Name: Un attrezzo per esercizi di zebrafish indotto dal nuoto per approcci di allenamento versatili (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2024-10-18T12:50:00.000+00:00
Duration: 10 min 34 s
Description: Scopri un sistema di esercizio per zebrafish con tunnel da nuoto personalizzato e tecnologia Arduino. Questo metodo permette di valutare le prestazioni di nuoto con protocolli di allenamento ad alta intensità.

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<ol><li>Seo, D. Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Humanized+animal+exercise+model+for+clinical+implication%5BTitle%5D)+AND+%22Pflugers+Arch+Eur.+J+Physiol%22%5BJournal%5D)">Humanized animal exercise model for clinical implication.</a> Pflugers Arch Eur. J Physiol. 466 (9), 1673-1687 (2014).</li>
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</ol>

<table><tbody><tr><td>Gomito femmina a 90 gradi CPVC per impianto idraulico</td><td>Tigre</td><td>22150260</td><td>3/4 di pollice&nbsp;</td></tr><tr><td>24AWG Wire</td><td>Sky Cablo Store</td><td></td><td>Collegamento tra i componenti nel circuito perforato (1 m)</td></tr><tr><td>Tubo acrilico</td><td>The Clear Plastic Shop</td><td>41138408</td><td>3/4 di pollice&nbsp;</td></tr><tr><td>Acquario sommergibile</td> acquario acquario <td>Aqua Tank</td><td></td><td>300w</td></tr><tr><td>CPVC tubo</td><td>tigre</td><td>10121787</td><td>3/4 di pollice&nbsp;</td></tr><tr><td>Valvola dell'acqua a saracinesca filettata femmina</td><td>Tigre</td><td>27950310</td><td>3/4 di pollice</td></tr><tr><td>Valvola dell'acqua a globo filettata femmina</td><td>Tigre</td><td>27940510</td><td>3/4 di pollice&nbsp;</td></tr><tr><td>resistenza a foro passante</td><td>BXV</td><td></td><td>10 k&Omega;, 0,25 W t</td></tr><tr><td>Supporto da laboratorio con morsetto con asta da 30 pollici&nbsp;</td><td>Masiye Labs</td><td>RSC0001</td><td>Supporta lo</td></tr><tr><td>schermo LCD</td> dei tubi orizzontali<td>Eichip</td><td></td><td>16 x 2, modello JHD162A</td></tr><tr><td>Ponticelli Dupont Maschio x Maschio</td><td>Chyan</td><td></td><td>Connessione tra arduino e sensore di flusso (30 cm)</td></tr><tr><td>Circuito Stampato Forato monofacciale</td><td>KY WIN ROBOT</td><td></td><td>5 x 10 cm</td></tr><tr><td>Potenziometro</td><td>LUSYA</td><td>DL-ALPSA01</td><td>10K&Omega;</td></tr><tr><td>Rotolo di nastro di blocco dell'acqua</td><td>One World</td><td>5603131000</td><td>Per evitare perdite Tubo</td></tr><tr><td>in silicone</td><td>Tigre</td><td>14211250</td><td>2 cm interno</td></tr><tr><td>Stazione di saldatura</td><td>QHTITEC</td><td>EU / US PLUG</td><td>Arduine system welding&nbsp;</td></tr><tr><td>Bobina di filo di saldatura</td><td>BEEYIHF</td><td>I001-A001-Set</td><td>Arduine sistema di saldatura&nbsp;</td></tr><tr><td>Presa maschio filettata e presa femmina non filettata Raccordo per tubi CPVC</td><td>35447849</td><td></td><td>3/4 di pollice</td></tr><tr><td>Tricaina (MS-222)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>E10521</td><td>Scheda anestetica</td></tr><tr><td>UNO-R3 UNO R3 CH340G+MEGA328P Chip 16Mhz&nbsp;</td><td>FSXSEMI</td><td></td><td>per Arduino UNO R3 Scheda di sviluppo Raccordo</td></tr> a <tr><td>T CPVC non filettato,</td><td>Tigre</td> femmina <td>22200267</td><td>3/4 di pollice&nbsp;</td></tr><tr><td>Raccordo per tubo femmina CPVC non filettato</td><td>Tigre 22170260</td><td></td><td>3/4 di pollice&nbsp;</td></tr><tr><td>Sensore di flusso d'acqua&nbsp; modello YF-B5&nbsp;</td>Pompa dell'acqua <td>Siqma Robotics</td><td>SQ8659</td><td>1-25 L/min</td></tr><tr><td>&nbsp;</td><td>Sunsun</td><td></td><td>Modello HJ-2041, 3000L/h, 65W</td></tr><tr><td>Serbatoio acqua</td><td>Custom</td><td></td><td>30 L</td></tr></tbody></table>

un attrezzo per esercizi di zebrafish indotto dal nuoto per approcci di allenamento versatili

