カスタムビルドの循環ゼブラフィッシュ飼育システム
March 13th, 2026
ここでは、ゼブラフィッシュの再循環飼育のための新しく、建設が容易で低コストなプロトコルを紹介します。
予算に配慮した研究室や教育プログラム向けに、手頃な価格の循環型ゼブラフィッシュ飼育システムを設計・試験しました。既存の多くのゼブラフィッシュ飼育システムは小規模な研究室にはコストがかかりすぎるため、私たちは安価な飼育システムを設計しました。まず、支持ブラケットを必要な高さに固定してハウジングラックを組み立て、垂直リターンパイプを取り付けます。
ノコギリを使って直径3.81センチのポリ塩化ビニルパイプを3つに切り、それぞれの長さは約121.92センチメートルです。次に、121.92センチメートルのパイプセクションごとに縦方向に2回切断し、U字型の水槽を作ります。U字型のトラフを棚に置き、一方の端をメインの垂直リターンのT字ジョイントに差し込みます。
事前に挿入した紐やワイヤーを使い、各溝の反対側を固定し、垂直リターンのT字ジョイントに向かって緩やかな下り坂を作ります。トラフを調整して、主垂直リターンに向かって1.5〜2度の傾斜を得ます。組み立てたラックの下にサンプベイスンを配置します。
盆の上部と最初の棚の裏側の間に約14.29センチの隙間を確保してください。水槽を棚から少し突き出し、垂れ下がった垂直リターンパイプと一直線に合わせるように調整して、水を洗面器に戻してください。サンプろ過と温度制御システムを設置した後、水ポンプをタンクリターンシステムの支持ブラケットに合わせてサンプベイスン内に設置します。
1.905センチメートルのビニールチューブを69.85センチメートルの長さにカットし、チューブをポンプに接続します。チューブにTカップラーを接続してください。このTカップラーは2つ目の棚より少し下に位置し、サンプ盆地の反対側に向けてください。
カッターを使って1.905センチメートルのビニールチューブを36.195センチメートルの長さに切り、前のステップのTカップラーの反対側に直接チューブを固定します。36.195cmと36.83cmのビニールチューブを順次Tカップラーに接続し、各セグメントの後に新しいTカップラーを追加し、サンプベイスの向こう側に面した2つ目の棚のやや下に配置します。次に、1.905から1.27cmのリデューシングエルボーを1.27cmのオスアダプターでチューブに接続します。
縮小エルボーとオスアダプターを4つ目の棚の上面に置きます。エルボーとアダプターを、サンプに戻るビニール圧力リリースラインに接続するように配置してください。1.58センチのビニールチューブを7.62センチメートルの長さにカットします。
棚の上部にある1.27センチのオスアダプターにチューブを接続し、チューブの自由端にボールバルブを取り付けます。次にカッターを使って1.58センチメートルのビニールチューブを213.36センチメートルの長さにカットしました。チューブをボールバルブのフリーフィッティングに接続します。
チューブをラックの上部に通し、ハウジングラックの脚に沿ってサンプベイスンへと導きます。留め紐を使って、ハウジングラックの脚に沿ってチューブを固定します。次にカッターナイフを使って、長さ1.575センチメートルのビニールチューブを3つに切り分け、それぞれの長さは6.35センチメートルです。
各部品をメインの給水ライン上の3つの自由T型カプラーのいずれかに接続し、各チューブセクションの自由端にボールジョイントを接続します。次に、ボールジョイントのフリーエンドに長さ6.35センチのビニールチューブを3本取り付け、各1.58センチメートルのチュービングセクションに1.58センチから0.95センチのリデューサーを接続します。0.95センチメートルのチューブを3つに切り、それぞれの長さは5.715センチメートルです。
各部品をリデューサーに接続し、各チューブ区間に0.95センチのナイロンTカプラーを取り付けます。長さ5.08センチメートルの0.9525センチメートルのビニールチューブを6本用意し、それぞれナイロンTカップラーに接続します。6本のチューブそれぞれにホースクランプを取り付けます。
利用可能なチューブの端にスチール製の水槽用バルブを取り付け、ホースクランプを締めてバルブを固定します。留め具を使い、各スチール製の水槽バルブを上の棚に固定します。最後に、カッターを使って0.43センチメートルのビニール管を各タンクに必要な長さに切り込みます。
プロトコルに従い、3層構造の循環ゼブラフィッシュ飼育システムが構築されました。サンプの伝導率は週ごとの測定に基づき、年間を通じて比較的安定していました。21日間の評価期間中、導電率は変動しましたが、ゼブラフィッシュにとって安全な600〜1,000マイクロシーメン毎センチメートルの範囲内にとどまりました。
亜硝酸塩は21日間、毎日低水準にとどまりました。硝酸塩は21日中18日間低濃度にとどまり、3日間は中濃度でゼブラフィッシュの安全な範囲内にとどまりました。同じ3週間の間に、合計18個の交尾梨がシステム内で確認されました。
18組の交尾ペアのうち11組が成功し、約70%の交尾成功率に相当します。24時間の胚生存率は約70%で、成功した交尾の平均クラッチ数は約150胚でした。このプロトコルにより、研究者はゼブラフィッシュの飼育システムを構築し、それを研究や教育の両方の目的で活用できます。
適切なチューブ接続、リターンラインの傾斜、安全な継手は、水の循環を安定させ、漏れを防ぐために不可欠です。今後の研究では、より大規模なゼブラフィッシュコロニーや自動水質モニタリングに対応できるシステム変更が可能となります。
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Overview
This article introduces a custom-built recirculating zebrafish housing rack designed to be affordable, robust, and easy to construct. The system addresses common issues found in other custom solutions, such as inconsistent water conditions and fragile tanks, making it suitable for long-term zebrafish research and teaching applications.
