Name: 肩甲骨イクソデスのためのダニ人工膜給餌 (動画) | JoVE Journal
Uploaded: 2022-11-30T14:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 53 s
Description: 学ぶ人工膜給養法を用いたIxodes scapularisの体外飼育技術。動物宿主を必要とせず、病原体暴露や薬剤処理を制御された条件下で実施可能。ダニ生物学研究と病原体相互作用解析に有用な方法です。

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

1.ティック膜チャンバーの準備
<ol><li>アームスタンドのガラス面やセラミックコーティングされた金属ベースなどの平らな非多孔質の表面を70%エタノールで拭き取って準備し、次にラップの単層で覆い、ラップが平らで気泡やしわがないことを確認します( 図1Aを参照)。</li>
	<li>準備した面に100%レーヨンレンズのクリーニングペーパーをテープで留めます。用紙の4面すべてにテープで平らで少しぴんと張っていることを確認します。レンズペーパーの4 x 6 の 2 つのピースは、手順 1.3 で説明したボリュームを使用して膜にすることができます。 注意: これは、最大12の供給チャンバーを作成するのに十分です( 図1Bを参照)。メンブレンが幼虫ダニ用である場合は、レンズクリーニングペーパーの代わりに雲龍紙を使用してください。</li>
	<li>シリコンキットの各部分5 mLを使い捨て容器に測定し、1.5 mLのヘキサンを加える前に2つの液体を軽く混合することにより、硬度00〜10のシリコーン混合物を調製します。混合物が均質で完全に混合されるまで混合を続けます。 注:成虫ダニ用の膜を作る場合は、硬度00〜50のシリコーンを使用してください。</li>
	<li>小さなスキージを使用して、シリコンミックスをレンズペーパー上に分散させます。1分間放置して、シリコンがレンズペーパーに染み込んでいることを確認します。少量の下向きの圧力を使用して、スキージで余分なシリコーンを側面に着実にこすり落とします。スキージで2回目のパスを実行し、下向きの圧力をかけずに、シリコーンのラインを取り除き、滑らかな層を生成します。 注:手順のこのステップでは、各ライフステージ(成虫:150〜200 μm、ニンフ:90〜120 μm、幼虫:80〜100 μm)に最適な厚さの膜を生成するために、ある程度の練習が必要になる場合があります。より厚い膜(ライフステージの供給許容範囲内)は、通常、チャンバー内の結露を減らし、膜の自己修復特性を改善することにより、より良い結果を生み出します。</li>
	<li>幼虫の場合のみ、給餌チャンバーの上部をフルオンフルオロポリマー樹脂(PTFE-30)に数回浸し、アプリケーション間で乾燥させて一貫した層を生成します。 注意: Fluonを適用すると、焦げ付き防止の調理鍋に似たフルオロポリマー樹脂の焦げ付き防止層が形成されます。これにより、チャンバー21の上部に登る幼虫の数が減少します。</li>
	<li>次のステップに進む前に、閉じた化学薬品やバイオセーフティキャビネットなどのほこりのない環境でメンブレンを少なくとも24時間硬化させたままにします。シリコーンを乾燥させた後のレーヨンレンズ紙の外観については、 図1C を参照してください。</li>
	<li>シリコーンミックスAとBを等量混合してチャンバーを膜に取り付けるために、30硬度のシリコーン混合物を準備します。</li>
	<li>ポリカーボネートチャンバーを約4分の1インチ(6 mm)のシリコーン混合物に浸し、テープが重ならないように注意しながらメンブレンシートの上に置きます(図1D)。</li>
	<li>次の手順に進む前に、取り付けたシリコーンを少なくとも24時間硬化させます。</li>
	<li>メスを使用して、取り付けられた各チャンバーの周りのメンブレンを慎重に切断し、側面をあまりこすらずに6ウェルプレートのウェルにスムーズに収まるように端をトリミングします(図1E)。膜の接着性を最大化するために、チャンバーの外側に十分な材料を確保してください。 注意: 残っている外装材が多すぎる場合、6ウェルプレートからチャンバーを繰り返し取り外すと、メンブレンがチャンバーから部分的に剥がれる可能性があります。剥離した膜の修復については、セクション5で説明します。</li>
	<li>メンブレンシートの各コーナーと中央から残ったメンブレンの小片を切り取ります。各部分からラップを取り外します。マイクロメーターでピースを測定し、平均膜の厚さを決定します。 注意: 膜の厚さがライフステージの許容範囲内にない場合は(ステップ1.4を参照)、膜を廃棄して作り直す必要があります。雲龍紙の厚さは、繊維の太いストランドと薄い領域のために非常に変動します。この特性により、幼虫は最適な厚さの領域を見つけることができますが、実際の膜の厚さを決定することは困難です。</li>
	<li>チャンバーごとに1つのOリングとともに供給チャンバーをガラスビーカーに入れ、121°Cで少なくとも20分間オートクレーブ滅菌します。チャンバーを使用する前に、チャンバーを冷ましてください。</li>
</ol>2. ティックフィードの設定
<ol><li>ランプを準備しますamp ライトが16時間点灯してから8時間消灯するように部屋。ランプを使用する場合は、次のステップの水浴が8時間暗闇の中にあることを確認してください。</li>
	<li>34°Cの水浴を設置し、6ウェルプレートがその中にわずかに浮かぶようにサポートを付けます。水浴に浸した小さなガラスビーカーを支柱として使用します。ダニの明暗サイクルを維持するために、水浴に透明なカバーを使用してください。必要に応じて、Tスタンドとラップを使用してカバーを作成します。汚染のリスクを減らすために、0.02%塩化ベンザルコニウムを水浴に加え、冷えた血液を温めるために別の水浴を36°Cに設定します。</li>
	<li>事前に準備されたオートクレーブ処理されたメンブレンチャンバーを取り出し、チャンバーの周りにOリングを配置し(図1F)、各チャンバーにメンブレンを覆うのに十分な70%エタノールを入れます。6ウェルプレートウェルに5分間置いてから、チャンバーとメンブレンの間、およびメンブレン自体に漏れがないか探します。 注:膜が漏れている場合、エタノールは井戸の底に蓄積します。漏れのある膜は廃棄する必要があります。</li>
	<li>チャンバーからエタノールを空にし、バイオセーフティキャビネットまたは層流フード内で風乾させます。 注意: 周囲の湿度によっては、数分かかる場合があります。</li>
