מערכת מגנטית לקשור לחקור חזותית חוש הריח בקרת טיסה מתווך תסיסנית

התחום הגדל של חריש ריח ב-Joof הוביל לפיתוח של בדיקות התנהגותיות מתוחכמות יותר, כגון מכשיר הקיבוע המגנטי לאף (olfactory magnetic tether apparatus) או OMT. הליך זה כולל הדבקה של החזה הגבי (dorsal thorax) של הזבוב לסיכה מסוג mnuchin. הזבוב מושעה בזווית של 30 מעלות כאשר הסיכה נמצאת בשיפוע מתאים, ולאחר מכן מיושר בין שני מגנטים של נדירות גבוהה (rare earth magnets).

בביצוע נכון, פעולה זו תביא לטווח תנועה חופשי. לאחר מכן, פתח ריח מיושר כך שייווצר נסב ריח העובר בצורה חלקה מדיזת ההגשה, מעל ראשו של הזבוב, אל תוך תא הוואקום. לאחר מכן נבחנת יכולתו של הזבוב לאתר את החומר הריחני בנוכחות גירויים חזותיים.

שלום, אני בריאן דה-מארס מהמעבדה של ד"ר מארק פריי במחלקה למדעי הפיזיולוגיה באוניברסיטת קליפורניה לוס אנג'לס. היום נראה לכם כיצד לקשור זבובים לשימוש במכשיר קישור מגנטי ריחני. כמו כן, נראה לכם כיצד לדייק את המגנטים ואת פתחי הריח ולהגדיר את קצבי זרימת המסה עבור מערכת הולכת הריח.

אנו משתמשים בנוהל זה במעבדה שלנו כדי לחקור בקרה על תעופה המתווכת על ידי חושים חזותיים וריח בזבובים פירות. אז בואו נתחיל. כדי להתחיל את קיבוע הזבובים (tethering), אספו זבובים ארבעה עד שישה ימים לאחר ה-ELOs, והרעיבו אותם למשך ארבע עד שש שעות.

בתוך מבחנה עם רשימת מזון המכילה נייר Kim wipe לח כדי למנוע התייבשות, העבירו בשלב הבא קבוצה של זבובים מסומנים למבחנה קטנה המוחדרת לבלוק פליז על משטח קירור פלטייה המכוון לארבע מעלות צלזיוס. בטמפרטורה זו, הזבובים יירדמו תוך כ-30 שניות.

הניחו נייר ניגוב מסוג Kim wipe מעל במה הקירור כדי לספוג לחות. לאחר מכן, הניחו זבובים שהורדמו על הבמה לצורך מיון, ובחרו את הנקבות הגדולות ביותר לצורך קיבוע (tethering). באמצעות מברשת עדינה, דחפו זבוב בודד למיקומו בתוך הסרקופג המותאם אישית, שעיצבתו נועדה להכיל זבוב פירות נקבה בודד מסוג wild type.

כעת השתמשו במיקרוסקופ כדי לוודא שהזבוב ממוקם נכון בצדו הגבי. חלקו הקדמי של הזבוב צריך להיות פונה אליכם והחלק האחורי הרחק מכם. לאחר מכן, מקמו סיכת מינוצ'ין עם מוט מגנטי המורכב על מיקרו-מניפולטור.

יש ליישר את הסיכה כך שהקצה הבלתי חדום יפנה לעבר החלק הגבי (dorsal thorax) של הזבב. מיקום זה נמצא ממש מאחורי הראש, בין שתי הכנפיים. יש למקם את הזבב על הסיכה באופן נכון לאורך שלושה צירים.

הנטייה (pitch), הגלגול (roll) והסבסוב (yaw) – על הסיכה להיות אנכית לחלוטין כאשר היא נצפית חזיתית לכיוון העיניים; לא ניתן להשלים אפילו כמות קטנה של גלגול בין הזבוב לסיכה. זווית המבט מהצד בין הסיכה לבין הציר הארוך של הגוף או הנטייה צריכה להיות בזווית של 30 מעלות עם חרטם כלפי מעלה ביחס לאופק. יש לזכור שייתכן שיהיה צורך לקצץ את הסיכה לצורך פעולה אופטימלית של הקשירה.

דבר זה תלוי במרחק שבין מגנטי התלייה. לאחר שפין המנוכין (mnuchin pin) מיושר, השתמש בחוט פלדה דק כדי למרוח טיפה קטנה של דבק המופעל על ידי UV לקצה הקהה של פין המנוכין. כעת הנח את הפין כך שטיפת הדבק תיגע בחזה הזבב, ממש מעל הראש.

הקפידו שלא להשתמש בכמות רבה מדי של דבק. עם גודל טיפה נכון, הדבק אמור להיסגר ולזרום מהסיכה אל החזה (thorax). לאחר מכן, הקשיחו את הדבק באמצעות שתי פולסות של 22 שניות של אור UV.

לאחר השלמת הקשירה, הגישו לכל זבוב נייר Kim wipe ריבועי קטן באמצעות פינצטה, בשל רפלקס נחיתה מולד. הזבובים יאחזו בניירות ה-Kim wipe. לאחר שעה של התאוששות, הזבובים הקשורים מוכנים לניסויים.

כדי להשיג טווח תנועה חלק של 360 מעלות, קריטי ליישם יישור נכון של המגנטים. לשם כך, החזיקו את מגנטים טבעת התחתונים במצב אופקי באמצעות שרוול פלסטיק והניחו אותם ישירות על תא ואקום שקוף. מגנט המוט העליון מקובע אנכית בגובה של כשלושה רבעי אינץ' מעל המגנטים התחתונים, כאשר מיסב כפול מסוג V מחובר באמצעות אפוקסי למשטח התחתון של המגנט העליון.

