Name: Imaging cardiaco funzionale in embrioni di zebrafish utilizzando microscopia standard e analisi video: applicazioni nella ricerca ambientale e biomedica (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2025-10-10T12:40:00.000+00:00
Duration: 4 min 11 s
Description: Scopri come valutare la funzione cardiaca in embrioni di zebrafish con microscopia standard e software open-source. Questo metodo accessibile permette di misurare volume sistolico, frazione di eiezione e gittata cardiaca in studi di tossicità.

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<ol><li>Patton, E. E., Zon, L. I., Langenau, D. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Zebrafish+disease+models+in+drug+discovery%3A+from+preclinical+modelling+to+clinical+trials%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+RevDrug+Discov%22%5BJournal%5D)">Zebrafish disease models in drug discovery: from preclinical modelling to clinical trials.</a> Nat RevDrug Discov. 20 (8), 611-628 (2021).</li>
<li>Adhish, M., Manjubala, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effectiveness+of+zebrafish+models+in+understanding+human+diseases-A+review+of+models%5BTitle%5D)+AND+%22Heliyon%22%5BJournal%5D)">Effectiveness of zebrafish models in understanding human diseases-A review of models.</a> Heliyon. 9 (3), e14129(2023).</li>
<li>Narumanchi, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Zebrafish+heart+failure+models%5BTitle%5D)+AND+%22Front+Cell+Dev+Biol%22%5BJournal%5D)">Zebrafish heart failure models.</a> Front Cell Dev Biol. 9, 662583(2021).</li>
<li>Clément, Y., Torbey, P., Gilardi-Hebenstreit, P., Crollius, H. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Enhancer-gene+maps+in+the+human+and+zebrafish+genomes+using+evolutionary+linkage+conservation%5BTitle%5D)+AND+%22Nucleic+Acids+Res%22%5BJournal%5D)">Enhancer-gene maps in the human and zebrafish genomes using evolutionary linkage conservation.</a> Nucleic Acids Res. 48 (5), 2357-2371 (2020).</li>
<li>Kemmler, C. L., Riemslagh, F. W., Moran, H. R., Mosimann, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((From+stripes+to+a+beating+heart%3A+Early+cardiac+development+in+zebrafish%5BTitle%5D)+AND+%22J+Cardiovasc+Dev+Dis%22%5BJournal%5D)">From stripes to a beating heart: Early cardiac development in zebrafish.</a> J Cardiovasc Dev Dis. 8 (2), 17(2021).</li>
<li>Bowley, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Zebrafish+as+a+tractable+model+of+human+cardiovascular+disease%5BTitle%5D)+AND+%22Br+J+Pharmacol%22%5BJournal%5D)">Zebrafish as a tractable model of human cardiovascular disease.</a> Br J Pharmacol. 179 (5), 900-917 (2022).</li>
<li>Echeazarra, L., Hortigón-Vinagre, M. P., Casis, O., Gallego, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Adult+and+developing+zebrafish+as+suitable+models+for+cardiac+electrophysiology+and+pathology+in+research+and+industry%5BTitle%5D)+AND+%22Front.+Physiol%22%5BJournal%5D)">Adult and developing zebrafish as suitable models for cardiac electrophysiology and pathology in research and industry.</a> Front. Physiol. 11, 607860(2021).</li>
<li>Foo, Y. Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+extended+pharmacological+disruption+of+zebrafish+embryonic+heart+biomechanical+environment+on+cardiac+function%2C+morphology%2C+and+gene+expression%5BTitle%5D)+AND+%22Dev+Dyn%22%5BJournal%5D)">Effects of extended pharmacological disruption of zebrafish embryonic heart biomechanical environment on cardiac function, morphology, and gene expression.</a> Dev Dyn. 250 (12), 1759-1777 (2021).</li>