A Swimming-Induced Zebrafish Exercise Apparatus for Versatile Training Approaches

L'apparecchio per esercizi ha dimostrato una notevole efficienza nella regolazione della velocità del flusso. Per migliorare gradualmente la velocità di nuoto, il flusso d'acqua è stato aumentato settimanalmente in modo incrementale per tutti i gruppi, ad eccezione del gruppo SED, che è stato mantenuto a una velocità di flusso costante di 0,06 m/s. In particolare, l'apparato ha consentito un notevole livello di precisione, raggiungendo regolazioni della velocità del flusso fino a 0,001 m/s. Tuttavia, il tasso di errore era del 30% a basse velocità, come 0,06 m/s. A velocità elevate, come 0,3 m/s e 0,5 m/s, il tasso di errore era del 3%-4% (Figura 2). La velocità massima raggiunta durante l'allenamento è stata di 0,4 m/s nel SED, 0,44 m/s nel MICT e 0,49 m/s nei gruppi HIIT nell'ultima resistenza.
Le prestazioni fisiche del pesce zebra sono state valutate settimanalmente utilizzando Umax nel test di resistenza. I risultati hanno rivelato miglioramenti significativi nelle prestazioni fisiche per il pesce zebra sottoposto a MICT e HIIT rispetto al gruppo SED (Figura 4). Sia il MICT che l'HIIT sono stati sottoposti alla stessa distanza percorsa durante l'allenamento; tuttavia, il gruppo HIIT ha indotto rapidi miglioramenti, con un aumento significativo dell'Umax osservato dopo sole due settimane (p = 0,0003). Durante il periodo di allenamento, il gruppo HIIT ha dimostrato un costante miglioramento settimanale del 10%, con un miglioramento complessivo di circa il 30%. Al contrario, l'allenamento MICT ha portato a guadagni più graduali, con un notevole aumento del ~10% dell'Umax registrato solo nella terza settimana di allenamento, seguito da nessun ulteriore miglioramento nella settimana successiva (p = 0,0024). Questi risultati evidenziano gli effetti differenziali dei protocolli di allenamento HIIT e MICT sulle prestazioni fisiche del pesce zebra.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66382/66382fig01.jpg"> Figura 1: Progettazione dell'apparato. (A) Schemi dell'apparecchio per il nuoto. Le frecce blu indicano la direzione del flusso d'acqua. Vengono rappresentate le lunghezze dei tubi corrispondenti. Le lettere rappresentano ciascun componente dell'apparecchio descritto nella Tabella supplementare 1. (B) Fotografia dell'apparecchio. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66382/66382fig01large.jpg" target="_blank">Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66382/66382fig02.jpg"> Figura 2: Taratura del sensore di flusso d'acqua misurando il tempo necessario per una portata di 0,5 L. Il SEM era 0,277 nei gruppi 0,06 m/s, 0,123 nei gruppi 0,3 m/s e 0,109 nei gruppi 0,5 m/s. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66382/66382fig02large.jpg" target="_blank">Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66382/66382fig03.jpg"> Figura 3: Schemi delle connessioni di Arduino all'LCD. I fili appropriati del sensore devono essere collegati o saldati tra il pin D2 di Arduino e la resistenza da 10 kΩ (cavo di segnale), la massa di Arduino (filo nero) e 5 V di Arduino (filo rosso). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66382/66382fig03large.jpg" target="_blank">Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66382/66382fig04.jpg"> Figura 4: Le prestazioni di nuoto espresse in velocità massima di nuoto (Umax). a, b e c indicano le differenze statistiche tra le stime settimanali della capacità di nuoto all'interno di ciascun gruppo. *Indica la differenza tra i gruppi, confronto utilizzando l'analisi bidirezionale della varianza (Tukey posthoc). *p = 0,01; **p = 0,001; p = 0,0001. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66382/66382fig04large.jpg" target="_blank">Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.</a>
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66382/66382fig05.jpg"> Figura 5: Misurazioni morfologiche. (A) Indici di condizione corporea (peso [g] / lunghezza standard [mm]2; BMI). (B) Immagine rappresentativa della misurazione corporea. (C) Punteggio della condizione corporea (BCS). La barra di errore corrisponde a un intervallo compreso tra 0,026 e 0,045 per l'IMC e tra 0,4 e 0,96 per il BCS. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66382/66382fig05large.jpg" target="_blank">Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.</a>
Tabella supplementare 1: Materiali e guida al montaggio dell'attrezzo per esercizi zebrafish. La tabella presenta lettere che si allineano con l'ordine di assemblaggio illustrato nella figura. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66382/Supplementary%20Table%201.xlsx" target="_blank">Clicca qui per scaricare questo file.</a>
File supplementare 1: Schizzo Arduino annotato per misurare la velocità dell'acqua. I commenti per ogni riga di codice vengono incorporati dopo le doppie barre. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66382/Arduino%20Sketch.zip" target="_blank">Clicca qui per scaricare questo file.</a>
File supplementare 2: file Arduino, inclusi i dettagli di configurazione. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66382/flowsensor.zip" target="_blank">Clicca qui per scaricare questo file.</a>

Un attrezzo per esercizi di zebrafish indotto dal nuoto per approcci di allenamento versatili

To comprehensively investigate the effects of exercise on health and disease, animal models play a pivotal role. Zebrafish, a widely utilized vertebrate ...