Key Study Components
Area of Science
- Model organism research
- Aquatic animal husbandry
- Laboratory equipment design
Background
- Zebrafish are widely used for in vivo studies due to their low maintenance costs and research versatility.
- Commercial zebrafish housing systems are often too expensive for smaller labs.
- Existing custom-built systems frequently suffer from poor water quality control and fragile construction.
- Reliable, long-term housing is essential for multi-generational zebrafish research.
Purpose of Study
- To develop and present a novel, cost-effective, and durable zebrafish housing rack.
- To provide a system that maintains stable water conditions suitable for all developmental stages.
- To enable long-term and multi-generational zebrafish research in resource-limited settings.
Methods Used
- Design and construction of a custom recirculating housing rack.
- Integration of multiple filtration and sterilization levels for water quality control.
- Compatibility with a previously published tank design for flexible housing.
- Long-term validation through nine years of continuous use in a research laboratory.
Main Results
- The custom system provides stable water conditions suitable for zebrafish at all life stages.
- Multiple filtration and sterilization steps ensure water quality and system longevity.
- The rack has supported hundreds of experiments and multiple generations of zebrafish over nine years.
- The design is accessible and affordable for smaller research groups.
Conclusions
- The described housing rack is a viable alternative to commercial systems for zebrafish research.
- It enables long-term, stable, and cost-effective maintenance of zebrafish colonies.
- The system supports both research and teaching needs in diverse laboratory settings.
Frequently Asked Questions
Executive Industry Relevance
Reliable, scalable zebrafish housing is critical for in vivo model continuity and experimental reproducibility in early-stage drug discovery. This custom-built recirculating system addresses cost and operational barriers, enabling long-term, multi-generational studies in resource-limited R&D environments. Stable aquatic model infrastructure supports robust phenotypic screening and target validation workflows across the discovery pipeline.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Enables sustained use of zebrafish as a disease-relevant in vivo model for hypothesis testing.
- Supports functional target validation by maintaining healthy, multi-generational colonies.
- Reduces biological variability through stable environmental control.
Screening & Assay Development
- Provides consistent housing conditions for reproducible phenotypic screening assays.
- Facilitates preparation of validated zebrafish cohorts for compound evaluation.
- Improves assay standardization by minimizing water quality fluctuations.
Translational & Preclinical Research
- Enables long-term studies that bridge early discovery to preclinical validation using zebrafish models.
- Supports continuity in translational research by maintaining stable animal populations.
- Allows for the investigation of multi-generational effects relevant to chronic exposure studies.
Pipeline & Workflow Integration
This recirculating housing system underpins the zebrafish model's role from early discovery through preclinical research, supporting both hypothesis-driven and screening-based workflows.
- Discovery Biology: Maintains healthy zebrafish populations for robust hypothesis testing and pathway analysis.
- Screening: Ensures reproducible assay conditions for reliable compound screening outputs.
- Analytics: Provides stable environmental parameters for quantitative phenotypic measurements.
- Translational Research: Supports long-term and multi-generational studies for translational continuity.
- Enterprise Reuse: Offers a scalable, cost-effective infrastructure adaptable across research programs.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Enhances predictive confidence and reduces mechanistic ambiguity in zebrafish-based studies.
- Operational Value: Delivers standardized, reproducible, and scalable aquatic model housing.
- Strategic Value: Improves go/no-go decision quality and capital efficiency by supporting robust in vivo data generation.
- Portfolio Impact: Enables risk-adjusted prioritization of targets and compounds through reliable model continuity.
Implementation Considerations
- Requires expertise in aquatic animal husbandry and system maintenance.
- Needs access to basic filtration, sterilization, and water quality monitoring equipment.
- Demands cross-team standardization of animal care protocols for reproducibility.
- Adaptable to various zebrafish developmental stages and experimental designs.
- Long-term viability depends on regular system upkeep and monitoring.
