Name: 형광, 섭취 곤충에 액체 이해 능력을 결정 하기 위한 자성 나노 입자 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-12-20T15:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 3 s
Description: 학습하세요 형광 자성 나노입자를 이용한 곤충의 액체 섭취 능력 평가 방법을. 파란병파리를 사용하여 다공성 표면에서의 섭식 메커니즘을 연구하고, 생태학적 연구에 활용할 수 있는 곤충 생리학적 통찰을 얻으세요.

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

이 작품은 국립 과학 재단 (NSF)에 의해 지원 되었다 no를 부여. IOS 1354956입니다. 우리 닥터 앤드류 D. 워렌 (나비목 및 생물 다양성, 플로리다 자연사 박물관의, 프로 리 다의 대학에 대 한 맥과 어 센터) 나비 이미지를 사용 하는 허가 대 한 감사 합니다.

1. 곤충 종, 솔루션 및 먹이 역 설치의 준비
참고: 양배추 나비 (배 rapae L., 흰나비과) 선택 됩니다 대표 나비목의 종족으로 그들은 액체 이해 능력과 놓이고 형태학22,23의 이전 연구에서 사용 된 때문에. 집 파리 (파리 자리 부채 L., Muscidae)과 파란색 병 파리 (Calliphora vomitoria L., Calliphoridae) 때문에 그들은 종종 다공성 표면13에 먹이 관찰 하는 데 사용 됩니다.
<ol>
	<li>23 ° C와 18 L: 6D photoperiod 순서 P. rapae pupate 환경 챔버를 성인으로 등장 하기 전 까지는 인공에 그들 ( 재료의 표참조) 다이어트는 곤충 공급 업체 및 후방에서 애벌레로 설정 합니다. M주문입니다. 부채 및 pupae로 C. vomitoria 및 P. rapae으로 같은 환경 조건에서 후면. 그들은 먹이 실험 전에 번데기에서 등장 하는 후 성인 나비와 파리를 먹이 하지 마십시오.</li>
	<li>20% 자당 해결책 (제어) 및 유체 통풍 관에 대 한 테스트 20% 자당 나노 솔루션을 준비 합니다. 형광 자기 나노 입자를 추가 하 여 나노 솔루션을 준비 (철 산화물 polyacrylic 산 코팅, 약 20 nm 직경에서) 20% 자당 솔루션 (1 mg/mL의 dH2O 나노 20% 자당과24 솔루션, 1:1)입니다. 버퍼링 하는 인산 염 (PBS)의 1 배 솔루션 준비 (10 x 1 x dH2O, pH 7.4에에서 희석), 해 사용 되는.</li>
	<li>클램프와 별도 먹이 단계 (플랫 플랫폼) 수동 조작으로 구성 된 먹이 스테이션을 설정 (그림 1). 먹이 무대에 오목 슬라이드를 놓고 숨 구멍 크기 직경 1, 5, 8, 11, 20, 30, 41, 또는 60 µ m 및 멤브레인 필터의 기 공 크기 직경 나일론 그물 필터 또는 먹이 실험에 대 한 인근 10 µ m.</li>
</ol>
2. 먹이 프로토콜
<ol>
	<li>곤충의 몸, 다리, 및 날개 접힌된 휴지로 바꿈. 머리와 mouthparts 노출 되도록 곤충을 놓습니다. 곤충 먹이 단계 (그림 1) 위에 중단 되도록 조작자에 클램프에 의해 함께 개최 됩니다 두 현미경 슬라이드 사이 곤충의 날개를 놓습니다.</li>
	<li>오목 슬라이드의 중심에 20% 자당 해결책 또는 20% 자당 나노 솔루션은 micropipette 30 µ L 물방울을 관리 합니다. 되도록 필터 종이의 중심 나노 솔루션의 물방울과 오목 슬라이드에 특정 기 공 크기의 단일 필터 종이 놓습니다. 드롭릿에 필터 종이 사이의 접촉 확산 따라 필터, 숨 구멍 (그림 1)를 작성 하는 솔루션에 발생 합니다. 참고: 필터 종이 곤충 피드 필터 종이 위에 나노 입자의 잠재적인 존재를 최소화 하기 위해, 다른 방법 보다는 오히려 작은 물방울, 위에 배치 됩니다.</li>