<li>M Männer, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+functional+significance+of+cardiac+looping%3A+comparative+embryology%2C+anatomy%2C+and+physiology+of+the+looped+design+of+vertebrate+hearts%5BTitle%5D)+AND+%22J+Cardiovasc+Dev+Dis%22%5BJournal%5D)">The functional significance of cardiac looping: comparative embryology, anatomy, and physiology of the looped design of vertebrate hearts.</a> J Cardiovasc Dev Dis. 11 (8), 252(2024).</li>
<li>Park, H., Yun, B. H., Lim, W., Song, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dinitramine+induces+cardiotoxicity+and+morphological+alterations+on+zebrafish+embryo+development%5BTitle%5D)+AND+%22AquatToxicol%22%5BJournal%5D)">Dinitramine induces cardiotoxicity and morphological alterations on zebrafish embryo development.</a> AquatToxicol. 240, 105982(2021).</li>
<li>Schlaeppi, A., Graves, A., Weber, M., Huisken, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Light+sheet+microscopy+of+fast+cardiac+dynamics+in+zebrafish+embryos%5BTitle%5D)+AND+%22J+Vis+Exp%22%5BJournal%5D)">Light sheet microscopy of fast cardiac dynamics in zebrafish embryos.</a> J Vis Exp. 174, e62741(2021).</li>
<li>Motta, E. R. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22Development+of+microscopy+strategies+for+rapid+imaging+of+zebrafish+heart+development.+Doctoral%22">Development of microscopy strategies for rapid imaging of zebrafish heart development. Doctoral dissertation</a>. , Université de Strasbourg. https://theses.fr/2020STRAJ043 (2020).</li>
<li>Spomer, W., Pfriem, A., Alshut, R., Just, S., Pylatiuk, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High-throughput+screening+of+zebrafish+embryos+using+automated+heart+detection+and+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22J+Lab+Autom%22%5BJournal%5D)">High-throughput screening of zebrafish embryos using automated heart detection and imaging.</a> J Lab Autom. 17 (6), 435-442 (2012).</li>
<li>Santoso, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+overview+of+methods+for+cardiac+rhythm+detection+in+zebrafish%5BTitle%5D)+AND+%22Biomed%22%5BJournal%5D)">An overview of methods for cardiac rhythm detection in zebrafish.</a> Biomed. 8 (9), 329(2020).</li>
<li>Teixidó, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Automated+morphological+feature+assessment+for+zebrafish+embryo+developmental+toxicity+screens%5BTitle%5D)+AND+%22Toxicol+Sci%22%5BJournal%5D)">Automated morphological feature assessment for zebrafish embryo developmental toxicity screens.</a> Toxicol Sci. 167 (2), 438-449 (2019).</li>
<li>Mitovic, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cadmium+significantly+changes+major+morphometrical+points+and+cardiovascular+functional+parameters+during+early+development+of+zebrafish%5BTitle%5D)+AND+%22Environ+Toxicol.+Pharmacol%22%5BJournal%5D)">Cadmium significantly changes major morphometrical points and cardiovascular functional parameters during early development of zebrafish.</a> Environ Toxicol. Pharmacol. 87, 103723(2021).</li>
<li>Schindelin, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fiji%3A+An+open-source+platform+for+biological-image+analysis%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Methods%22%5BJournal%5D)">Fiji: An open-source platform for biological-image analysis.</a> Nat Methods. 9 (7), 676-682 (2012).</li>