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L'articolo descrive un metodo comportamentale per valutare lo stress nel pesce zebra. In risposta allo stress, il pesce zebra tende a nuotare sul fondo di una vasca fino a quando lo stress non viene rimosso. Il protocollo di esempio descrive il metodo graduale per l'esecuzione del saggio.

Nuovo saggio di immersione in vasca: un metodo per studiare le risposte innate allo stress nel pesce zebra

Viene descritto l'uso di un sistema video automatico 3D in grado di tracciare singoli e gruppi di pesci zebra. Come esempio applicativo esploriamo gli effetti dell'antagonista del recettore NMDA MK-801 sui banchi di zebrafish.

Utilizzo di un sistema di tracciamento 3D automatizzato per registrare singoli e banchi di pesci zebra adulti

Il pesce zebra è ora uno strumento consolidato e potente per modellare distrofie muscolari, miopatie congenite e malattie neuromuscolari correlate. La birifrangenza e il comportamento di fuga evocato dal tatto sono due comuni test non invasivi utilizzati per determinare il grado di disorganizzazione muscolare e compromissione locomotiva degli embrioni di zebrafish durante lo sviluppo precoce.

Analisi dei difetti muscolo scheletrico larvale Zebrafish da Birifrangenza e Touch-evocare Fuga risposta Saggi

Una struttura per pesci zebra adatta all'allevamento e alla ricerca in vivo è costruita in modo semplice e conveniente. La manutenzione è minima. Questa struttura è ideale per il coinvolgimento degli studenti e la ricerca indipendente.

Costruzione di una build di facile strumento Zebrafish Affordable e

I pesci zebra sono un modello eccellente per studiare la funzione muscolare e le malattie. Durante l'embriogenesi precoce, il pesce zebra inizia contrazioni muscolari regolari producendo un comportamento ritmico di nuoto, che viene alterato quando il muscolo viene interrotto. Qui descriviamo una risposta evocata al tatto e un saggio di locomozione per esaminare le prestazioni di nuoto come misura della funzione muscolare.

Utilizzando risposta al tocco evocata e di locomozione saggi per valutare le prestazioni e sulla funzione muscolare in Zebrafish

Questo manoscritto descrive un metodo semplice per misurare la sollecitazione comportamentale in un pesce zebra adulto. L'approccio sfrutta la tendenza innata che il pesce zebra preferisce la metà inferiore di un serbatoio quando è in uno stato stressante. Descriviamo anche i metodi per accoppiare il saggio con la farmacologia.

Approcci comportamentali allo studio dello stress innato nel zebrafish

Capace di recupero funzionale dopo lesioni del midollo spinale, il pesce zebra adulto è un sistema modello premier per chiarire i meccanismi innati di rigenerazione neurale. Qui, descriviamo la resistenza al nuoto e i saggi di comportamento del nuoto come letture funzionali della rigenerazione del midollo spinale.

Valutazione della resistenza al nuoto e del comportamento di nuoto nel pesce zebra adulto

La chiarezza ottica è un grande vantaggio per il lavoro biologico e fisiologico delle cellule nel pesce zebra. Vengono descritti metodi robusti per la misurazione della crescita cellulare nei singoli animali che consentono nuove intuizioni su come la crescita del muscolo scheletrico e dei tessuti vicini sono integrati con la crescita di tutto il corpo.

Misurazione in tempo reale e ripetuta della crescita muscolare scheletrica in singoli pesci zebra vivi sottoposti ad alterata attività elettrica

I compiti di preferenza sociale multi-camera sono stati adattati dai roditori al pesce zebra, facilitando lo studio del comportamento sociale negli organismi modello. Questo protocollo convalida un compito a basso costo a 3 camere in vasca aperta utilizzando webcam e software open source per misurare la preferenza sociale dei pesci zebra, rendendolo accessibile alla ricerca e all'insegnamento degli studenti universitari.

Alternativa a basso costo per esaminare la preferenza sociale nel pesce zebra (Danio rerio) utilizzando il compito a 3 camere in acquario libero libero

Approcci sperimentali di ingegneria dei tessuti

Scopri un sistema di esercizio per zebrafish con tunnel da nuoto personalizzato e tecnologia Arduino. Questo metodo permette di valutare le prestazioni di nuoto con protocolli di allenamento ad alta intensità.

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