	<li>mouthparts의 원심 영역 으로만 먹이 단계 (그림 1)에 젖은 필터 종이 연락할 수 있도록 조작자와 곤충을 놓습니다. 곤충 핀을 사용 하 여 확장 필터 종이에 mouthparts 45에 대 한 피드에 곤충을 허용을 s.</li>
	<li>필터 종이의 표면에 있을 수 있는 액체 영화에 먹이 곤충의 기회를 최소화 하기 위해 위치는 mouthparts를 (즉슬라이드의 평평한 부분에 닿아 필터 종이의 부분 접촉. 슬라이드의 오목한 부분 위에 직접). 곤충 먹이에 대 한 관심을 표현 하지 않습니다, 경우는 mouthparts 먹이 시간 동안 곤충 핀 필터 종이에 개최 수 있습니다.</li>
</ol>
3입니다. 해
<ol>
	<li>곤충의 몸을 커버 하는 충분 한 솔루션 되도록 PBS 솔루션을 50 m m 시계 유리에 놓습니다. 장소는 stereoscope 옆 장비 (봄 마이크로 위, 곤충 핀, 괜 찮 포인트 집게를 해 부 해 부)을 해 부 위치와 stereoscope 곤충 아래 시계 유리.</li>
	<li>수 유, 후 티슈 페이퍼에서 곤충을 제거 하 고 날개 폐쇄와 그것을 잡고. 봄 마이크로 해가 위로 머리, 다리, 및 곤충의 날개를 제거 하 고 시계 유리 (그림 2)에서 PBS 솔루션에 곤충을 놓습니다.</li>
	<li>필요한 경우, anesthetize 해 전에 곤충. 집게를 사용 하 여 복 부의 원심 영역 근처 표 피에 의해 곤충을 잡아. 지배적인 손을 가진 봄 마이크로 해 부가 위를 사용 하 여 복 부, 흉부에이 때까지 후부 끝에서 시작의 측면을 따라 앞쪽으로 표 피를 잘라. 표 피만 잘라 고 (그림 2) 손상 곤충 내부 영양 운하는 특별 한 주의 분리 했습니다.</li>
	<li>복 부 (그림 2) 내부 영양 운하를 공개 하 여 해가 위 표 피의 추가 컷을 확인 합니다. 곤충 핀의 도움으로 복 부 표 피, 뚱뚱한 몸, 및 다른 구조를 제거 하 고 후속 처리, 시계 유리에는 흉부 및 영양 운하를 떠나 시계 유리 밖에 서 그들을 재배치. 주: 해 부는 흉부와 복 부의 시점 근처 골목 같은 구조 (영양 운하 확장) 자르기, 발표할 예정 이다.</li>
	<li>자르기는 노출 되지 않습니다 경우 작물은 계시 될 때까지 위와 흉부에 추가 incisions 확인 합니다. 일단 자르기 표시, 시계 유리 (그림 2)에서 작물 영양 운하만 떠나는 곤충의 나머지 부분을 버려야 됩니다. 참고: lepidopteran 작물은 거의 투명 하 고 셀로판 같은 경우 하지 체액으로 가득 이며 확장을 인식 하기 어려울 수 있습니다 자연, 또는 경우 그것은 해 부 동안에.</li>
	<li>Coverslip (24 x 24 mm)에 자르기를 좋은 포인트 집게 해 부를 사용 하 여 후속 이미징 (그림 2).</li>
</ol>
4입니다. 섭취 한 나노 입자의 결정
<ol>
	<li>위치 좋은 포인트 해 집게를 사용 하 여에서 coverslip에 자르기 자르기 파열을 방지 하기 위해 신경. 20 배 확대에 이미징 거꾸로 confocal 현미경에 CY3 채널 (또는 단계 대조)를 사용 합니다. 밖으로 건조에서 그것을 방지 하기 위해 절 개 후 즉시 자르기 이미지.</li>
	<li>현미경의 운영 단계의 제어에 손에 바 (41.3 m m 길이 직경에서 8 m m) 자석 저 어를 개최.</li></ol>파 자르기 (자르기에서 약 10 m m 거리) 근처 앞 뒤로 자석 볶음 바 각각 앞뒤로 모션 발생 약 1 초 (그림 2).
	<li>마그네틱 볶음 바 흔들었다는 나노 입자에 대 한 자르기 있는지 검사 합니다. 천천히 앞뒤로 거의 투명 한 작물 안에 나노 입자 운동에 대 한 현미경의 눈 렌즈를 통해 찾고 있는 동안 운영 단계를 이동 합니다. 나노 입자는 작물에, 긍정적인 수 유를 나타내는 그들은 응답 합니다 (그림 2) 바 저 어는 자기와 함께 한 마음으로 파.</li>