<li>Spomer, W., Pfriem, A., Alshut, R., Just, S., Pylatiuk, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High-throughput+screening+of+zebrafish+embryos+using+automated+heart+detection+and+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22J+Lab+Autom%22%5BJournal%5D)">High-throughput screening of zebrafish embryos using automated heart detection and imaging.</a> J Lab Autom. 17 (6), 435-442 (2012).</li>
<li>Hou, J. H., Kralj, J. M., Douglass, A. D., Engert, F., Cohen, A. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Simultaneous+mapping+of+membrane+voltage+and+calcium+in+zebrafish+heart+in+vivo+reveals+chamber-specific+developmental+transitions+in+ionic+currents%5BTitle%5D)+AND+%22Front+Physiol%22%5BJournal%5D)">Simultaneous mapping of membrane voltage and calcium in zebrafish heart in vivo reveals chamber-specific developmental transitions in ionic currents.</a> Front Physiol. 5, 344(2014).</li>
<li>Liebling, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Four-dimensional+cardiac+imaging+in+living+embryos+viapostacquisition+synchronization+of+nongated+slice+sequences%5BTitle%5D)+AND+%22J+Biomed+Opt%22%5BJournal%5D)">Four-dimensional cardiac imaging in living embryos viapostacquisition synchronization of nongated slice sequences.</a> J Biomed Opt. 10 (5), 054001(2005).</li>
<li>Hernandez, R. E., Galitan, L., Cameron, J., Goodwin, N., Ramakrishnan, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Delay+of+initial+feeding+of+zebrafish+larvae+until+8+days+postfertilization+has+no+impact+on+survival+or+growth+through+the+juvenile+stage%5BTitle%5D)+AND+%22Zebrafish%22%5BJournal%5D)">Delay of initial feeding of zebrafish larvae until 8 days postfertilization has no impact on survival or growth through the juvenile stage.</a> Zebrafish. 15 (5), 515-518 (2018).</li>
<li>Sargazi, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fluorescent-based+nanosensors+for+selective+detection+of+a+wide+range+of+biological+macromolecules%3A+A+comprehensive+review%5BTitle%5D)+AND+%22Int+J+Biol+Macromol%22%5BJournal%5D)">Fluorescent-based nanosensors for selective detection of a wide range of biological macromolecules: A comprehensive review.</a> Int J Biol Macromol. 206, 115-147 (2022).</li>
<li>MacRae, C. A., Peterson, R. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Zebrafish+as+tools+for+drug+discovery%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Rev+Drug+Discov%22%5BJournal%5D)">Zebrafish as tools for drug discovery.</a> Nat Rev Drug Discov. 14 (10), 721-731 (2015).</li>
<li>Bakkers, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Zebrafish+as+a+model+to+study+cardiac+development+and+human+cardiac+disease%5BTitle%5D)+AND+%22Cardiovasc+Res%22%5BJournal%5D)">Zebrafish as a model to study cardiac development and human cardiac disease.</a> Cardiovasc Res. 91 (2), 279-288 (2011).</li>
<li>Choi, T. Y., Choi, T. I., Lee, Y. R., Choe, S. K., Kim, C. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Zebrafish+as+an+animal+model+for+biomedical+research%5BTitle%5D)+AND+%22Exp+Mol+Med%22%5BJournal%5D)">Zebrafish as an animal model for biomedical research.</a> Exp Mol Med. 53 (3), 310-317 (2021).</li>
<li>Aleström, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Zebrafish%3A+Housing+and+husbandry+recommendations%5BTitle%5D)+AND+%22Lab+Anim%22%5BJournal%5D)">Zebrafish: Housing and husbandry recommendations.</a> Lab Anim. 54 (3), 213-224 (2020).</li>
</ol>

