魚の精子の評価ソフトウェアを使用して、冷却装置
2018年7月28日
この議定書は、精子のコンピューター支援型分析を使用して、デバイスを冷却魚精子評価の手順を説明します。ソフトウェアは、迅速、正確なと養殖業の再生の成功を改善するために便利なツールをすることができます、精子運動に基づく魚の精子の質の定量分析を与えます。
この手順の主な目標は、人工受精の成功に貢献するために、精子の運動性に基づいて魚の精子の質を分析することです。バレンシア大学の教授であり、PROiSER R+Dの科学ディレクターであるCarles Soler博士です。私はカリーナ・カルデイラ、インプレス・プロジェクトのフェローシップです。
CASA技術は、数十年前に、コンピューター支援の精液分析を使用して哺乳類種の精液分析のために開発されました。魚の場合、2つのことを考慮に入れる必要があります。最初のものは、これらの動物は通常、約4度の低温で受精しているという事実であり、このため、家庭内の精液を分析することはできませんが、サンプルを冷蔵するための特定のツールを開発する必要があります。
もう一つの問題は、活性化後に運動性が非常に速く減少することであり、この事実を分析し、品質または精液の質の分析に適した瞬間を定義する必要があります。だから、我々は魚の精子の分析を示すつもりです、そしてこのプロトコルは哺乳類のプロトコルの修正版であり、それを使用して運動性分析が含まれますので、始めましょう。魚はホルモン注射のために麻酔をかけられ、24時間後に精子サンプルが採取されます。
性器領域は汚染を避けるために洗浄されます。精子は穏やかな圧力を加えることで収集されます。精子サンプルは、運動性分析が行われるまで4度に保たれます。
希釈剤と活性剤は事前に調製されます。Cooler ブロックを 4 度に設定して、サンプルを一定の温度に保ちます。安定するまで待ちます。
精子サンプルは、各種に特異的な希釈剤を使用して希釈します。ヨーロッパウナギの場合、精子はP1培地で1:50の比率で希釈されます。希釈した精子500マイクロリットルを準備し、P1の450マイクロリットルと新鮮な精子サンプルの50マイクロリットルを追加します。
よく混ぜます。活性剤溶液のアリクオーターを取り、クーラーブロックに置きます。涼しい方のステージを 4 度に設定します。
安定するまで待ちます。motilityモジュールを選択し、必要に応じて名前とパスワードを使用します。プロパティを選択します。
種をクリックし、魚を選択します。毎秒のフレーム数と使用する画像の数を選択します。ネガティブコントラストの使用は必須です。
対応する計数チャンバーとスケールを選択します。各種ごとに、粒子の面積と接続性を適応させます。ヨーロッパウナギの場合、最小粒子面積は2、接続性は7である必要があります。
設定を保存します。キャプチャを開きます。4マイクロリットルの活性化剤溶液を取り、チャンバーに入れます。
希釈した精子をよく均質化します。5マイクロリットルの精子を取り、活性化剤と混合します。カバーを置きます。
サンプルに焦点を当て、最適な視覚領域を見つけます。キャプチャビデオを選択して、速度に応じて分離された精子トラックを取得します。より多くのフィールドをキャプチャできます。
キャプチャを選択し、前と同じように続行します。[exit]をクリックすると、すべてのフィールドの全体像が表示されます。精子の捕捉は、活性化後、特定の時間間隔で取得されました。
ただし、精子分析は、反復する時間間隔ごとに実施されました。各時間間隔の部分レポートは、フィールドを選択して[部分]をクリックすることで取得できます。Excelシートには、精子の軌跡の部分データ、グラフ、および画像の平均値が表示されます。
他のフィールドについても同じ手順を繰り返します。もう 1 つのオプションは、一般データです。これらのデータは、すべてのフィールドの個々の精子の運動学的値を提供します。
パーシャルレポートでは、円グラフを使用して、さまざまな時間の運動性と進行性の割合をすぐに比較できます。一般的なデータでは、速度論的パラメータを使用していくつかの統計解析を取得することができます。Spermatozoa トラックには 3 つのパラメーターがあります。
VCL、曲線速度、VSL、プログレッシブ速度、VAP、パス速度。VCL は最も重要なパラメータであり、1 秒あたりのフレーム数によって変化します。フレーム数を増やすと、VCLも増加し、ほぼ完璧なトラック解析が可能になります。
最適なフレームレートは、種によって異なります。目的は、VCLの最高値を見つけることであり、その後、カウンティングチャンバーなどの他のツールとの潜在的な違いが観察される可能性があります。サブポピュレーションは現在、精子サンプルに関するより多くの情報を提供する重要な統計分析です。
これはアトランティックサーモンの精子サンプルの例です。飼育下で生産されたさまざまな世代で、さまざまな精子の亜集団が観察されます。魚の精子分析にコンピューターシステムを使用する方法と、カウンティングチャンバー、温度、フレームレートなどの技術的および方法論的側面を最適化する方法を示しました。
したがって、このデータを使用すると、魚の繁殖など、さまざまな分野で多くの分析を行うことができ、水産養殖だけでなく、保全プログラム、系統発生研究、または精子の個体数に関する知識を増やすためにも行うことができます。ですから、このプロトコルがあなたの研究に役立つことを願っています。
完全なトランスクリプトを表示し、数千本の科学動画にアクセス
概要
このプロトコルは、コンピュータ支援精子分析（CASA）と冷却装置を通じて魚の精子の質を評価する方法を概説しています。精子の運動性の迅速かつ正確な評価を提供することで、養殖業における生殖成功を高めることを目的としています。
主要な研究要素
科学分野
- 養殖業
- 生殖生物学
- 精子分析
背景
- 魚は通常、摂氏4度前後の低温で受精します。
- 標準的な精液分析法は、温度要件のため魚には適していません。
- CASA技術は当初、哺乳類種用に開発されました。
- 分析中に魚の精子サンプルを冷却するための特定のツールが必要です。
研究目的
- 精子の運動性に基づいて魚の精子の質を分析すること。
- 養殖業における人工受精の成功に貢献すること。
- 正確な精子評価を通じて生殖結果を改善すること。
使用方法
- コンピュータ支援精子分析（CASA）技術。
- 分析中の低温維持のための冷却装置。
- 精子の運動性の定量分析。
- 精子の質の迅速な評価。
主要な結果
- 魚の精子分析のためのCASAの成功的な実装。
- 精子評価における温度制御の重要性の実証。
- 精子の運動性を評価するための信頼できる方法の提供。
- 人工受精技術の改善への貢献。
結論
- このプロトコルは養殖業研究に価値あるツールを提供します。
- 正確な精子分析は生殖成功を高めることができます。
- 将来の応用には、より広範な種の評価が含まれる可能性があります。
よくある質問
Executive Industry Relevance