<ol><li>Vijaysegaran, S., Walter, G. H., Drew, R. A. I. <a target="_blank" href="https://academic.oup.com/aesa/article-abstract/90/2/184/28469/Mouthpart-Structure-Feeding-Mechanisms-and-Natural">Mouthpart structure, feeding mechanisms, and natural food sources of adult Bactrocera (Diptera: Tephritidae).</a> Ann Entomol Soc Am. 90, 184-201 (1997).</li>
<li>Lehnert, M. S., Monaenkova, D., Andrukh, T., Beard, C. E., Adler, P. H., Kornev, K. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hydrophobic-hydrophilic+dichotomy+of+the+butterfly+proboscis%5BTitle%5D)+AND+%22J+R+Soc+Interface%22%5BJournal%5D)">Hydrophobic-hydrophilic dichotomy of the butterfly proboscis.</a> J R Soc Interface. 10, 1-10 (2013).</li>
<li>Zhao, J., Wu, J., Yan, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Erection+mechanism+of+glossal+hairs+during+honeybee+feeding%5BTitle%5D)+AND+%22J+Theor+biol%22%5BJournal%5D)">Erection mechanism of glossal hairs during honeybee feeding.</a> J Theor biol. 386, 62-68 (2015).</li>
<li>Redak, R. A., Purcell, A. H., Lopes, J. R. S., Blua, M. J., Mizell, R. F. 3rd, Andersen, P. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+biology+of+xylem+fluid-feeding+insect+vectors+of+Xylella+fastidiosa+and+their+relation+to+disease+epidemiology%5BTitle%5D)+AND+%22Ann.+Review+Entomol%22%5BJournal%5D)">The biology of xylem fluid-feeding insect vectors of Xylella fastidiosa and their relation to disease epidemiology.</a> Ann. Review Entomol. 49, 243-270 (2004).</li>
<li>Büttiker, W., Krenn, H. W., Putterill, J. F. <a target="_blank" href="https://link.springer.com/article/10.1007/BF02526872">The proboscis of eye-frequenting and piercing Lepidoptera (Insecta).</a> Zoomorphology. 116, 77-83 (1996).</li>
<li>Light, J. E., Smith, V. S., Allen, J. M., Durden, L. A., Reed, D. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evolutionary+history+of+mammalian+sucking+lice+%28Phthiraptera%3A+Anoplura%29%5BTitle%5D)+AND+%22BMC+Evol+Biol%22%5BJournal%5D)">Evolutionary history of mammalian sucking lice (Phthiraptera: Anoplura).</a> BMC Evol Biol. 10, (2010).</li>
<li>Krenn, H. W., Aspock, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Form%2C+function+and+evolution+of+the+mouthparts+of+blood-feeding+Arthropoda%5BTitle%5D)+AND+%22Arthropod+Struct+Dev%22%5BJournal%5D)">Form, function and evolution of the mouthparts of blood-feeding Arthropoda.</a> Arthropod Struct Dev. 41, 101-118 (2012).</li>
<li>Lehnert, M. P., Pereira, R. M., Koehler, P. G., Walker, W., Lehnert, M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Control+of+Cimex+lectularius+using+heat+combined+with+dichlorvos+resin+strips%5BTitle%5D)+AND+%22Med+Vet+Entomol%22%5BJournal%5D)">Control of Cimex lectularius using heat combined with dichlorvos resin strips.</a> Med Vet Entomol. 25, 460-464 (2011).</li>
<li>Zaspel, J. M., Kononenko, V. S., Goldstein, P. Z. <a target="_blank" href="https://link.springer.com/article/10.1007/s10905-007-9090-3">Another blood feeder? Experimental feeding of a fruit-piercing moth species on human blood in the Primorye Territory of far eastern Russia (Lepidoptera: Noctuidae: Calpinae).</a> J Insect Behav. 20, 437-451 (2007).</li>
<li>Barth, F. G. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aBarth%2C+FG+%22Insects+and+flowers%3A+the+biology+of+a+partnership%22">Insects and flowers: the biology of a partnership</a>. , Princeton University Press. Princeton. (1991).</li>
<li>Foil, L. D., Adams, W. V., McManus, J. M., Issel, C. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bloodmeal+residues+on+mouthparts+of+Tabanus+fuscicostatus+%28Diptera%3A+Tabanidae%29+and+the+potential+for+mechanical+transmission+of+pathogens%5BTitle%5D)+AND+%22J+Med+Entomol%22%5BJournal%5D)">Bloodmeal residues on mouthparts of Tabanus fuscicostatus (Diptera: Tabanidae) and the potential for mechanical transmission of pathogens.</a> J Med Entomol. 24, 613-616 (1987).</li>
<li>Monaenkova, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Butterfly+proboscis%3A+combining+a+drinking+straw+with+a+nanosponge+facilitated+diversification+of+feeding+habits%5BTitle%5D)+AND+%22J+R+Soc+Interface%22%5BJournal%5D)">Butterfly proboscis: combining a drinking straw with a nanosponge facilitated diversification of feeding habits.</a> J R Soc Interface. 9, 720-726 (2012).</li>
<li>Lehnert, M. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mouthpart+conduit+sizes+of+fluid-feeding+insects+determine+the+ability+to+feed+from+pores%5BTitle%5D)+AND+%22Proc.+R.+Soc.+B%22%5BJournal%5D)">Mouthpart conduit sizes of fluid-feeding insects determine the ability to feed from pores.</a> Proc. R. Soc. B. 284, (2017).</li>
<li>Grimaldi, D., Engel, M. S. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aGrimaldi%2C+D+%22Evolution+of+the+insects%22">Evolution of the insects</a>. , Cambridge University Press. New York, NY. (2005).</li>