<a href="https://app.jove.com/t/6661">This corrects</a> the article <a href="https://dx.doi.org/10.3791/68941">10.3791/68941</a>

An erratum was issued for:&#160;<a href="https://www.jove.com/t/68941">Functional Cardiac Imaging in Zebrafish Embryos Using Standard Microscopy and Video Analysis: Applications in Environmental and Biomedical Research</a>. The Abstract and Representative Results sections were updated.

Erratum: Functional Cardiac Imaging in Zebrafish Embryos Using Standard Microscopy and Video Analysis: Applications in Environmental and Biomedical Research

<table><tbody><tr><td>0,22 & micro; m Filtro a membrana</td><td>Millipore</td><td>SLGP033RS</td><td>0,22 & micro; m Filtro a membrana</td></tr><tr><td>Soluzione 1 N HCl</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>320331</td><td>Soluzione di acido cloridrico per la regolazione del pH</td></tr><tr><td>Soluzione NaOH a 1 N</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>72068</td><td>Soluzione di idrossido di sodio per la regolazione del pH</td></tr><tr><td>Pesce zebra adulto (Danio rerio)</td><td>Struttura locale di allevamento</td><td>N/A</td><td>Organismo modello</td></tr><tr><td>Vasche di riproduzione con rete</td><td>/</td><td>/</td><td>Separazione degli adulti per la deposizione delle uova</td></tr><tr><td>CaCl?&middot; 2H? O</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>C5670</td><td>Cloruro di calcio diidrato, grado reagente</td></tr><tr><td>Cloruro di cadmio</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>202908</td><td>Tossico usato per l'esposizione a 3 mg/L</td></tr><tr><td>Alimentazione commerciale per pesci zebra</td><td>Mini Gran, Nutri Pet, Gornji Milanovac</td><td>/</td><td>Mangimi ad alto contenuto proteico o granulari adatti ai pesci zebra</td></tr><tr><td>Fotocamera digitale (microscopio)</td><td>Hamamatsu Fotonica</td><td>ORCA-Flash4.0 V3</td><td>Telecamera per la registrazione video a 30 fps</td></tr><tr><td>Blocco termico</td><td>Eppendorf</td><td>5382000010</td><td>Dispositivo di riscaldamento a temperatura controllata</td></tr><tr><td>ImageJ Software</td><td>NIH</td><td>https://imagej.nih.gov/ij/</td><td>Software di elaborazione immagini open source</td></tr><tr><td>Microscopio a luce invertita</td><td>Nikon</td><td>Ti2-E</td><td>Microscopio con fotocamera digitale, 40 e piccanti volte; e 100 e più volte; Obiettivi</td></tr><tr><td>KCl</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>P3911</td><td>Cloruro di potassio, grado reagente</td></tr><tr><td>Agarosio a basso punto di fusione (1,2%)</td><td>Thermo Fisher Scientific</td><td>16520050</td><td>Per l'incorporazione degli embrioni</td></tr><tr><td>Blu di metilene (1%)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>M9140</td><td>Agente antifungino aggiunto al mezzo E3</td></tr><tr><td>MgCl?&middot; 6H? O</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>M9272</td><td>Cloruro di magnesio esaidrato, grado reagente</td></tr><tr><td>NaCl</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>S9888</td><td>Cloruro di sodio, grado reagente</td></tr><tr><td>Piastre di Petri sterili (100 mm)</td><td>Corning</td><td>430167</td><td>Piastre di Petri in plastica per la coltura embrionale</td></tr><tr><td>Piastre di Petri sterili (35 mm)</td><td>MatTek Corporation</td><td>P35G-1.5-14-C</td><td>Piastre di Petri a fondo di vetro per montare embrioni</td></tr><tr><td>Acqua distillata ultrapura</td><td>Millipore</td><td>Riferimento Milli-Q</td><td>Acqua per la preparazione della soluzione</td></tr><tr><td>ZembryoAnalyzer Software</td><td>GitHub (Darko Puflovic)</td><td>https://github.com/darkopuflovic/ZembryoAnalyser</td><td>Software per l'analisi della funzione cardiaca</td></tr></tbody></table>

imaging cardiaco funzionale in embrioni di zebrafish utilizzando microscopia standard e analisi video: applicazioni nella ricerca ambientale e biomedica

Functional Cardiac Imaging in Zebrafish Embryos Using Standard Microscopy and Video Analysis: Applications in Environmental and Biomedical Research

Imaging cardiaco funzionale in embrioni di zebrafish utilizzando microscopia standard e analisi video: applicazioni nella ricerca ambientale e biomedica

Zebrafish (Danio rerio) are widely used as a vertebrate model in cardiovascular research due to their genetic similarity to humans, optical transparency ...

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Developmental Biology

Biologia dello sviluppo

Imaging di sviluppo cerebrovascolare in zebrafish larvale è descritto. Sono forniti anche tecniche per facilitare l'imaging 3D e modificare lo sviluppo cerebrale con trattamenti chimici.

Imaging 3D e ricostruzione di strutture cerebrovascolari in Zebrafish embrionali

Qui descritto è un protocollo per l'imaging semi-automatica di fluorescenza tessuto-specifica in embrioni di zebrafish.

Imaging semi-automatico di fluorescenza tessuto-specifica in embrioni di zebrafish

Qui vi mostriamo il processo di creazione di una linea di zebrafish del reporter di tensione elettrica cellulare per visualizzare lo sviluppo embrionale, il movimento, e cellule di pesce del tumore in vivo.