	<li>待っている間、56°Cで40分間加熱することにより、血液中の補体を熱失活させます。機械的に除細された牛の血液に2 g / Lのグルコースを補給します。</li>
	<li>膜が乾いたら、~20μLの食刺激剤をチャンバーの内側に塗布し、チャンバーを傾けて表面全体に広げます。ダニフラスから食覚剤を調製する手順については、セクション6を参照してください。</li>
	<li>食刺激剤が乾くまで待ってから、ブラシまたは鉗子でダニをチャンバーに追加します。逃げないようにダニをチャンバーに移すときは、できるだけ早く作業してください。ダニを氷上のチューブに1〜2分間入れてから、ダニを移して逃げる能力を遅くします。ダニが移ったら、上部をパラフィルムで密封します。水浴からの熱がパラフィルムを裂ける可能性があるため、パラフィルムを伸ばしすぎないでください。 注:鉗子は幼虫と成虫のライフステージで最適に機能し、ブラシは幼虫のライフステージで最適に機能します。</li>
	<li>ウェル/チャンバーあたり5 mLの熱不活性化血液を円錐形のチューブに加え、36°Cに設定したウォーターバスに入れます。 ダニをさらす前に、冷やした血液を少なくとも室温まで上げてください。チャンバーの取り扱いを容易にするために、6ウェルプレートごとに4つのチャンバーを確保してください。プレートあたりのチャンバーを増やすことは避けるべきですが、水浴のサイズによっては、より多くのプレートを使用できます。</li>
	<li>血液5 mLあたり5 μLの3 mM ATPと50 μLの100倍ストックのペニシリン/ストレプトマイシン/真菌をチューブに追加します。</li>
	<li>4.5 mLの血液を6ウェルプレートのウェルに移し、チャンバーをウェルにそっと置き、膜が血液中に収まるが側面の血液濃度がウェルを上回らないようにチャンバーのOリングの高さを調整します。血液と膜の間に気泡が形成されないように、ウェルを斜めに血液に入れます。 注:完成したプレートを 図2に示します。</li>
	<li>6ウェルプレートの蓋を給餌チャンバーの上に置きます。次いで、チャンバー付き6ウェルプレートを用意した34°Cの水浴に入れ、蓋を閉めた。 注意: 上部の蓋は、凝縮水がパラフィルムに接触してウェル内の血液を希釈するのを防ぐのに役立ちます。</li>
</ol>3. 12時間ごとに血液を交換することにより、摂食ダニを維持する
<ol><li>ウェルあたり5 mLの熱不活性化血液をチューブに分注し、36°Cの水浴で温めます。ATPとペニシリン/ストレプトマイシン/真菌ゾンを同時に水浴で解凍します。</li>
	<li>ウェルあたり5 μLの3 mM ATPと50 μLの100倍ストックのペニシリン/ストレプトマイシン/真菌を血液チューブに追加します。4.5 mLの血液を新鮮な6ウェルプレートのウェルに移します。</li>
	<li>ダニチャンバー付きの6ウェルプレートを水浴から取り出します。チャンバーをウェルから取り出し、チャンバーとメンブレンの外側を10 mLの滅菌1x PBSですすぎ、血液を除去します。</li>
	<li>オートクレーブ処理したろ紙を使用して、メンブレンとチャンバーを軽くたたいて乾かし、余分なPBSを取り除きます。チャンバー上部のパラフィルムを交換してください。チャンバー内に結露が多い場合は、オートクレーブ滅菌したろ紙で濡れた部分を軽くたたいてから、新鮮なパラフィルムで密封してください。</li>
	<li>ティックチャンバーを新鮮な血液を入れた新しい6ウェルプレートに入れ、必要に応じてOリングの高さを調整します。プレート上のチャンバーごとに手順3.3〜3.5を繰り返します。6ウェルプレートの蓋をチャンバーの上部に置きます。新しい6ウェルプレートを34°Cの水浴に戻します。</li>
	<li>ダニフィードが終了するまで、12時間ごとに手順3.1〜3.5を繰り返します。ダニが充血したときに膜から自然に剥がれるのを待つか、取り付けたままソフトタッチピンセットで膜からそっと取り除き、部分的に充血したダニを取得します。</li>
</ol>4.抗真菌治療
注意: 真菌の成長が膜に見られる場合にのみ実行してください。摂食が十分な期間であれば、真菌は膜の血液側に形成される可能性があります。真菌汚染の最初の兆候は、膜上に見える凝固血液の小さな(1〜3 mm)フレークです。真菌汚染が認められた場合、抗真菌処理は実験の期間を延長し、充血の成功を改善することができます。
<ol><li>1mLあたり10,000 Uのナイスタチンを蒸留水に溶解し、供給チャンバーあたり5 mLにします。0.1μmシリンジフィルターでフィルター滅菌します。</li>
	<li>新しい6ウェルプレートのウェルあたり5 mLのナイスタチン溶液を、各供給チャンバーに1ウェルずつ加えます。</li>
	<li>PBSですすいだチャンバーを溶液に入れます。10分間座ってみましょう。</li>
	<li>新鮮な血液に戻す前に、処理した膜をPBSですすいでください。</li>
	<li>実験が完了するまで、2〜3日ごとに(真菌汚染の程度に応じて)抗真菌治療を繰り返します。</li>
</ol>5.シアノアクリレート接着剤による剥離膜の再接着
注意: 膜の剥離に気付いた場合にのみ実行してください。
<ol><li>メンブレンは、特に6ウェルプレートからの取り外し中に、供給チャンバーから部分的に剥離する場合があります。このような場合は、血液の膜をPBSですすいでください。</li>
	<li>患部をやさしく乾かします。完全に乾燥している必要はありませんが、湿気があると接着剤の硬化が速くなります。 注意: メンブレンを再接着すると作業時間が制限されますが、剥離サイズによっては、より速い硬化時間が望ましい場合があります。</li>
	<li>膜がチャンバーから引き離された隙間に少量のシアノアクリレート接着剤を絞ります。接着剤が固まるまで、~2分間所定の位置に保持します。</li>
	<li>チャンバーを6ウェルプレートの血液に戻します。</li>
</ol>6.食覚剤を作る
注意: フィードの終了時、またはメンブレンフィードの開始前に実行してください。
<ol><li>以前の膜飼料または別のダニの餌源からダニの糞を収集します。食覚剤を作る前に糞便を-20°Cで保存してください。ダニの糞のペレットを粉砕し、水1 mLあたり0.1 gを混合します。1 mMトリペプチド還元グルタチオンを加え、溶解し、ボルテックスによって完全に混合します。</li>
	<li>0.1μmシリンジフィルターでフィルター滅菌します。</li>
	<li>必要になるまで-20°Cで凍結します。</li>
</ol>

