Un metodo per la valutazione Insetticida efficacia contro Bed Bug,
15 marzo 2017
valutazioni Insetticida sono spesso presi di mira contro gli insetti adulti, piuttosto che stadi immaturi. Qui, vi presentiamo un protocollo per la valutazione insetticidi contro le uova di bug letto con un confronto con il primo stadio bug letto ninfale. Questi protocolli possono essere regolati per altri insetti per valutare l'efficacia insetticida in fasi della vita non adulti.
L'obiettivo generale di questo esperimento è valutare l'efficacia degli insetticidi nel provocare la morte delle uova e dei primi stadi larvali delle cimici dei letti. Questo metodo può contribuire a rispondere a domande fondamentali nel campo dell'entomologia, come gli effetti dei saggi tossicologici sulle uova e sui giovani ninfati delle cimici dei letti. Il vantaggio principale di questa tecnica è che è stata progettata per trattare uno stadio vitale particolarmente difficile dell'insetto con insetticidi, in particolare lo stadio uovo.
Per iniziare l'esperimento, prelevare da una colonia cinque a dieci femmine adulte di cimici del letto accoppiate e ben nutrite e posizionare le femmine in una piastra di Petri con carta da filtro. Preparare 10 replicati per assicurarsi di ottenere un numero sufficiente di uova per il saggio con insetticida. Controllare le piastre ogni giorno per verificare se le femmine hanno deposto le uova.
Dopo che le femmine hanno deposto le uova, rimuoverle dalla piastra di Petri e trasferirle in nuove piastre di Petri con una nuova carta da filtro ogni giorno. Registrare i dati relativi alle piastre di Petri vecchie e nuove. Lasciare maturare le uova per quattro o cinque giorni prima di iniziare il saggio.
Dopo aver fatto maturare adeguatamente le uova, rimuovere delicatamente le uova di cimice dal filtro di carta utilizzando pinzette con punta morbida. Grattare delicatamente la base dell'uovo attaccata alla carta filtro usando le pinzette, quindi afferrare con delicatezza l'uovo senza esercitare troppa pressione, per evitare di far cadere le uova di cimice. Posizionare le uova di cimice rimosse nei rispettivi gruppi all'interno delle capsule di Petri di plastica.
Strofinare la parte inferiore di ogni piastra di Petri all'esterno con un foglio ammorbidente per ridurre l'elettricità statica che potrebbe disperdere le uova di cimice dei letti. Successivamente, preparare diluizioni seriali di insetticidi per ottenere una serie di cinque concentrazioni diverse e una soluzione controllo contenente solo acqua di rubinetto, portando ciascuna a un volume di 20 mL. Prendere provette da centrifuga da 50 mL precedentemente tagliate sulla linea dei mL, quindi tagliare una rete fine in quadrati abbastanza grandi da entrare nei tappi.
Avvitare saldamente la rete eliminando eventuali irregolarità nei tubi da centrifuga utilizzando il tappo del tubo da centrifuga. Successivamente, utilizzando un pennello, posizionare un gruppo di uova di cimice del letto sulla rete all'interno di un tubo da centrifuga. Immergere il gruppo di uova di cimice del letto all'interno del tubo da centrifuga tagliato in una concentrazione di insetticida per cinque secondi.
Rimuovere il tubo da centrifuga dalla soluzione insetticida. Posizionare direttamente il tubo da centrifuga sul tessuto da laboratorio per asciugare la maglia con le uova all'interno. Dopo l'essiccazione, rimuovere il gruppo di uova dal tubo da centrifuga utilizzando un piccolo pennello con setole fini e posizionarle in una piastra di Petri pulita con carta da filtro pulita.
Registrare la mortalità delle uova per 14 giorni per assicurare che tutte le uova abbiano avuto tempo sufficiente per schiudersi. Correggere la mortalità nel trattamento di controllo utilizzando la formula di Abbott. Inserire la mortalità registrata con le corrispondenti concentrazioni nel software di analisi per calcolare i valori di LC50.
Separare un gruppo di cinque cimici adulti maschi e cinque femmine adulte, nutriti il giorno precedente, e posizionarli in una piastra di Petri con carta da filtro. Lasciare che le cimici adulte si accoppino e depongano le uova per otto giorni. Successivamente, rimuovere gli adulti dalle piastre di Petri e permettere alle uova di schiudersi in stadi iniziali (primo instar) all'interno delle stesse piastre di Petri.
