ミミズ、Lumbricus terestris:新しいマイクロインジェクション血管系In vivo無脊椎動物モデル

Asis Lopez; Yaswitha Mikkilineni; Shayna Berman; Damir Khismatullin; Gregory T. Clement; Matthew R. Myers

doi:10.3791/62449

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方法論記事

ミミズ、Lumbricus terestris:新しいマイクロインジェクション血管系In vivo無脊椎動物モデル

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DOI:

10.3791/62449

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2021年4月1日

Asis Lopez¹^,⁵ , Yaswitha Mikkilineni² , Shayna Berman³ , Damir Khismatullin¹^,⁴ , Gregory T. Clement⁵ , Matthew R. Myers⁵

¹Bioinnovation PhD Program, Tulane University, ²Biology Department, Virginia Commonwealth University, ³Mechanical Engineering Department, Montgomery College, ⁴Biomedical Engineering Department, Tulane University, ⁵US Food and Drug Administration

この記事について

サマリー

ミミズは、血管系研究のための新しい無脊椎動物のin vivoベンチトップモデルです。ミミズの血管系への効率的な手術とマイクロインジェクションを可能にする技術と機器を紹介します。外科的プロトコル、マイクロインジェクション技術、およびカスタムメイドのマイクロピペットを製造するための手順について説明します。

要約

脊椎動物は生物医学研究に不可欠ですが、研究はコスト、長期にわたる内部レビュー、倫理的考慮事項などの要因によって制限されることがよくあります。ミミズは、特定の予備的な血管系研究に適用できる代替の低コストの無脊椎動物として提示します。ミミズの背側血管、腹側血管、および5対の偽心臓が外科的に利用できるため、ミミズは容易にアクセスでき、低コストのメンテナンスを提供し、特定の化合物の少量の投与のみを必要とします。ミミズモデルは、ヒトの血液に似たヘモグロビン構造を持つ単純な閉鎖型血管循環系を提供します。ミミズを麻酔し、関連する血管を露出させるために外科的切開を行うためのプロトコルが提供されています。化合物投与用のマイクロピペットは、ピペットプーラーでガラスを加熱して引っ張り、面取りシステムを使用してミクロンスケールの細い針先を作成することによって形成されます。次に、チップをマイクロポジショナーおよびマイクロインジェクターとともに使用して、ミミズの血管系に任意の化合物を繰り返し注入します。これは、大きなサンプルサイズと少量の化合物を利用できる場合に使用します。注射手順の複雑さについての詳細が提供されています。ミミズの小さな血管サイズは、特に腹側血管の場合、困難です。しかし、提示された技術を習得することで、低コストのソリューションとして高い再現性が得られ、非常に大きなサンプルサイズの研究が実用的になります。

概要

ミミズは、以前の^{科学的応用}1,2,3,4,5,6の重要なバイオインディケーターおよびバイオアッセイとして使用されてきました。これは、土壌中の殺生物剤(殺虫剤)や有害な生態^{毒性学的影響}7,8,9,10などのin situおよび生物蓄積研究のための陸上環境における有害および有毒廃棄物からの生物学的リスクを評価するための理想的な生物です。さらに、バイオプロスペクティングにより、ミミズは線溶性、抗凝固、抗菌、および抗癌分子の代替供給源です^11,12;1991年にチームがミミズの皮膚からランブリックを抽出して精製し....