<ol><li>Rosenberg, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Vital+signs%3A+trends+in+reported+vectorborne+disease+cases+-+United+States+and+territories%2C+2004-2016%5BTitle%5D)+AND+%22Morbidity+and+Mortality+Weekly+Report%22%5BJournal%5D)">Vital signs: trends in reported vectorborne disease cases - United States and territories, 2004-2016.</a> Morbidity and Mortality Weekly Report. 67 (17), 496-501 (2018).</li>
<li>Busch, J. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Widespread+movement+of+invasive+cattle+fever+ticks+%28Rhipicephalus+microplus%29+in+southern+Texas+leads+to+shared+local+infestations+on+cattle+and+deer%5BTitle%5D)+AND+%22Parasites+%26+Vectors%22%5BJournal%5D)">Widespread movement of invasive cattle fever ticks (Rhipicephalus microplus) in southern Texas leads to shared local infestations on cattle and deer.</a> Parasites & Vectors. 7, 188(2014).</li>
<li>Süss, J., Klaus, C., Gerstengarbe, F. W., Werner, P. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((What+makes+ticks+tick%3F+Climate+change%2C+ticks%2C+and+tick-borne+diseases%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Travel+Medicine%22%5BJournal%5D)">What makes ticks tick? Climate change, ticks, and tick-borne diseases.</a> Journal of Travel Medicine. 15 (1), 39-45 (2008).</li>
<li>Gray, J. S., Dautel, H., Estrada-Peña, A., Kahl, O., Lindgren, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+climate+change+on+ticks+and+tick-borne+diseases+in+Europe%5BTitle%5D)+AND+%22Interdisciplinary+Perspectives+on+Infectious+Diseases%22%5BJournal%5D)">Effects of climate change on ticks and tick-borne diseases in Europe.</a> Interdisciplinary Perspectives on Infectious Diseases. 2009, 593232(2009).</li>
<li>Sonenshine, D. E. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aSonenshine%2C+DE+%22Biology+of+Ticks%22">Biology of Ticks</a>. , Oxford University Press. New York. (1991).</li>
<li>Schwan, T. G., Piesman, J., Golde, W. T., Dolan, M. C., Rosa, P. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Induction+of+an+outer+surface+protein+on+Borrelia+burgdorferi+during+tick+feeding%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+National+Academy+of+Sciences%22%5BJournal%5D)">Induction of an outer surface protein on Borrelia burgdorferi during tick feeding.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences. 92 (7), 2909-2913 (1995).</li>
<li>Massung, R. F., Priestley, R. A., Miller, N. J., Mather, T. N., Levin, M. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Inability+of+a+variant+strain+of+Anaplasma+phagocytophilum+to+infect+mice%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Infectious+Diseases%22%5BJournal%5D)">Inability of a variant strain of Anaplasma phagocytophilum to infect mice.</a> The Journal of Infectious Diseases. 188 (11), 1757-1763 (2003).</li>
<li>Koci, J., Bernard, Q., Yang, X., Pal, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Borrelia+burgdorferi+surface+protein+Lmp1+facilitates+pathogen+dissemination+through+ticks+as+studied+by+an+artificial+membrane+feeding+system%5BTitle%5D)+AND+%22Scientific+Reports%22%5BJournal%5D)">Borrelia burgdorferi surface protein Lmp1 facilitates pathogen dissemination through ticks as studied by an artificial membrane feeding system.</a> Scientific Reports. 8 (1), 1910(2018).</li>
<li>Levin, M. L., Schumacher, L. B. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Manual+for+maintenance+of+multi-host+ixodid+ticks+in+the+laboratory%5BTitle%5D)+AND+%22Experimental+and+Applied+Acarology%22%5BJournal%5D)">Manual for maintenance of multi-host ixodid ticks in the laboratory.</a> Experimental and Applied Acarology. 70 (3), 343-367 (2016).</li>
<li>Hart, T., Yang, X., Pal, U., Lin, Y. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Identification+of+Lyme+borreliae+proteins+promoting+vertebrate+host+blood-specific+spirochete+survival+in+Ixodes+scapularis+nymphs+using+artificial+feeding+chambers%5BTitle%5D)+AND+%22Ticks+and+Tick-Borne+Diseases%22%5BJournal%5D)">Identification of Lyme borreliae proteins promoting vertebrate host blood-specific spirochete survival in Ixodes scapularis nymphs using artificial feeding chambers.</a> Ticks and Tick-Borne Diseases. 9 (5), 1057-1063 (2018).</li>
<li>Hart, T. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Host+tropism+determination+by+convergent+evolution+of+immunological+evasion+in+the+Lyme+disease+system%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+Pathogens%22%5BJournal%5D)">Host tropism determination by convergent evolution of immunological evasion in the Lyme disease system.</a> PLoS Pathogens. 17 (7), (2021).</li>
<li>Bernard, Q., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Plasticity+in+early+immune+evasion+strategies+of+a+bacterial+pathogen%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+National+Academy+of+Sciences%22%5BJournal%5D)">Plasticity in early immune evasion strategies of a bacterial pathogen.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences. 115 (16), 3788-3797 (2018).</li>
<li>Pierce, A. E., Pierce, M. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+note+on+the+cultivation+of+Boophilus+microplus+%28Canestrini%2C+1887%29+%28Ixodidae%3A+Acarina%29+on+the+embyonated+hen+egg%5BTitle%5D)+AND+%22Australian+Veterinary+Journal%22%5BJournal%5D)">A note on the cultivation of Boophilus microplus (Canestrini, 1887) (Ixodidae: Acarina) on the embyonated hen egg.</a> Australian Veterinary Journal. 32 (6), 144-146 (1956).</li>