<li>Adler, P. H., Foottit, R. G. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aAdler%2C+PH+%22Insect+biodiversity%3A+science+and+society%22">Insect biodiversity: science and society</a>. , Wiley Blackwell. Chichester, UK. (2009).</li>
<li>Tsai, C. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nanoporous+artificial+proboscis+for+probing+minute+amount+of+liquids%5BTitle%5D)+AND+%22Nanoscale%22%5BJournal%5D)">Nanoporous artificial proboscis for probing minute amount of liquids.</a> Nanoscale. 3, (2011).</li>
<li>Krenn, H. W. <a target="_blank" href="https://link.springer.com/article/10.1007/s004350050053">Proboscis sensilla in Vanessa cardui (Nympahlidae, Lepidoptera): Functional morphology and significance of flower-probing.</a> Zoomorphology. 118, 23-30 (1998).</li>
<li>Plateau, J. A. F. Experimental and theoretical researches on the figures of equilibrium of liquid mass withdrawn from the action of gravity. (Transl). <a target="_blank" href="http://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/14786445708642346">Annual Report of the Board Regents Smithsonian Institution</a>. , Government Printing Office. Washington, DC. 207-285 (1863).</li>
<li>Socha, J. J., Westneat, M. W., Harrison, J. F., Waters, J. S., Lee, W. -K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Real-time+phase-contrast+x-ray+imaging%3A+a+new+technique+for+the+study+of+animal+form+and+function%5BTitle%5D)+AND+%22BMC+Biol%22%5BJournal%5D)">Real-time phase-contrast x-ray imaging: a new technique for the study of animal form and function.</a> BMC Biol. 5, 6(2007).</li>
<li>Westneat, M. W., Socha, J. J., Lee, W. -K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Advances+in+biological+structure%2C+function+and+physiology+using+synchrotron+x-ray+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Annu+Rev+Physiol%22%5BJournal%5D)">Advances in biological structure, function and physiology using synchrotron x-ray imaging.</a> Annu Rev Physiol. 70, 119-142 (2008).</li>
<li>Lee, W. -K., Socha, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Direct+visualization+of+hemolymph+flow+in+the+heart+of+a+grasshopper+%28Schistocerca+americana%29%5BTitle%5D)+AND+%22BMC+Physiology%22%5BJournal%5D)">Direct visualization of hemolymph flow in the heart of a grasshopper (Schistocerca americana).</a> BMC Physiology. 9, 2(2009).</li>
<li>Lehnert, M. S., Mulvane, C. P., Brother, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mouthpart+separation+does+not+impede+butterfly+feeding%5BTitle%5D)+AND+%22Arthropod+Struct+Dev%22%5BJournal%5D)">Mouthpart separation does not impede butterfly feeding.</a> Arthropod Struct Dev. 43, 97-102 (2014).</li>
<li>Lehnert, M. S., Beard, C. E., Gerard, P. D., Kornev, K. G., Adler, P. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Structure+of+the+lepidopteran+proboscis+in+relation+to+feeding+guild%5BTitle%5D)+AND+%22J+Morphol%22%5BJournal%5D)">Structure of the lepidopteran proboscis in relation to feeding guild.</a> J Morphol. 277, 167-182 (2016).</li>
<li>Yan, H., Sung, B., Kim, M. -H., Kim, C. <a target="_blank" href="http://iopscience.iop.org/article/10.1088/2053-1591/1/4/045032">A novel strategy for functionalizable photoluminescent magnetic nanoparticles.</a> Mater. Res. Express. 1, 045032(2014).</li>
<li>Kingsolver, J. G., Daniel, T. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((On+the+mechanics+and+energetics+of+nectar+feeding+in+butterflies%5BTitle%5D)+AND+%22J+Theor+Biol%22%5BJournal%5D)">On the mechanics and energetics of nectar feeding in butterflies.</a> J Theor Biol. 76, 167-179 (1979).</li>
<li>Krenn, H. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Feeding+mechanisms+of+adult+Lepidoptera%3A+Structure%2C+function%2C+and+evolution+of+the+mouthparts%5BTitle%5D)+AND+%22Ann+Rev+Entomol%22%5BJournal%5D)">Feeding mechanisms of adult Lepidoptera: Structure, function, and evolution of the mouthparts.</a> Ann Rev Entomol. 55, 307-327 (2010).</li>
<li>Tsai, C. -C., Monaenkova, D., Beard, C. E., Adler, P. H., Kornev, K. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Paradox+of+the+drinking-straw+model+of+the+butterfly+proboscis%5BTitle%5D)+AND+%22J+Exp+Biol%22%5BJournal%5D)">Paradox of the drinking-straw model of the butterfly proboscis.</a> J Exp Biol. 217, 2130-2138 (2014).</li>
<li>Bauder, J. A. S., Handschuh, S., Metscher, B. D., Krenn, H. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Functional+morphology+of+the+feeding+apparatus+and+evolution+of+proboscis+length+in+metalmark+butterflies+%28Lepidoptera%3A+Riodinidae%29%5BTitle%5D)+AND+%22Biol+J+Linn+Soc%22%5BJournal%5D)">Functional morphology of the feeding apparatus and evolution of proboscis length in metalmark butterflies (Lepidoptera: Riodinidae).</a> Biol J Linn Soc. 110, 291-304 (2013).</li>
</ol>

