10 באוקטובר 2025
פרוטוקול זה מתאר שיטת מיקרוסקופ אור בעלות נמוכה להערכת מורפולוגיה ותפקוד לב בעוברי דג זברה, המאפשרת הערכה ניתנת לשחזור של רעילות לב התפתחותית ללא צורך במערכות הדמיה מתקדמות.
מיקרוסקופיה ברזולוציה גבוהה, דיווחים פלואורסצנטיים וניתוח תמונות דיגיטלי, הם טכנולוגיות המאפשרות הערכה מפורטת של תפקוד הלב העוברי בדגי זברה. שמירה על תנאי דימות עקביים ומזעור תנועת עוברים ממשיכים לאתגר מרכזי למדידות מדויקות של תפקוד הלב. כדי להתחיל, יש להקליט סרטונים של עוברי דגי זברה ב-96 שעות לאחר מכן בפורמטים לא דחוסים, כדי לאפשר ניתוח מדויק של דינמיקת תנועת הלב.
ברצף, לחץ על קובץ, פתח, ואז בחר את קובץ ה-AVI ב-ImageJ לייבוא הסרטונים. השתמש בניתוח, ואז לחץ על Set Scale, הזן את קוטר השדה הידוע, והפעל את האפשרות הגלובלית ליישום הסקאלה על כל המדידות. השתמש בכלי ROI כדי לסמן את הצירים הארוכים והקצרים של החדר במהלך סוף הסיסטולה והקצה הדיאסטולי.
לאחר מכן קבעו את שטח הפנים של החדר באמצעות נוסחת קירוב האליפסה. הערכת נפח החדר בקצה הדיאסטולה ובקצה הסיסטולה באמצעות נוסחת נפח אליפסואיד. כעת חשב את שינוי שטח השבר והקיצור השברירי.
לאחר מכן קבעו את נפח המהלך, SV, ושבר הפליטה, EF. לניתוח אוטומטי, הפעל את תוכנת Z-Embryo Analyzer ולחץ על קובץ, ואז פתח וידאו כדי לייבא את הווידאו הרצוי. לחץ על כפתור Detect Heart כדי לאפשר לתוכנה לאתר אוטומטית את אזור העניין בהתבסס על תנודות בהירות בין פריימים של וידאו. תן לתוכנה לנתח שינויים בבהירות באזור המזוהה כדי להעריך את קצב הלב, ואז לחשב את תפוקת הלב.
הגרפים מראים את שטח ונפח תא החדר שנמדדו בקצה הדיאסטולה ובסוף הסיסטולה בעוברי דגי זברה ב-96 שעות לאחר ההפריה. ההבדלים הכמותיים בין סוף הדיאסטולה לסוף הסיסטולה משקפים תפקוד סיסטולי תקין במהלך התפתחות הלב המוקדמת, ותומכים ביישום שיטה זו. בעוברים בריאים של דגי זברה, נפח השבץ הממוצע היה 0.213 ננוליטרים.
תפוקת הלב הייתה 27.8 ננוליטר לדקה. שיעור הפליטה היה 41.99% וקצב הלב הממוצע היה 130 פעימות לדקה. בעוברים בריאים של דגי זברה, השינוי הממוצע בשטח השברי היה 61.2% והקיצור החלקי היה 44.5%. העוברים החשופים לקדמיום הציגו מורפולוגיה לבבית לא תקינה עם חדרים מוגדלים ובצקת פריקרדיאלית.
בעוברים שנחשפו לקדמיום, נפח השבץ היה גבוה משמעותית מאשר בקבוצת הביקורת. תפוקת הלב עלתה, וקצב הלב ירד. הפרוטוקול מתמודד עם המחסור בשיטות נגישות סטנדרטיות לכימות תפקוד הלב העוברי של דג הזברה באמצעות תהליכי עבודה ניתנים לשחזור.
פרוטוקול זה עושה שימוש במיקרוסקופיה סטנדרטית ובניתוח קוד פתוח, מה שמאפשר הערכה קרדיאלית איכותית ללא ציוד מיוחד. הממצאים מספקים פרוטוקול אמין המשפר את ההשוואה בין המחקרים ומאפשר הערכה מדויקת יותר של פנוטיפים לבביים.
צפו בתמליל המלא וקבלו גישה לאלפי סרטונים מדעיים
פרוטוקול זה מתאר שיטת מיקרוסקופיה קלה להערכת מורפולוגיה ותפקוד לבבי בעובר של דג הזברה, המאפשרת הערכה מתחדשת של קרדיוטוקסיות התפתחותית ללא צורך במערכות הדמיה מתקדמות. השיטה מאפשרת ניתוח מפורט של תפקוד לבבי באמצעות מיקרוסקופיה סטנדרטית ותוכנת קוד פתוח.
Quantitative cardiac imaging in zebrafish embryos enables early-stage detection of developmental cardiotoxicity, supporting predictive de-risking in cardiovascular drug discovery. Standardized video analysis workflows provide reproducible, high-throughput functional readouts, facilitating robust target validation and mechanistic interrogation. This approach enhances portfolio triage by enabling scalable, resource-efficient assessment of cardiac liabilities in preclinical models.
This protocol integrates into the discovery-to-preclinical continuum by enabling hypothesis-driven cardiac function testing, assay standardization, and quantitative analytics in zebrafish embryos.