פעולה זו תבטיח מיקום אחיד של הזבובים ותמזער את החיכוך הסיבובי. יש לזכור כי מגנטים אלו עלולים להיות מסוכנים ושימוש שגוי בהם עלול להוביל לנזק לציוד או לפגיעה גופנית קלה. לאחר מכן, יישרו באופן גס את המגנטים העליון והתחתון באמצעות התבוננות ויזואלית.

על ידי הצבת מגנט המוט העליון ישירות מעל נקודת המרכז של מגנטי הטבעת התחתונים, ניתן יהיה לחבר את המגנט העליון למיקרו-מניפולטור לצורך כיוון מדויק. כעת, מקמו זבוב בזירה וכוונו את המיקום האופקי והאנכי של המגנט העליון עד שהזבוב יוכל להסתובב בצורה חלקה ויציבה ב-360 מעלות בתחילת כל ניסוי; יש לבדוק את הסיבוב החלק של כל זבוב כדי להבטיח שהמגנטים מיושרים כראוי ושפיני ה-mnuchin אינם פגומים. אם ההגדרות אינן נכונות, ייתכן שהזבוב לא יסתובב כלל.

ייתכן שיהיה טווח תנועה מוגבל או שהסיבוב יתרחש במהירויות לא עקביות. הדבר עלול לנבוע מבעיה בהדבקה, שניתן לבחון על ידי סיבוב סריג מפסיים לפני הזבוב כדי לעורר תגובת omo. אם הזבוב אינו מסתובב או מסתובב באופן לא עקבי, יש להחליפו בזבוב אחר.

אם זבוב זה אינו מסתובב כראוי ובעיות אלו קיימות עבור כל זבוב, הרי שהבעיה נובעת ככל הנראה מיישור המגנטים ויהיה צורך בכיוונון נוסף כדי להשיג ריח יציב. מעקב אחר ההגדרה הראשונית של מערכת הריח יחייב העברת צינורות Teflon בעובי צר מהמולטיפלקסר של הגז אל מבחנות ריח המים שנבנו במיוחד. את מוצאן של מבחנות אלו יש לחבר ישירות לצינורות של יציאת המחט באמצעות אותם צינורות Teflon.

בשלב הבא, תא ואקום מאקריליק שקוף ממוקם מתחת לזירה כדי לתמוך במגנטים. השתמשו בצינור זכוכית בעובי ארבעה מילימטרים המותקן מתחת לזבוב ומחובר לתא הוואקום, כדי לקרב את פתח הוואקום לזבוב ולהקטין את קוטר הפתח. כעת הניחו זבוב קשור לתוך הזירה באמצעות פינצטה.

ברגע שהזבוב נמצא במקומו, הפעילו ריח מושך. ניתן לאמת ויזואלית אם הזבוב פונה לעבר מיקום נתיב הריח כאשר הריח מופעל. אם נראה כי לזבוב אין העדפה לריח, השתמשו בשיטת ניסוי וטעייה כדי לבצע אופטימיזציה ל-OMT.

כדי לעשות זאת, התאם תחילה את מיקום פתח הריח עד שנראה שהזבוב עוקב אחרי הריח. כאן, פתחי הריח מותקנים על מיקרו-מניפולטורים וממוקמים ארבעה מילימטרים דורסלית ושלושה מילימטרים אנטריורית לראש הזבוב. אם שינוי מיקום פתח הריח אינו משפר את מעקב הריח, התאם את קצב זרימת המסה עד שנראה שהזבוב עוקב אחרי הריח.

אנו משתמשים בהגדרות של שבעה מיליליטר לדקה. אם התאמת קצב זרימת המסה אינה משפרת את מעקב הריח, התאימו את קצב הזרימה של הוואקום עד שהזבוב נראה כעוקב אחר הריח. קבענו את קצב זרימת הוואקום ל-13 ליטר לדקה באמצעות ווסת זרימה.

ברגע שמיקום הפתח וקצבי הזרימה נקבעו, החלף באופן מחזורי בין הזרקת אדי מים לאדי ריח באמצעות מולטיפלקס גז ניתן להחלפה. אם הגדרת את המכשיר נכון, עליך להבחין בשני דברים. ראשית, תחת גירויים ויזואליים סיבוביים קבועים, זבוב קשור שהוצב ב-OMT אמור להסתובב בצורה חלקה ב-360 מעלות בציר האנכי או ציר ה-ya; סיבובים קטועים הנקראים kos מאפיינים התנהגות סיבוב ספונטנית בהיעדרה של גירויים ויזואליים קבועים.

אם הזבובים אינם מסוגלים להסתובב בצורה חלקה, ייתכן שהסיבה לכך היא הדבקה לא נכונה או מגנטים שאינם מיושרים. שנית, עליך לוודא שכאשר ריח מופעל, הזבוב פונה לכיוון נתיב הריח. כאשר הריח כבוי, הזבוב אמור להסתובב באופן ספונטני ללא העדפה לאף מיקום בזירה.

אם הזבובים אינם עוקבים באופן פעיל אחר ענן הריח, ייתכן שיהיה עליך להתאים את מיקום פתח הריח, את קצב זרימת האוויר, ואת/או את קצב זרימת הוואקום. הרגע הדגמנו כיצד לקשור זבוב לשימוש במכשיר קישור מגנטי לריח. כמו כן, הדגמנו כיצד ליישר כראוי את המגנטים ואת פתחי הריח, וכיצד לקבוע את קצבי זרימת המסה עבור מערכת הובלת הריח.

זהו זה. תודה לצפייה ובהצלחה בניסוייכם.