Raccogliere con un pennello le prime instar non alimentate dello stesso stadio d'età, quindi posizionarle in nuove piastre di Petri pulite fino al saggio con l'insetticida. Pipettare aliquote da 150 microlitri di ciascuna delle cinque diluizioni precedentemente preparate di insetticida e acqua per il gruppo di controllo su singoli dischetti di carta da filtro. Distribuire uniformemente l'insetticida applicando gocce lungo tutto il bordo e al centro del disco di carta da filtro.
Posizionare singolarmente le carte filtro trattate sopra singoli pannelli in fibra dura. Rilasciare gruppi di stadi larvali di primo instar sulle singole carte filtro mentre sono ancora umide di insetticida e coprire gli stadi di primo instar con il fondo di una piastra di Petri capovolta, quindi posizionare un peso sulla parte superiore della piastra di Petri per impedire agli stadi larvali di primo instar dei cimici dei letti di scappare. Registrare la mortalità degli stadi larvali di primo instar delle cimici dei letti dopo 24 ore di esposizione a tutte le concentrazioni di insetticida.
Correggere la mortalità nel trattamento di controllo utilizzando la formula di Abbott. Inserire la mortalità registrata e le concentrazioni nel software di analisi per calcolare i valori di LC50. La risposta percentuale o mortalità delle uova di cimici del letto ceppo Harlin a cinque diverse concentrazioni di metocloprid beta-cyfluthrin è aumentata all'aumentare della dose.
La mortalità ha raggiunto il 100% alla concentrazione più elevata testata. Dopo aver visto questo video, dovresti avere una migliore comprensione di come valutare l'efficacia di un insetticida contro le uova e i primi stadi larvali delle cimici dei letti.
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Panoramica
Questo studio presenta un protocollo per valutare l'efficacia degli insetticidi contro le uova e i primi stadi ninfeali dei cimici dei letti. Il metodo ha lo scopo di affrontare le difficoltà nella valutazione dell'efficacia degli insetticidi sugli stadi giovanili non adulti, che spesso vengono trascurati nelle valutazioni tradizionali.
Componenti Chiave dello Studio
Area della Scienza
- Entomologia
- Efficacia degli insetticidi
- Stadi di vita degli insetti
Sfondo
- Le valutazioni degli insetticidi si concentrano tipicamente sugli insetti adulti.
- Le fasi immature, come uova e ninfe, sono cruciali per il controllo dei parassiti.
- Comprendere gli effetti degli insetticidi su queste fasi può migliorare le strategie di gestione dei parassiti.
- Questo studio fornisce un metodo specifico per valutare gli insetticidi sulle uova delle cimici dei letti.
Scopo dello studio
- Valutare l'efficacia degli insetticidi sulle uova e sui primi stadi larvali dei cimici dei letti.
- Sviluppare un protocollo che possa essere adattato ad altre specie di insetti.
- Migliorare la conoscenza nel campo dell'entomologia riguardo agli effetti degli insetticidi sugli stadi non adulti degli insetti.
Metodi Utilizzati
- Raccogliere da 5 a 10 femmine adulte di cimici del letto accoppiate e ben nutrite.
- Collocare le femmine in una capsula di Petri con carta da filtro.
- Preparare 10 repliche per garantire una produzione sufficiente di uova.
- Controllare quotidianamente le capsule per verificare la deposizione delle uova.
Risultati principali
- Il protocollo valuta con successo l'efficacia degli insetticidi sulle uova delle cimici dei letti.
- Anche i primi stadi larvali sono stati valutati per confrontare la suscettibilità.
- I risultati indicano l'importanza di prendere di mira gli stadi immaturi nel controllo dei parassiti.
- Questo metodo può essere adattato per altre specie di insetti.
Conclusioni
- La valutazione degli insetticidi su stadi non adulti è fondamentale per una gestione efficace dei parassiti.
- Lo studio fornisce un protocollo prezioso per le ricerche future.
- Sono necessari ulteriori studi per esplorare le implicazioni riguardo ad altri parassiti insettivi.
Domande frequenti
Rilevanza Industriale del Progetto
La valutazione dell'efficacia degli insetticidi in tutte le fasi di sviluppo, comprese le uova e gli stadi giovanili (instar), è fondamentale per strategie di controllo dei parassiti complete nei settori della ricerca e sviluppo biotecnologico e della salute pubblica. Questo metodo consente una valutazione quantitativa dell'impatto tossicologico sulle fasi immature dei cimici dei letti, supportando la validazione degli obiettivi terapeutici e la riduzione dei rischi meccanicistici nei programmi di controllo dei vettori. Generando dati di concentrazione-risposta e valori di LC50 per stadi non adulti, questo approccio migliora l'affidabilità predittiva nella fase iniziale della scoperta e nella priorizzazione del portafoglio per nuovi composti insetticidi.