Visualizzazione dell'attività elettrica cellulare in Zebrafish embrioni in anticipo e tumori

Qui, presentiamo un protocollo per visualizzare lo sviluppo di cuori in zebrafish in 4 dimensioni (4D). Imaging 4D, tramite microscopia di fluorescenza di luce-foglio (LSFM), prende 3-dimensionale (3D) immagini nel corso del tempo, di ricostruire i cuori in via di sviluppo. Indichiamo qualitativamente e quantitativamente che lo shear stress attiva endocardial tacca di segnalazione durante lo sviluppo di camera, che promuove trabeculation cardiaco.

Microscopia di fluorescenza di luce-foglio di catturare immagini 4-dimensionale degli effetti di modulazione dello sforzo di taglio sul cuore Zebrafish in via di sviluppo

L'obiettivo di questo protocollo è quello di descrivere in dettaglio un nuovo metodo per la valutazione della funzione cardiaca segmentale nel pesce zebra embrionale in condizioni fisiologiche e patologiche.

L'analisi dello spostamento della deformazione meccanica miocardiale (DIAMOND) rivela l'eterogeneità segmentale della funzione cardiaca nel pesce zebra embrionale

Descriviamo un protocollo per valutare la morfologia cardiaca e la funzione nel pesce zebra adulto utilizzando l'ecocardiografia ad alta frequenza. Il metodo consente la visualizzazione del cuore e la successiva quantificazione dei parametri funzionali, come la frequenza cardiaca (HR), l'uscita cardiaca (CO), il cambiamento dell'area frazionaria (FAC), la frazione di espulsione (EF) e la velocità di afflusso e deflusso del sangue.

Ecocardia ad ultrasuoni ad alta frequenza per valutare la funzione cardiaca del pesce zebra

Descriviamo strumenti ottimizzati per studiare il cuore di zebrafish in vivo con microscopia a fluorescenza a foglio leggero. In particolare, suggeriamo linee transgeniche cardiache luminose e presentiamo nuove delicate tecniche di incorporamento e immobilizzazione che evitano difetti dello sviluppo e cardiaci. Viene inoltre fornita una possibile pipeline di acquisizione e analisi dei dati adattata all'imaging cardiaco.

Microscopia light sheet di dinamiche cardiache veloci in embrioni zebrafish

Questo protocollo utilizza l'imaging a foglio luminoso per studiare la funzione contrattile cardiaca nelle larve di zebrafish e ottenere informazioni sulla meccanica cardiaca attraverso il monitoraggio cellulare e l'analisi interattiva.

Imaging a foglio luminoso 4D della contrazione cardiaca del pesce zebra

Lo studio mira a sviluppare una tecnologia per la misurazione del battito cardiaco senza anestesia nel pesce zebra in movimento. Il nostro approccio combina l'imaging a infrarossi a onde corte e il monitoraggio del cuore basato sull'apprendimento automatico. Si tratta di una tecnica non invasiva, priva di etichette e di facile utilizzo che si adatta a un'ampia gamma di studi sul modello di zebrafish.

Misurazioni del battito cardiaco senza anestesia in zebrafish in movimento libero

Questo articolo descrive un metodo per creare una lesione meccanica del vaso negli embrioni di zebrafish. Questo modello di lesione fornisce una piattaforma per lo studio dell'emostasi, dell'infiammazione correlata alla lesione e della guarigione delle ferite in un organismo ideale per la microscopia in tempo reale.

Mechanical Injury Vessel in embrioni di zebrafish

Scopri come valutare la funzione cardiaca in embrioni di zebrafish con microscopia standard e software open-source. Questo metodo accessibile permette di misurare volume sistolico, frazione di eiezione e gittata cardiaca in studi di tossicità.

Imaging cardiaco funzionale in embrioni di zebrafish utilizzando microscopia standard e analisi video: applicazioni nella ricerca ambientale e biomedica (Video) | JoVE Journal

Imaging cardiaco funzionale in embrioni di zebrafish utilizzando microscopia standard e analisi video: applicazioni nella ricerca ambientale e biomedica

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