצה להודות לאנגנאו דוד למתן בנדיבות שטח האקווריום; אריק אבן, ג'ון ג. מור, צ'ין טאנג בשביל לעזור עם דג זברה תחזוקה, ריאגנטים, ו אן רוברטסון, אליוט Hagedorn מהמעבדה של לאונרד Zon עבור ברכישת המתח דג זברה המשמש כאן. הם גם רוצה להודות אוקטביו הורטדו לקבלת ייעוץ על טכניקות photolithographic. FE מומן על ידי מלגות מבית החולים של שריינר לילדים, האגודה האמריקאית אוסטרלי. עבודה זו מומן על ידי NIH הענק GM92804.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| Dow Corning Sylgard 184 Polydimethylsiloxane (PDMS) | Ellsworth Adhsives | 184 SIL ELAST KIT 0.5 ק"ג | ליציקת המכשירים. הערכה כוללת מונומר ויוזם PDMS |
| טמפרטורת ג'ל נמוכה אגרוז | סיגמא אולדריץ' | A9414-10G | ליציקת מכשירי אגרוז |
| PFDTS סילאן | סיגמא אולדריץ' | 448931-10G | ליציקת תבניות PDMS שליליות |
| טריקאין (MS-222) | סיגמא אולדריץ' | E10521-10G | להרדמת דג זברה |
| רודמין דקסטרן 70,000 Da | ThermoFisher | D1818 | כדי לעקוב אחר מיקרו-הזרקות |
| לויקוטריאן B4 (LTB4) | קיימן כימיקלים | 20110 | נויטרופיל כימואטרקטורנט |
| N-פורמיל מתיונין-לאוציל-פנילאלנין (fMLP) | סיגמא אולדריץ' | F3506-50MG | נויטרופיל כימואטרקנטנט |
| 15 ס"מ צלחת פטרי | פישר מדעי | 08-757-148 | ליציקה מהפרוסה הראשית |
| צלחות זכוכית תחתונות 6 בארות | MatTek | P06G-0-20-F | למכשירי הדמיה |
| מיקרו-נימי זכוכית בורוסיליקט | מכשירים מדעיים עולמיים | TW-100-4 | למחטי מיקרו-הזרקה |
| העברת פיפטות | סיגמא אולדריץ' | Z350796 | להעברת עוברי דג זברה |
| טיפים למיקרו-מעמיס | פישר E5242956003 מדעי | להעמסת מחטי המיקרו-הזרקה | |
| האריס Uni-Core אגרוף 1.5 מ"מ | טד פלה בע"מ | 15111-15 | לנקב יציאות במכשירי הדמיה PDMS |
| מס' 11 אזמל | כלי מדע עדינים | 10011-00 | לחיתוך PDMS |
| Dumont מס' 5 מלקחיים | כלי מדע עדינים | 11252-10 | לפירוק עוברים ושבירת קצות מחט מיקרו-הזרקה |
| Marzhauser מיקרומניפולטור | ASI | MM33-R | למניפולציה של מחט מיקרו-הזרקה |
| מעמד | מגנטיMSC | SPI - 87242624 | להרכבת מיקרומניפולטור |
| MPPI-3 בקר Picopump | ASI | MPPI-3 | לשליטה בנפח ותזמון מיקרו-הזרקה |
| מיקרוסקופ פלואורסצנטי הפוך EVOS | ThermoFisher | EVOS FL | להדמיית עוברים מוזרקים |
| מיקרוסקופ ניתוח | ניקון | SMZ745 | להדמיית מיקרו-אינג'סיון |
| תוכנת AutoCAD | Autodesk | הורד קבצי AutoCAD מ: https://dx.doi.org/10.6084/m9.figshare.4282853 ובדף הוויקי של פרוטוקולי הקהילה של ZFIN: https://wiki.zfin.org/display/prot/ZFIN+ Protocol+Wiki |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.