<li>Doube, B. M., Kemp, D. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+influence+of+temperature%2C+relative+humidity+and+host+factors+on+the+attachment+and+survival+of+Boophilus+microplus+%28Canestrini%29+larvae+to+skin+slices%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+for+Parasitology%22%5BJournal%5D)">The influence of temperature, relative humidity and host factors on the attachment and survival of Boophilus microplus (Canestrini) larvae to skin slices.</a> International Journal for Parasitology. 9 (5), 449-454 (1979).</li>
<li>Kröber, T., Guerin, P. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+in+vitro+feeding+assay+to+test+acaricides+for+control+of+hard+ticks%5BTitle%5D)+AND+%22Pest+Management+Science%22%5BJournal%5D)">An in vitro feeding assay to test acaricides for control of hard ticks.</a> Pest Management Science. 63 (1), 17-22 (2007).</li>
<li>Kuhnert, F., Diehl, P. A., Guerin, P. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+life-cycle+of+the+bont+tick+Amblyomma+hebraeum+in+vitro%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+for+Parasitology%22%5BJournal%5D)">The life-cycle of the bont tick Amblyomma hebraeum in vitro.</a> International Journal for Parasitology. 25 (8), 887-896 (1995).</li>
<li>Kröber, T., Guerin, P. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vitro+feeding+assays+for+hard+ticks%5BTitle%5D)+AND+%22Trends+in+Parasitology%22%5BJournal%5D)">In vitro feeding assays for hard ticks.</a> Trends in Parasitology. 23 (9), 445-449 (2007).</li>
<li>Andrade, J. J., Xu, G., Rich, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+silicone+membrane+for+in+vitro+feeding+of+Ixodes+scapularis+%28Ixodida%3A+Ixodidae%29%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Medical+Entomology%22%5BJournal%5D)">A silicone membrane for in vitro feeding of Ixodes scapularis (Ixodida: Ixodidae).</a> Journal of Medical Entomology. 51 (4), 878-879 (2014).</li>
<li>Oliver, J. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Infection+of+immature+Ixodes+scapularis+%28Acari%3A+Ixodidae%29+by+membrane+feeding%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Medical+Entomology%22%5BJournal%5D)">Infection of immature Ixodes scapularis (Acari: Ixodidae) by membrane feeding.</a> Journal of Medical Entomology. 53 (2), 409-415 (2016).</li>
<li>Oliver, J. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Growth+dynamics+and+antibiotic+elimination+of+symbiotic+Rickettsia+buchneri+in+the+tick+Ixodes+scapularis+%28Acari%3A+Ixodidae%29%5BTitle%5D)+AND+%22Applied+and+Environmental+Microbiology%22%5BJournal%5D)">Growth dynamics and antibiotic elimination of symbiotic Rickettsia buchneri in the tick Ixodes scapularis (Acari: Ixodidae).</a> Applied and Environmental Microbiology. 87 (3), (2021).</li>
<li>Graham, E. E., Poland, T. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Efficacy+of+Fluon+conditioning+for+capturing+cerambycid+beetles+in+different+trap+designs+and+persistence+on+panel+traps+over+time%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Economic+Entomology%22%5BJournal%5D)">Efficacy of Fluon conditioning for capturing cerambycid beetles in different trap designs and persistence on panel traps over time.</a> Journal of Economic Entomology. 105 (2), 395-401 (2012).</li>
<li>Munderloh, U. G., Liu, Y., Wang, M., Chen, C., Kurtti, T. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Establishment%2C+maintenance+and+description+of+cell+lines+from+the+tick+Ixodes+scapularis%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Parasitology%22%5BJournal%5D)">Establishment, maintenance and description of cell lines from the tick Ixodes scapularis.</a> Journal of Parasitology. 80 (4), 533-543 (1994).</li>
<li>Lehane, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Prevalence+of+single+and+coinfections+of+human+pathogens+in+Ixodes+ticks+from+five+geographical+regions+in+the+United+States%2C+2013-2019%5BTitle%5D)+AND+%22Ticks+and+Tick-Borne+Diseases%22%5BJournal%5D)">Prevalence of single and coinfections of human pathogens in Ixodes ticks from five geographical regions in the United States, 2013-2019.</a> Ticks and Tick-Borne Diseases. 12 (2), (2021).</li>
<li>González, J., Bickerton, M., Toledo, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Applications+of+artificial+membrane+feeding+for+ixodid+ticks%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Tropica%22%5BJournal%5D)">Applications of artificial membrane feeding for ixodid ticks.</a> Acta Tropica. 215, (2021).</li>
<li>Król, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evaluating+transmission+paths+for+three+different+Bartonella+spp.+in+Ixodes+ricinus+ticks+using+artificial+feeding%5BTitle%5D)+AND+%22Microorganisms%22%5BJournal%5D)">Evaluating transmission paths for three different Bartonella spp. in Ixodes ricinus ticks using artificial feeding.</a> Microorganisms. 9 (5), 901(2021).</li>
<li>Anderson, J. F., Magnarelli, L. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Biology+of+ticks%5BTitle%5D)+AND+%22Infectious+Disease+Clinics+of+North+America%22%5BJournal%5D)">Biology of ticks.</a> Infectious Disease Clinics of North America. 22 (2), 195-215 (2008).</li>
</ol>