저자는 공개 없다.

곤충 진드기 기능 역사적으로 심한 형태학의 학문에서 유추 (예., 마시는 밀 짚25,26lepidopteran 코 기능 관련); 그러나, 실험적 증거를 통합 하는 최근 연구 곤충 mouthparts 및 구조-기능 관계2,,1213 의 복잡성에 대 한 우리의 이해에 패러다임의 변화 결과 , 22 , 27.23전자 현미경 검사 법, confocal 현미경 검사 법22, 마이크로 컴퓨터 단층 촬영 (마이크로 CT)<sup class="xref...

많은 곤충 그룹 있다 mouthparts (proboscises) 액체에 먹이 대 한 적응, 꿀, 과일, 썩 어 등 수액 흐름 (예: Diptera1, 나비목2, Hymenoptera3), xylem (Hemiptera4), 눈물 (나비목 5)과 혈액 (Phthiraptera6, Siphonaptera7, Diptera7, Hemiptera8, 나비목9). 곤충의 체액에 피드 기능은 생태계 건강 (예: 수 분10), 질병 전송4,11, biodiversification2,12및 연구와 관련 수렴 진화13의. 다양 한 음식 소스에 불구 하 고 일부 액체 먹이 곤충 가운데 테마 마이크로 또는 나노 크기의 방울, 액체 필름 또는 다공성 표면에 국한 될 수 있는 액체의 작은 금액을 확보 하는 기능입니다.
액체 먹이 곤충 (20% 이상 모든 동물 종14,15)과 다양 한 음식 소스에 피드를 자신의 능력의 광범위 한 다양성을 감안할 때 그들의 먹이 이해 행동 및 액체 흡수 메커니즘은 많은 분야에서 중요 한. 곤충 진드기 기능, 예를 들어, 생체 모방 기술, 예를 들면, 소량 고용 된 것과 유사한 방법을 사용 하 여 체액의 수집 등의 작업을 수행할 수 있는 미세 소자의 개발에 역할을 담당해 왔습니다. 곤충16 그러나 유체 통풍 관 기계 장치,,의 연구에 근본적인 문제 뿐만 아니라 어떻게 곤충 체액에 피드 결정 이지만 메커니즘을 지 원하는 실험적인 증거를 획득. 전적으로 동작을 사용 하 여 (예: 코12,17프로 빙)로 먹이 대 한 지표로 충분 한 체액의 성공적인 이해를 확인 하지 않습니다 없으며 경로 결정 하는 방법 때문에 그 체액 여행 곤충을 통과. 또한, 소량 액체 더 나은 실험 수행 자연 먹이 시나리오를 어디 체액 제한 리소스2,12나타냅니다.
위상 대비 영상 어떻게 나비 다공성 표면12에서 체액의 작은 금액에 대 한 피드를 평가 하기 위해 바둑의 나비 (별 plexippus L.)와 함께 사용 되었다 엑스레이 모나 크 나비 코 따라 cuticular 계획 (legulae 등) 사이의 공간을 통해 모 세관 작업을 사용 하 여 음식 운하에 작은 구멍에 국한 하는 체액을가지고. 들어오는 액체 음식 운하 벽에 성장 하 고 고원 불안정12,18, 다음 머리에 빠는 펌프의 행동에 의해 나비의 용기에 운송 하 여 액체 다리에 붕괴에 영화를 형성 합니다. 기술은 쉽게 사용할 수 있는 x 선 위상 대비 영상 곤충12,19,,2021내부 유체 흐름을 시각화 하는 최적의 도구 이지만, 더 편리 하 고 메서드는 글귀 체액을 곤충의 능력의 빠른 평가 위해 필요 하 고 그들을 섭취.
D. plexippus 에 대 한 먹이 메커니즘 다른 나비목 및 파리 (Diptera) (다공성 표면에서 액체에 피드 두 그룹), 경우 확인 하려면 Lehnert 외. 13 여기에서 보고 되는 다공성 표면에서 작은 양의 액체에 먹이 곤충의 능력을 평가 하기 위한 기술 적용. 접촉을 사용 하는 연구 및 다공성 표면에 대 한 여기에 설명 된 프로토콜 이지만, 주소 풀 먹이 메커니즘 같은 다른 연구 방법론을 변경할 수 있습니다. 또한, 응용 프로그램 마이크로 및 bioinspired 기술을 포함 하 여 다른 필드를 확장 합니다.