Applicazioni Strategiche nella Ricerca e Sviluppo in Biopharma
Scoperta Precoce e Validazione del Bersaglio
- Valore scientifico: Permette l'analisi dei meccanismi insetticidi attraverso le fasi vitali vulnerabili, chiarificando l'interazione con il bersaglio in uova e prime instar.
- Valore operativo: Supporta la riduzione del rischio biologico confermando l'attività laddove i saggi tradizionali basati sugli adulti potrebbero fallire.
- Valore predittivo: Aumenta la fiducia sul bersaglio attraverso la caratterizzazione dell'efficacia specifica per stadio, guidando le decisioni di avanzamento o interruzione nell'identificazione dei composti promettenti.
Sviluppo di screening e saggi
- Valore scientifico: Produce curve concentrazione-risposta standardizzate e riproducibili per quantificare la LC50 in uova e primi stadi larvali di cimici dei letti.
- Valore operativo: Permette la preparazione scalabile e ad alto rendimento di diluizioni di insetticidi e protocolli di esposizione mediante saggi di immersione e di contatto.
- Prontezza del saggio: Genera dati quantitativi di mortalità adatti alla selezione di composti e all'analisi delle relazioni struttura-attività.
Ricerca Translazionale e Preclinica
- Valore scientifico: Supporta la modellizzazione di sistemi rilevanti per le malattie valutando l'efficacia in stadi precoci della vita che contribuiscono alla resilienza della popolazione.
- Valore operativo: Garantisce una continuità traslazionale dalla scoperta alla validazione preclinica, catturando la suscettibilità durante l'intero ciclo vitale.
- Avanzamento basato sul rischio: Informa le decisioni precliniche di prosecuzione o interruzione dello sviluppo rivelando pattern di resistenza o tolleranza specifici per ciascuno stadio.
Integrazione di Pipeline e Flusso di Lavoro
Il metodo si integra nel percorso di scoperta, dalla validazione iniziale della proteina bersaglio fino all'identificazione del composto capostazione e alla valutazione preclinica, in particolare per lo sviluppo di insetticidi per il controllo dei vettori e della salute pubblica.
- Biologia della scoperta: Supporta la verifica di ipotesi sui meccanismi insetticidi consentendo la valutazione dell'efficacia in stadi di vita non adulti, spesso trascurati nei test standard.
- Screening: Garantisce la prontezza del saggio grazie a protocolli standardizzati di immersione e contatto, che forniscono dati quantitativi riproducibili sulla mortalità.
- Analisi: Fornisce calcoli di LC50 e modellizzazione della risposta alla concentrazione, che permettono il confronto tra diversi composti e la classificazione della potenza.
- Ricerca traslazionale: Collega i risultati delle fasi iniziali alla continuità preclinica affrontando l'efficacia in tutti gli stadi del ciclo vitale della cimice dei letti, un fattore chiave nella gestione della resistenza.
- Riutilizzo aziendale: Stabilisce una piattaforma riutilizzabile per valutare nuovi composti insetticidi contro stadi di vita difficili da trattare, riducendo lo sviluppo ridondante di saggi.
Impatto Operativo ed Aziendale
- Valore scientifico: Aumenta la fiducia predittiva rivelando la suscettibilità specifica per stadio e riducendo l'ambiguità meccanicistica nell'azione degli insetticidi.
- Valore operativo: Fornisce protocolli standardizzati e riproducibili per saggi su uova e prime instar, minimizzando la variabilità tra laboratori.
- Valore strategico: Migliora l'efficienza del capitale consentendo l'eliminazione precoce di composti che risultano inefficaci contro gli stadi immaturi, prevenendo fallimenti in fasi avanzate.
- Impatto sul portafoglio: Supporta la priorizzazione corretta rispetto al rischio identificando composti con attività ampia su tutto il ciclo vitale, migliorando le decisioni di avanzamento.
Considerazioni sull'implementazione
- Richiede competenze specifiche nella manipolazione entomologica, nell'allevamento di insetti e nella micro-manipolazione di uova e primi stadi larvali.
- È fortemente dipendente dalla preparazione precisa delle diluizioni, dai tempi di esposizione e dai controlli ambientali per garantire la validità del saggio.
- Necessita di una valutazione standardizzata della mortalità e della sua correzione mediante la formula di Abbott per un'analisi aggiustata rispetto al controllo.
- Comporta considerazioni di adattamento qualora il protocollo venga esteso ad altre specie di insetti con morfologia delle uova o comportamenti larvali diversi.
- I limiti pratici includono la natura laboriosa della raccolta, dell'invecchiamento e della manipolazione individuale delle uova, che potrebbe limitare la produttività in assenza di automazione.
