Creazione di un ecosistema di polpi per la ricerca biomedica e bioingegneria

Il nostro protocollo è significativo perché guida i ricercatori sul mantenimento di un ambiente di polpo, spiegando come allestire l'acquario, la cura quotidiana dei polpi. Questa tecnica guida i nuovi ricercatori senza esperienze di cura del polpo creare un ambiente acquario per polpi in un laboratorio e mantenere polpi sani per la ricerca. È importante che i nuovi ricercatori con polpi si rendano conto che questi animali richiedono un forte impegno.

Richiedono cure quotidiane e la qualità dell'acqua deve essere continuamente monitorata in condizioni stabili prima ancora che arrivino gli animali. Una settimana dopo che i serbatoi di polpo sono maturati, allestire un serbatoio di gamberetti separato trasferendo otto litri di acqua salata matura al serbatoio, quindi aggiungere 15 chilogrammi di corallo schiacciato sul fondo del serbatoio. Aggiungi anche alcune rocce vive per fornire nascondigli per la muta.

Quindi, collegare un filtro contenitore al bordo del serbatoio e configurarlo come indicato dal produttore. Aggiungere una pompa dell'aria accanto al serbatoio collegato a un tubo con una pietra d'aria collegata posizionata nel serbatoio. Una volta che il sedimento di corallo frantumato si dissipa, i gamberetti possono essere aggiunti al serbatoio, Per aggiungere i gamberetti all'arrivo, spostare prima i gamberetti dall'acqua di spedizione al piccolo serbatoio intermedio di acqua salata per cinque minuti per rimuovere i rifiuti organici, quindi i gamberetti possono essere aggiunti direttamente al serbatoio.

Il pesce zanzara, all'arrivo, può essere aggiunto direttamente alla vasca dei gamberetti. Dai da mangiare ai gamberetti e ai pesci con fiocchi di pesce, vegetazione morta o alghe. Ogni settimana, pulire il filtro, cambiare i cuscinetti del filtro e cambiare il 25% dell'acqua.

Utilizzando kit di test dell'acqua, controllare quotidianamente i parametri di azoto, pH e temperatura nei serbatoi degli alimenti. Se i parametri dell'azoto dell'acqua rimangono elevati, cambiare l'acqua più frequentemente e aggiungere un sacchetto assorbente di azoto. Se i problemi persistono per più di un mese, sposta i gamberetti in un serbatoio più grande.

Per il serbatoio del granchio, ammucchiare 10 chilogrammi di ciottoli su un lato per creare terra asciutta e riempire l'altro lato con un gallone di acqua salata. Quindi, aggiungi i granchi violinisti direttamente nel serbatoio. I granchi trascorreranno la maggior parte della loro vita a terra, ma possono rimanere sott'acqua per alcuni giorni alla volta, rendendo un serbatoio parzialmente sottomarino cruciale per la loro sopravvivenza a lungo termine.

Dai da mangiare ai granchi violinisti una volta al giorno aggiungendo fiocchi di pesce nel piatto nell'area del serbatoio. Pulire le vasche settimanalmente rimuovendo prima i granchi e poi cambiando il 100% dell'acqua salata e pulendo i ciottoli. Colloca i molluschi bivalvi marini, come vongole e cozze, all'interno del serbatoio di acqua salata del polpo.

Questi molluschi si apriranno, fornendo un altro meccanismo di filtraggio dell'acqua. Prima di introdurre il polpo nel serbatoio, assicurarsi che i livelli di ammoniaca, nitrito e nitrato siano inferiori rispettivamente a 5, 25 e 10 parti per milione. Avere a disposizione una pompa a mano dell'acqua per rimuovere l'inchiostro di polpo dal serbatoio.

Per questa procedura sono necessarie due persone. All'arrivo, posiziona la borsa sulla bilancia e registra il peso della borsa con il polpo. Aggiungi una pietra d'aria al sacchetto per aumentare l'ossigenazione dell'acqua mentre trasferisci l'animale nel loro serbatoio.

Misurare la temperatura e la salinità dell'acqua di spedizione e registrare i casi di malattia prolungata dopo la spedizione. Senza trasferire acqua dalla borsa al serbatoio, appendere la borsa di trasporto sopra l'angolo del serbatoio con la borsa parzialmente immersa nell'acqua del serbatoio per iniziare a cambiare la temperatura della borsa di trasporto. Rimuovere il 10% dell'acqua dal sacchetto e scaricarlo nel lavandino, quindi aggiungere la stessa quantità di acqua dal serbatoio al sacchetto.

Ripetere ogni 10 minuti fino a quando la temperatura dell'acqua nel sacchetto non è superiore a un grado diverso dalla temperatura dell'acqua nel serbatoio. Quindi, indossare i guanti e posizionare entrambe le mani sotto il polpo per fornire supporto durante il trasferimento. La seconda persona dovrà tirare delicatamente le braccia aspirate dal lato della borsa.