ダニの人工膜給餌は、様々な実験手順に有用なツールを提供するが、すべての用途において動物給餌に取って代わる可能性は低い。動物の餌を与えずにすべてのライフステージでダニの大きなコロニーを維持することは、一般的に受け入れられません。代わりに、人工給餌システムは、モデル宿主によってサポートされていない病原体でダニを感染させる、単純化された給餌環境で化合物または微生物の制御された投与量がダニに与える影響を評価する、または実験室で容易に入手できない宿主動物に依存するダニの小さなコロニーを飼育するなどの他の目的に価値があります8、 10,11,23,24,25。従来の動物給餌方法と比較して、人工膜給餌は労働集約的であり、課題を提示します<sup class="...

ダニ媒介性疾患は、世界中の人間と動物の健康に強く影響し、2004年から2016年までの米国におけるすべてのベクター関連疾患の3分の2以上を占めています1。さらに、近年、症例数が増加しており、より多くの人々と家畜がダニとそれに関連する病気の影響を受けています2,3。症例数の増加傾向には多くの原因がある可能性がありますが、気候の変化は重要な要素です3,4。ダニ媒介性疾患の症例数の予測される継続的な増加は、ダニとそれらが伝染する病原体との関係を調査するための新しいツールを開発する必要性を強調しています。
マダニは摂食中に生理学と遺伝子発現の変化を受け、これらの変化が病原体の伝染に役割を果たすことが知られています5,6。特にげっ歯類モデルが特定の病原体による感染を受けにくい状況では、動物モデルを使用して病原体の伝播と獲得に対する完全および部分的な摂食の影響を調べる研究を実施することは難しい場合があります。たとえば、アナプラズマ食細胞菌バリアント-1株は、肩甲骨とシカの間で自然に伝染しますが、マウスに感染することができず、実験室でのダニ感染を複雑にします7。人工栄養システムは、感染または感染を阻害する遺伝子欠失を有するトランスジェニック変異体の使用を介して、ボレリア・ブルグドルフェリなどの病原体の研究を支援するために適用することもできます8。人工栄養システムを使用すると、研究者は感染または伝播がダニの側でのみ発生するようにすることで遺伝子の役割を分離し、それによってそのような研究を混乱させる可能性のある宿主の反応を分離するのに役立ちます。
同様に、病気や動物の伝染に関与するダニのいくつかのライフステージは、一般的な実験室モデル種を食べるように誘導されない可能性があります。たとえば、 Ixodes scapularis の雌は、より大きな動物、通常はウサギ9に餌を与えなければなりません。実験室での実験に利用できることがよくありますが、ウサギを使用するための管理上および飼育上の要件は、小さなげっ歯類の要件を超えており、一部の実験室では禁止されている場合があります。他のダニ種、特に獣医学が懸念される種は、ほとんどの実験室で使用するのが実用的ではない牛または他の大型動物に餌を与えなければなりません。人工膜給餌などの in vitro 給餌および感染方法は、大型またはエキゾチックな宿主動物を使用する代わりになります。
さらに、人工給餌システムを使用することで、従来の動物給餌方法では不可能な特定の分析が可能になります。そのような例の1つは、血液源を摂食機構から分離することにより、異なる宿主の血液がB.ブルグドルフェリの伝達に果たす可能性のある役割の調査が可能になることです10。宿主の血液と宿主の免疫応答がない場合に血液自体が果たす役割のこの検査は、病原体の伝播サイクルを理解するための重要な要素であり、人工栄養システムが答えるのに役立つものです11。また、宿主における伝播の成功および確立を単に調べるのではなく、飼料中の病原体の正確な伝播数を定量化することも可能になる8,12。
硬いダニのために作られた最初の人工給餌膜のいくつかは、1950年代と1960年代に動物の皮または動物由来の膜から作られました13,14。これらの膜の生物学的性質のために、新しい膜の製造と貯蔵寿命の両方に問題がありました。1990年代には、シリコーン含浸を施した網、紙、または布の裏地を利用した完全人工膜が開発されました15,16。シリコーンは、その物理的特性が皮膚の伸縮性とわずかな粘着性を模倣し、その生体固有の性質を備えているため、理想的でした。これに基づいて、この技術が基づいていたKroberとGuerinは、I. ricinus17の人工給餌のためのシリコーン含浸レーヨン膜供給技術について説明しました。
近縁種であるI. scapularisの方法の改良により、膜含浸に使用されるシリコーンの硬度、膜製造のレシピ、チャンバーの寸法、および付着刺激剤に顕著な違いがもたらされました。この研究で報告された改良は、I. scapularisで使用するためにKroberとGuerinに基づくシリコーンベースの膜を開発したAndradeらによって報告されたものと同様の膜特性をもたらしましたが、シリコーン含浸ステップに違いがあり、I. scapularisの未熟なライフステージにこのプロトコルを利用する柔軟性を可能にします15、18.この調査では、この方法の繰り返し使用に基づく追加と技術的な変更、フィードを成功させるためのベスト プラクティス、および発生する可能性のある問題のトラブルシューティングについても説明します。この方法は、すべての活動的なライフステージに栄養を与え、ダニに病原菌を感染させ、ダニを抗生物質の複数投与量にさらすために使用されてきました19,20。示されている人工膜供給法は肩甲骨多角形菌用ですが、この方法は膜の厚さをわずかに変更するだけで他の種のダニにも容易に適応できます。