<table><tbody><tr><td>20% 자당 용액</td><td>도미노 설탕</td><td></td><td>dH2O</td></tr><tr><td>인산염 완충 식염수(PBS)</td>를 생산하는 데 필요한 <td>Sigma-Aldrich</td><td>P5493</td><td>곤충 해부를 위한 dH2O에서 1X로 희석된 10X 농도</td></tr> 단일 <tr><td>함몰 오목 슬라이드</td><td>AmScope</td><td>BS-C6</td><td>슬라이드는 공급 단계 설정에</td></tr> <tr>필요합니다.<td>여과지</td><td>EMD Millipore</td><td>NY6004700(60 &마이크로; m)</td> <td>곤충 먹이를 위한 다공성 표면을 생성하는 데 필요한 나일론 그물 필터 및 이소공 필터</td></tr><tr><td>여과지</td><td>EMD Millipore</td><td>NY4104700(41 &micro; m)</td> <td>곤충 먹이를 위한 다공성 표면을 생성하는 데 필요한 나일론 그물 필터 및 이소공 필터</td></tr><tr><td>여과지</td><td>EMD Millipore</td><td>NY3004700(30 &micro; m)</td> <td>곤충 먹이를 위한 다공성 표면을 생성하는 데 필요한 나일론 그물 필터 및 이소공 필터</td></tr><tr><td>여과지</td><td>EMD Millipore</td><td>NY2004700(20 &마이크로; m)</td> <td>곤충 먹이를 위한 다공성 표면을 생성하는 데 필요한 나일론 그물 필터 및 이소포어 필터</td></tr><tr><td>종이</td><td>EMD Millipore</td><td>NY1104700(11 &micro; m)</td> <td>곤충 먹이를 위한 다공성 표면을 생성하는 데 필요한 나일론 그물 필터 및 이소공 필터</td></tr><tr><td>여과지</td><td>EMD Millipore</td><td>TCTP04700(10 &마이크로; m)</td> <td>곤충 먹이를 위한 다공성 표면을 생성하는 데 필요한 나일론 그물 필터 및 이소공 필터</td></tr><tr><td>여과지</td><td>EMD Millipore</td><td>TETP04700(8 &마이크로; m)</td> <td>곤충 먹이를 위한 다공성 표면을 생성하는 데 필요한 나일론 그물 필터 및 이소공 필터</td></tr><tr><td>여과지</td><td>EMD Millipore</td><td>TMTP04700(5 &마이크로; m)</td> <td>곤충 먹이를 위한 다공성 표면을 생성하는 데 필요한 나일론 그물 필터 및 이소공 필터</td></tr><tr><td>여과지</td><td>EMD Millipore</td><td>RTTP04700(1 &micro; m)</td> <td>곤충 먹이를 위한 다공성 표면을 만드는 데 필요한 나일론 그물 필터 및 이소공 필터</td></tr><tr><td>홍채 미세 해부 가위</td><td>Carolina Biological Supply Company</td><td>623555</td><td>해부에 사용되는 가위</td></tr><tr><td>곤충 핀</td> <td>4Bioquip 제품</td><td>1208B1</td><td>해부 및 먹이 시험 중에 사용되는 핀</td></tr><tr>초<td>미세 점 해부 겸자</td><td>Carolina Biological Supply Company</td><td>624684</td><td>해부 장비</td></tr><tr><td>Leica M205 C 입체 현미경</td><td>Leica Microsystems</td><td>M205 C</td><td>입체 경 해부에 사용되는 입</td></tr>체 <tr><td>현미경 도립 컨포칼 현미경</td><td>Olympus</td><td>IX81</td><td>자기 나노 입자를 감지하는 데 사용되는 형광 현미경</td></tr><tr><td>Fisherbrand PTFE 일회용 교반 막대</td><td>Fisherscientific</td><td>S68067</td><td>나노 입자를 감지하는 데 사용되는 자석</td></tr><tr><td>Kimtech Science Kimwipes</td><td>Kimberly-Clark Professional</td><td>34155</td><td>먹이 실험 중 곤충을 확보하는 데 사용되는 조직</td></tr><tr><td>집파리(Musca domestica) 번데</td>기 <td>Mantisplace.com</td><td></td><td>실험용 곤충</td></tr><tr><td>푸른병파리(Calliphora vomitoria) 번데</td>기 <td>Mantisplace.com</td><td></td><td>실험용 곤충</td></tr><tr><td>양배추나비(Pieris rapae) 유충</td><td>Carolina Biological Supply Company</td><td>144102</td><td>실험용 곤충</td></tr><tr><td>Finnpipette F1&nbsp;</td><td>ThermoFisher Scientific</td><td>4641080N</td><td>액체 분주용 마이크로피펫</td></tr><tr><td>Finntip 250 피펫 팁</td><td>ThermoFisher Scientific</td><td>9400250</td><td>마이크로피펫 팁</td></tr><tr><td>현미경 유리 커버 슬라이드(=커버슬립)(24 x 24mm)</td><td>AmScope</td><td>CS-S24-100</td><td>컨포칼 현미경으로 곤충의 작물을 보기 위한 커버슬립</td></tr></tbody></table>

형광, 섭취 곤충에 액체 이해 능력을 결정 하기 위한 자성 나노 입자

The Ingestion of Fluorescent, Magnetic Nanoparticles for Determining Fluid-uptake Abilities in Insects

액체 먹이 곤충 섭취 다양 한 환경에 풀, 필름로 또는 작은 구멍에 액체. 액체 수집의 연구 필요 평가 놓이고 구조와 함수 관계; 그러나, 액체 흡수 메커니즘 구조 건축, 실험적인 증거와 때때로 동반된의 관측에서 역사적으로 유추 됩니다. 여기, 우리 보고 나비 (나비목)와 비행 거리 (Diptera) 액체의 소량을 사용 하 여 액체 이해 능력을 평가 하기 위한 새로운 방법. 곤충은 20% 자당 해결책 특정 기 공 크기의 필터 논문에서 형광, 자성 나노 입자와 혼합으로 먹인 다. 자르기 (유체를 저장 하는 데 사용 되는 내부 구조)는 곤충에서 제거 하 고는 confocal 현미경에 배치. 자석이 곤충 체액을 섭취 수 있습니다 나타내는 나노 입자의 존재를 확인 하는 작물에 의해 손을 흔들었다. 이 방법론은 광범위 한 먹이 하는 메커니즘 (모 세관 작용 및 액체 다리 형성)은 잠재적으로 공유할 나비목과 Diptera 때 다공성 표면에서 먹이 공개 하는 데 사용 됩니다. 또한,이 방법은 먹이 액체 먹이 곤충, 질병 전송 및 biomimetics, 나노 또는 마이크로 크기의 회로 포함 하는 잠재적으로 다른 연구에서 그 중요 한을 포함 하 여 다양 한 가운데 메커니즘의 연구에 대 한 사용할 수 있습니다 어디 액체 수송 필요 확인을 합니다.

액체 먹이 곤충 가운데 액체 이해 능력에 패턴의 연구 먹이 발생 하는 시기의 결정을 필요 합니다. 여기에 설명 된 프로토콜은 나비목 및 Diptera13중 제한 기 공 크기 가설을 테스트 하는 데 사용 됩니다. 제한 기 공 크기 가설 기 공 크기 직경12먹이 도관 직경 보다 작으면 액체 채워진 구멍에서 액체 먹이 곤충 먹이 수 없는 상태. 모 공에는 액체를 유지 하는 모 세관 압력을 극복 하 고 액체 표면에 빠는 펌프에 대 한 제공을 다공성 표면에서 들어오는 체액 고원 불안정18를 통해 안정적인 액체 다리를 형성 해야 합니다. 다양 한 크기 (그림 3)의 도관을 먹이 함께 곤충 그들은 먹을 수 있는 작은 숨 구멍 크기에 다 예상 됩니다.
<p class="jove_content" fo...