Accurate assessment of fish sperm motility is critical for optimizing artificial fertilization in aquaculture breeding programs. Computer-assisted sperm analysis (CASA) combined with temperature-controlled cooling devices enables rapid, quantitative evaluation of sperm quality under physiologically relevant low-temperature conditions. This approach supports predictive confidence in gamete viability and reduces biological risk in reproductive workflows for species with short motility windows.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Scientific Value: Enables interrogation of sperm motility as a functional biomarker for gamete quality and fertilization potential.
- Operational Value: Provides standardized, reproducible motility measurements under controlled low-temperature conditions.
Screening & Assay Development
- Scientific Value: Generates quantitative kinetic parameters (VCL, VSL, VAP) for objective sperm motility assessment across time intervals.
- Operational Value: Supports assay standardization through species-specific configuration of particle area, connectivity, and frame rate settings.
Translational & Preclinical Research
- Scientific Value: Facilitates comparison of sperm subpopulations across generations or breeding lines for genetic selection programs.
- Operational Value: Enables longitudinal tracking of motility parameters to inform optimal timing for gamete collection and activation.
Pipeline & Workflow Integration
The method integrates into aquaculture reproductive pipelines by providing motility data that informs gamete selection, breeding decisions, and conservation strategies.
- Discovery Biology: Supports hypothesis testing on sperm motility dynamics and subpopulation distribution under activation conditions.
- Screening: Delivers standardized, reproducible motility outputs for evaluating sperm quality across experimental conditions.
- Analytics: Generates track-based kinetic parameters and subpopulation analysis for comparative sperm quality assessment.
- Translational Research: Connects motility data to fertilization success in artificial breeding and species conservation programs.
- Enterprise Reuse: Establishes a reusable platform for sperm quality assessment adaptable to multiple fish species through configurable software and cooling parameters.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Predictive confidence in gamete quality through objective motility and subpopulation analysis.
- Operational Value: Standardized, temperature-controlled workflow ensuring reproducibility across laboratories and time points.
- Strategic Value: Improved go/no-go decisions in gamete selection, reducing waste in artificial fertilization attempts.
- Portfolio Impact: Risk-adjusted prioritization of breeding lines based on quantitative sperm quality metrics.
Implementation Considerations
- Expertise in sperm handling, dilution, and activation protocols specific to fish species.
- CASA software with motility module and cooling hardware capable of maintaining 4°C during analysis.
- Standardization of diluents, activators, and chamber types across users and facilities.
- Adaptation of particle area, connectivity, and frame rate settings to species-specific sperm morphology and motility characteristics.
- Limitation: Short motility window post-activation requires rapid sample processing and analysis.