<table><tbody><tr><td>00-10 硬度 シリコーン</td><td>Smooth-On</td><td>Ecoflex 00-10</td><td>Smooth-On Storeのトライアルサイズ</td></tr><tr><td>00-50 硬度 Silicone</td><td>Smooth-On</td><td>Ecoflex 00-50</td><td>Smooth-On Storeのトライアルサイズ</td></tr><tr><td>30 Sculpt-On</td><td></td><td>Mold Star 30</td><td>Smooth-On Storeのトライアルサイズ</td></tr><tr><td>6ウェル細胞培養プレート</td><td>Corning Incorporated</td><td>3516</td><td></td></tr><tr><td>アデノシン三リン酸(ATP)</td><td>ミリポアシグマ</td><td>A1852-1VL</td><td>0.2マイクロメートルフィルターを介してフィルター滅菌された3 mM ATPの水溶液を作るために使用されます</td></tr><tr><td>ウシの血液</td><td>HemoStat</td><td>DBB500</td><td>機械的に除細動; 500 mLは通常、1回の実験に十分です</td></tr><tr><td>Clingwrap</td><td>Fisherbrand</td><td>22-305654&nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>フィルターペーパー</td><td>フィッシャーブランド</td><td>09-790-2C</td><td>オートクレーブを使用し、使用する前に冷ましてください。中程度の代わりに高品質を使用できます</td></tr><tr><td>フルオン (水性ポリテトラフルオロエチレン)</td><td>Bioquip</td><td>2871</td><td>https://canada-ant-colony.com/products/fluon-ptfe-10ml グル</td></tr><tr><td>コース</td><td>ミリポアシグマ</td><td>G8270-100G</td><td></td></tr><tr><td>ヘキサン</td><td>ミリポアシグマ</td><td>139386-100ML</td><td></td></tr><tr><td>レンズペーパー</td><td>フィッシャーブランド</td><td>11-995</td><td>100%レーヨンなどの他のソースから入手可能</td></tr><tr><td>ナイスタチン &nbsp;</td><td>ゴールド</td><td>バイオテクノロジーN-750-10</td><td></td></tr><tr><td>パラフィルム</td><td>フィッシャーブランド</td><td>S37440&nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>ペニシリン/ストレプトマイシン/真菌ゾーン</td><td>Gibco</td><td>15240-096</td><td>または同等のジェネリックで、濃度は以下の通りです(10,000 units/mL of penicillin, 10,000 &micro;ストレプトマイシンのg / mL、および25 &micro;g/mL の アムホテリシン B)</td></tr><tr><td>食用刺激剤</td><td>自家製</td><td></td><td>以前のダニ飼料から採取</td></tr><tr><td>ポリカーボネート製 パイプ</td><td>McMaster-Carr</td><td>8585K204&nbsp;</td><td>長さ45 mm、外径1.25インチ、内径1インチにカットします。切断にはチョップソー砥石が必要です。</td></tr><tr><td>ラバーOリング</td><td>McMaster-Carr</td><td>9452K38&nbsp;</td><td>厚さ5 mm、内径1.25インチ</td></tr><tr><td>ソフトタッチ鉗子</td><td>VWR</td><td>470315-238&nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>瞬間接着剤</td><td></td><td></td><td>シアノアクリレート接着剤</td></tr><tr><td>雲龍紙&nbsp;</td><td>画材は</td>桑繊維10 g / m2を保管<td></td>しています<td>。Wet Paint art supply store(米国ミネソタ州セントポール)で購入</td></tr></tbody></table>