액체 먹이 곤충 다공성 표면에서 액체의 분 양 취득 하는 기능이 있다. 이 프로토콜에는 직접 먹이 솔루션을 사용 하 여 형광, 자성 나노 입자와 다공성 표면에서 액체를 섭취 하는 곤충에 대 한 능력을 결정 하는 방법을 설명 합니다.

Fluid-feeding insects ingest a variety of liquids, which are present in the environment as pools, films, or confined to small pores. Studies of liquid ...

이 절차의 전반적인 목표는 형광 자성 나노 입자와 혼합 된 자당 용액을 사용하여 액체 먹이 곤충의 먹이에 대한 생리적 매개 변수를 평가하는 것입니다. 이 방법은 곤충학 분야의 구조, 기능, 곤충 입 부분의 관계 및 곤충 먹이 메커니즘과 같은 주요 질문에 답하는 데 도움이 될 수 있습니다. 이 기술의 주요 장점은 곤충이 웅덩이 또는 액체 필름으로 존재하는 액체를 섭취할 수 있는지 확인할 수 있다는 것입니다.이 시연은 파란색 병파리의 유체 흡수 능력과 입 부분 형태가 잘 문서화되어 있기 때문에 사용합니다. 집파리, 양배추나비 및 기타 유체 먹이 곤충을 사용할 수 있습니다. 파리 번데기를 구하여 하루 18시간 동안 섭씨 23도의 빛을 가진 환경 챔버에 넣습니다.성충이 번데기에서 나온 후에는 실험 전에 먹이를 주지 마십시오. 실험용 식품의 경우 밀리리터당 0.5mg의 나노 입자가 있는 20% 자당 용액을 준비합니다. 그런 다음 매니퓰레이터, 클램프 및 공급 단계로 구성된 공급 스테이션을 준비합니다.먹이 주기에서tage, 오목한 슬라이드로 음식을 잡습니다. 또한 오목한 슬라이드를 덮을 수 있도록 다양한 기공 크기의 다양한 나일론 그물 필터와 멤브레인 필터를 준비합니다. 곤충의 몸, 다리, 날개를 접힌 티슈 페이퍼로 감싸는 것으로 시작합니다.머리와 입 부분만 노출시킵니다. 이 작업을 수행하는 동안 곤충의 날개를 함께 꼬집어 곤충을 고정하십시오. 이제 티슈 페이퍼로 감싼 날개를 두 개의 현미경 슬라이드 사이에 고정합니다.그런 다음 두 개의 슬라이드를 고정하고 클램프를 매니퓰레이터에 고정합니다. 그런 다음 매니퓰레이터를 사용하여 먹이 단계 위에 곤충을 고정합니다. 다음으로, 오목한 슬라이드의 중간에 30마이크로리터의 공급 용액을 넣고 용액을 다공성 여과지 조각으로 덮습니다.물방울은 모공을 채우는 여과지를 따라 퍼집니다. 다음으로, 입 부분의 원위 영역이 젖은 여과지와 접촉할 수 있도록 곤충을 배치하여 슬라이드의 평평한 부분에만 도달할 수 있고 곤충이 오목한 영역에서 먹이를 먹을 수 없도록 합니다. 이제 곤충 핀을 사용하여 입 부분을 여과지 위로 확장하고 곤충이 45초 동안 먹이를 먹도록 합니다.곤충이 먹이에 관심을 보이지 않으면 핀을 사용하여 45초 동안 입 부분을 여과지에 대고 채웁니다. 이것으로 급식 프로토콜이 완료됩니다. 해부를 위해 50ml 시계 유리에 곤충의 몸을 덮을 수 있는 충분한 PBS를 넣으십시오.현미경에서 모든 해부 도구와 함께 이것을 설정하십시오. 이제 날개를 닫은 상태로 티슈 페이퍼에서 곤충을 제거하십시오. 그런 다음 스프링 미세 해부 가위를 사용하여 머리, 다리 및 날개를 제거하고 흉부와 복부를 PBS에 넣습니다.장을 절개하려면 먼저 원위 복부 표피를 잡고 후방에서 흉부까지 측면을 따라 전방 방향으로 표피를 자릅니다. 큐티클만 절단하고 소화관이 손상되지 않도록 특히 주의하십시오. 다음으로, 시계 유리에 흉부와 소화관만 남을 때까지 곤충 핀을 사용하여 복부 큐티클, 뚱뚱한 몸체 및 기타 구조를 제거합니다.이제 작물을 식별합니다. 그것은 흉부와 복부의 접합부 근처에 위치한 자루 모양의 구조입니다. 필요한 경우 흉부를 추가로 절개하여 작물을 드러냅니다.그런 다음 소화관과 작물만 남기고 남아 있는 흉부를 잘라냅니다. 섭취된 나노 입자의 존재 여부를 테스트하려면 먼저 미세한 점(fine-point) 절개 겸자를 사용하여 작물을 이미징을 위한 커버 슬립으로 옮깁니다. 작물이 파열되지 않도록 주의하십시오.도립 컨포칼 현미경에서 CY3 채널 또는 위상차를 사용하여 20배 배율로 작물을 즉시 이미지화할 수 있습니다. 섭취된 나노 입자를 식별하려면 작물에서 약 10mm 떨어진 곳에서 자기 교반 막대를 흔듭니다. 앞뒤로 움직일 때마다 약 1초 정도 걸립니다.자석을 흔들면서 작동 단계를 천천히 이동하여 거의 투명한 작물 내부의 나노 입자 움직임을 스캔합니다. 나노 입자가 작물에 존재하면 자기 교반 막대와 함께 파동합니다. 다공성 표면의 용액을 먹고 사는 곤충은 공극에 액체를 유지하는 모세관 압력을 극복하기 위해 고원 불안정을 통해 안정적인 액체 브리지를 생성해야 합니다.곤충의 먹이 도관의 크기에 따라 곤충이 먹을 수 있는 가장 작은 기공 크기가 결정될 것으로 예측됩니다. 나노 입자가 섭취되었는지 평가하기 위해 곤충을 해부한 후 곤충의 입 부분을 이미지화하여 식품 운하 도관의 크기를 측정했습니다. 파리의 경우, 가성기관(pseudotrachea)의 직경과 구강 개구부(oral opening)를 측정했다.섭취된 나노 입자의 분석은 말단 입 부분 도관 크기와 곤충이 먹이를 먹을 수 있는 가장 작은 기공 크기 사이에 밀접한 관계가 있음을 시사합니다. 이 관계는 근위 입 부분에서는 볼 수 없습니다. 결과적으로, dipterans에 대한 유체 흡수는 구강 개구부보다 가성 기관(pseudotrachea)에서 먼저 발생하며 모세혈관 작용은 영양 공급에 중요한 역할을 해야 합니다.이 비디오를 시청한 후에는 곤충에게 나노 입자 용액을 먹이고, 곤충을 해부하여 작물을 분리한 다음, 작물에서 나노 입자를 검사하는 방법을 잘 이해하게 될 것입니다. 이 절차를 시도하는 동안 해부 중에 주의하는 것이 중요합니다. 작물이 파열되면 액체 내용물과 나노 입자가 유출되어 샘플이 손상될 수 있습니다.