Una volta che il polpo è uscito dalla borsa, spostalo rapidamente nell'acqua del suo nuovo habitat, trasferendo meno acqua possibile dalla borsa di spedizione. Utilizzare la pompa manuale per rimuovere l'inchiostro che il polpo rilascia quando si trova nel serbatoio. Ora pesare la borsa con acqua per ottenere il peso approssimativo dell'animale.

Per le prime due settimane dopo l'arrivo, monitorare il consumo giornaliero del polpo, che dovrebbe essere di circa il 4-8% del suo peso. Il polpo dovrebbe essere controllato quattro volte al giorno. Questo può essere ridotto a due volte al giorno dopo due settimane.

Pesare l'animale ogni due settimane e regolare il consumo di cibo secondo necessità. Utilizzare un kit di test dell'acqua salata disponibile in commercio per i livelli di pH, ammoniaca, nitriti e nitrati. Aggiungere la quantità di acqua del serbatoio diretta dal kit alle quattro provette fornite con il kit.

Come specificato nel kit di test, aggiungere la quantità di reagente calorimetrico al tubo corrispondente. Se i livelli di ammoniaca, nitriti e nitrati sono superiori rispettivamente a 5, 25 e 10 parti per milione, lavare la biomassa dal filtro del calzino o passare a un nuovo filtro per calze. Inoltre, pulire la biomassa dalla parte superiore dello skimmer con una spazzola e aggiungere ulteriori batteri denitrificanti al serbatoio.

Se i problemi persistono, sostituire il 25% dell'acqua con acqua salata fresca. Usando una pompa a mano, rimuovi tutte le carcasse di granchi e gamberetti morti dal serbatoio e qualsiasi materia fecale di polpo. Rimuovi tutti i granchi viventi rimanenti dal serbatoio e spostali di nuovo nel serbatoio di stoccaggio.

Quindi, riorganizzare oggetti di grandi dimensioni all'interno del serbatoio. Quindi, introduci metà del numero di granchi che il polpo mangerebbe ogni giorno nel serbatoio. Dai da mangiare gamberetti scongelati o piccoli granchi violinisti maschi a giovani polpi.

A seconda dell'esperimento, granchi e gamberetti possono essere introdotti ovunque nel serbatoio o direttamente al polpo. Offri cinque gamberetti fantasma al giorno. Per fornire una varietà di cibo al polpo, dare una vongola o una cozza viva una volta alla settimana e mantenere sempre tre pesci zanzara all'interno del serbatoio.

Per l'igienizzazione settimanale, spegnere lo skimmer, la pompa e le luci del cestino delle alghe prima di pulire il sistema di pompaggio, quindi spegnere la valvola automatica del sistema prima di rimuovere l'acqua. Infine, rimuovere lo skimmer e tutta l'acqua solo dal sistema di pozzetto. Strofinare leggermente il cestino delle alghe per rimuovere la maggior parte della biomassa dalle sue pareti e pulire il resto dell'area del pozzetto con un pennello, quindi rimuovere il filtro del calzino, pulirlo con aceto e lasciarlo asciugare.

Ruota con un altro filtro calzino ogni settimana, sostituendolo con uno nuovo ogni tre mesi. Dopo aver pulito la biomassa dalla parte superiore dello skimmer, rimettere lo skimmer nel sistema e iniziare a riempire con acqua salata. Quando l'area della pompa inizia a riempirsi, riaccendere tutti i sistemi.

Interrompere l'aggiunta di acqua quando la parte superiore automatica della valvola a galleggiante è in posizione off. Svitare le provette è un test prezioso per comprendere la funzione sensomotoria, oltre ad apprendere le capacità di memoria dei polpi. Questo test è stato eseguito quotidianamente su tre polpi e ci sono voluti in media quattro giorni ai polpi per imparare ad aprire la provetta.

Qui sono mostrate immagini MRI ad altissima risoluzione spaziale del cervello e delle braccia del polpo che, insieme, formano un sistema nervoso contenente oltre 500 milioni di neuroni. Questa è una vista coronale della testa, che mostra il cervello e i lobi ottici. Nella vista coronale delle braccia, Il cordone assiale è visibile in ciascuno dei sette bracci e una vista sagittale dei polloni dimostra una complessa struttura nervosa periferica.

L'imaging tomografico a criofluorescenza, che genera un'immagine morfologica tridimensionale dell'intero animale, ha permesso la visualizzazione del cervello e dei polloni posizionati lungo il braccio alla lunghezza d'onda di 470 nanometri. Il sistema digestivo è visualizzato nelle lunghezze d'onda di 555 e 640 nanometri. Dopo aver sviluppato questa tecnica, è stato possibile utilizzare strumenti di apprendimento automatico per tracciare e classificare i movimenti del polpo.