肩甲骨イクソデスのためのダニ人工膜給餌

Tick Artificial Membrane Feeding for Ixodes scapularis

ダニとそれに関連する病気は、公衆衛生と獣医の負担のために重要な研究トピックです。ただし、研究と飼育の両方におけるダニの摂食要件は、実験的な質問や、ダニとそれに関連する病原体を研究するラボの能力を制限する可能性があります。人工膜給餌システムは、これらの問題を軽減し、従来の動物給餌システムでは不可能だったかもしれない新しい研究の道を開くことができます。この研究では、すべての Ixodes scapularis ライフステージの給餌と充血の成功のために改良された人工膜給餌システムについて説明します。さらに、この研究で説明した人工膜供給システムは、所望の膜厚さの単純な改良を通じて、他のダニ種で使用するように変更することができる。人工膜供給システムの利点は、システムの労働集約性、給餌の成功に影響を与える可能性のある追加の環境要因、およびダニの新種とライフステージごとに技術を洗練する必要性によって相殺されます。

給餌の成功は、部分的または完全な充血が望まれるかどうかによって異なります。正常に給餌されたI.肩甲骨は、成虫の場合はガンメタルグレーの色合いに変わり、膜から自然に剥離します。しかしながら、それらが少なくともエンドウ豆サイズであるならば、それらは給餌を終えるときに膜から剥離され得る。I. scapularisの未熟な段階では、完全に充血したダニのサイズはさまざまであり、成虫とは異なり、色の変化を示さないため、ダニが完全に充血しているかどうかを判断するには剥離が最良の方法です。幼虫I.肩甲骨が飼料中にどのように見えるかの例については、図3を参照してください。成虫I.肩甲骨ダニは、膜から剥離し始めるまで、付着から1週間以上かかります。幼虫は付着後約5日で剥離することが多く、幼虫は最初の付着後~3〜4日で剥離を開始する。1日2回の血液変化を維持したい限り、そしてカビが抗真菌治療で制御できる範囲を超えて成長し始めていない限り、飼料は継続することができます。部分的に充血したダニは手動で膜から切り離さなければならない。<...

ここに提示されるのは、様々なダニの生活段階の部分的または完全な充血を可能にするために、人工膜システム を介してインビトロで ダニを血液供給する方法である。

Ticks and their associated diseases are an important topic of study due to their public health and veterinary burden. However, the feeding requirements of ...

人工膜給餌は以前にも行われていましたが、私たちのプロトコルはセットアップが簡単で、いくつかの変更を加えることで他のダニ種に適応できます。人工膜給餌の主な利点は、動物の給餌では実行できない可能性のある病原体や治療への曝露を可能にすることです。この人工膜供給システムは、理想的な食刺激剤のテストと理想的な膜の厚さの変更により、他の節足動物種に適用できます。正しい膜の厚さを作り出すには、ある程度の練習が必要です。必ずマイクロメーターを使用して、メンブレン上のいくつかの場所で厚さを測定してください。私たちの研究室のポスドクであるベンジャミン・カルは、私が手順を実証するのを手伝ってくれます。まず、アームスタンドのガラス板やセラミックコーティングされた金属ベースなどの平らで非多孔質の表面を70%エタノールで拭き取り、次に単層のラップで覆います。ラップが平らで、泡やしわがないことを確認してください。準備した面に100%レーヨンレンズクリーニングペーパーをテープで留めます。用紙の4面すべてにテープで平らで少しぴんと張っていることを確認します。0010硬度のシリコーン混合物を、シリコーンキットの各部分の5ミリリットルを使い捨て容器に測定して調製します。2つの液体を軽く混合し、1.5ミリリットルのヘキサンを加えます。混合物が均質になり、完全に混合されるまで混合を続けます。小さなスキージを使用してシリコンミックスをレンズペーパーに分散させ、1分間放置して、シリコンがレンズペーパーに染み込んでいることを確認します。着実に、少量の下向きの圧力を使用して、スキージで余分なシリコーンを側面にこすり落とします。下向きの圧力をかけずにスキージで2回目のパスを実行し、シリコーンの線を取り除き、滑らかな層を生成します。幼虫の場合のみ、給餌チャンバーの上部をフルオンフルオロポリマー樹脂に数回浸し、アプリケーション間で乾燥させて一貫した層を生成します。メンブレンを、密閉された化学薬品やバイオセーフティキャビネットなどのほこりのない環境で少なくとも24時間硬化させます。次に、シリコーンミックスAとBを等量混合して、チャンバーを膜に取り付けるための30硬度のシリコーン混合物を調製します。ポリカーボネートチャンバーをシリコーン混合物に約4分の1インチ浸してから、テープが重ならないように注意しながら、メンブレンシートの上に置きます。付着したシリコーンを少なくとも24時間硬化させます。メスを使用して、取り付けられた各チャンバーの周りの膜を慎重に切断し、側面をあまりこすらずに6つのウェルプレートのウェルにスムーズに収まるようにエッジをトリミングします。膜の添加を最大化するのに十分な材料をチャンバーの外に許可します。メンブレンシートの各コーナーと中央から残ったメンブレンの小片を切り取ります。各ピースからラップを取り

tick-artificial-membrane-feeding-for-ixodes-scapularis

Research

JoVE Journal

Biology

生物学

ダニ媒介性病原体が病気を引き起こす方法感染したダニの体液のコレクション、唾液腺、唾液は勉強することが重要です。このプロトコルでは、餌から体液と唾液腺を収集する方法を示しています...

マダニScapularisダニの唾液、唾液腺、および体液コレクション

ライム病は、北米で最も一般的に報告された媒介疾患である。原因物質、 ボレリア·ブルグドルフェリティックマダニによって送信されたスピロヘータ細菌である。動物モデルでの感染の伝播および検出は、我々はここで説明するダニ送り、使用することによって最適化されています。...

ライム病研究における送信および外因診断法のために動物にダニの摂食

健康的な実験室飼育の生産は、ダニの生物学の研究、およびダニ病原体相互作用に不可欠であるダニ。ここでは、費用対効果およびマウスにストレスの少ないです未熟ダニ供給のための単純なプロトコルを示しています。...

飼育<em&gt; Ixodes肩甲骨、</em&gt;ブラック・ティック・ティック：未熟期をマウスに与える

本研究では、実験用マウスに付着したカプセルを用いて、硬ダニのニンファルおよび幼虫段階の給餌システムを開発した。供給カプセルは、柔軟な材料から作られ、少なくとも1週間はしっかりとマウスに取り付けられたままで、ダニの供給の快適なモニタリングを可能にします。...

実験室マウスにおける未熟なハードティックステージのカプセルベースモデル

このプロトコルの目標は、人工膜フィーダーを介して Aedes aegypti...

アエデスアエジプティ蚊の動物由来血液と人工食事の摂食と定量化

本プロトコールは、ダニ唾液腺および精製された細胞外小胞からのマイクロRNAの単離を記載する。これは、一般的に使用される試薬と消耗品を組み合わせた普遍的な手順です。この方法はまた、少数のダニの使用を可能にし、容易に配列決定することができる高品質のマイクロRNAをもたらす。...

ダニ Ex Vivo 唾液腺培養物および細胞外小胞からのマイクロRNAの単離

この記事では、臨床研究のためにヒトを幼虫の Ixodes scapularis...

幼虫 Ixodes scapularis Ticsへのヒトの実験的曝露モデル

この方法は、3Dプリントされたチャンバーとラボで製造されたシリコーン膜を組み合わせた 、in vitro...

イソディッドダニ研究における人工膜を通って血液を供給するイソディッドマダニ研究

このビデオとアッセイでテストアブラムシフィールドでタバコをinfests...

人工飼料の実験を使用してアブラムシにニコチン耐性をテスト

また、人工脂質二重層と呼ばれる平面脂質二重膜を使用すると、イオン伝導性、明確に定義された環境でのチャネルを調べることができます。ここで、我々は、電極の二重層室を準備するために必要な個々のステップを示し、どのように二重層がシングルチャネルの測定に適していることをテストする。...

電気生理学的実験のための人工二重層の準備

学ぶ人工膜給養法を用いたIxodes scapularisの体外飼育技術。動物宿主を必要とせず、病原体暴露や薬剤処理を制御された条件下で実施可能。ダニ生物学研究と病原体相互作用解析に有用な方法です。

肩甲骨イクソデスのためのダニ人工膜給餌

さらに動画を探す