the-ingestion-fluorescent-magnetic-nanoparticles-for-determining

Research

연구

JoVE Journal

Biology

생물학

우리 실험실에서 생산되는 형광등 nanoparticles는 그러한 생리적 항상성 동안 신호 및 중간 유체 동안 세포와 같은 생물 학적 시스템에서 영상 이온 농도와 이온 fluxes에 사용됩니다.

생물 학적 시스템에서 이온 농도의 측정을위한 형광 Nanoparticles

이 문서에서는 RAW 264.7 세포에 의한 polyanhydride의 nanoparticles이나 박테리아의 내면화를 수치 멀티 스펙트럼 이미징 유동세포계측법을 활용한 방법을 설명합니다.

멀티 스펙트럼 이미징 유동세포계측법 의해 Nanoparticles과 박테리아의 세포 내면화 분석

이 비디오는 나노 센서를 사용하여 식품 및 물 샘플에서 박테리아 오염 물질을 감지하는 기술을 보여줍니다. 표적 병원성 박테리아는 자기 이완(magnetic relaxation)과 형광 방출 방식(fluorescence emission modalities)의 조합을 통해 검출됩니다.

자기 형광 나노센서를 사용한 박테리아 오염 검출

이 비디오는 자기 나노 입자 기반 면역 분석을 위한 미세유체 시스템을 보여줍니다. 감지 시스템은 채널 내에 자기 트랩을 통합한 미세유체 장치를 사용합니다. 1차 항체와 과산화효소 접합 2차 항체에 결합된 항원 코팅된 자성 나노입자로 구성된 사전 형성된 면역복합체가 채널로 도입됩니다. 면역복합체는 외부 자기장을 가할 때 다공성 자기 트랩에 포획됩니다. 과산화효소(peroxidase)에 의한 촉매 작용 시 형광을 방출하는 형광성 기질을 사용하여 포획된 면역복합체를 현미경으로 검출합니다.

미세유체 소자를 이용한 자성 나노입자 기반 면역분석법

유동 세포 계측법에 의해 면역 세포의 정의 모집단을 가진 나노 입자의 상호 작용의 분석.

유동 세포 계측법에 의해 주요 면역 세포 모집단과 형광 나노 입자의 상호 작용의 검출

생체 내 이미징을 위한 형광단의 사용은 옵소니화, 빠른 제거, 낮은 검출 감도 및 숙주에 대한 세포 독성 효과로 인해 크게 제한될 수 있습니다. 필름 수화 및 압출에 의한 리포솜 내 형광단의 캡슐화는 형광 소멸 및 보호로 이어져 높은 검출 감도로 in vivo 이미징을 가능하게 합니다.

위한 도구로 리포좀 캡슐화 된 근적외선 형광의 형광 담금질 생체 광학 이미징

이 원고는 살아있는 세포에서 직접 형광 표지된 나노 입자의 세포내이입 후 세포 내 유전자 발현을 검출할 수 있는 새로운 기술을 설명합니다. 이 방법은 세포의 조작을 필요로 하지 않으며 표적 유전자 또는 종에 대해 제한되지 않습니다.

형광 표지 된 나노 입자를 사용하여 쥐, 인간과 돼지 유래의 살아있는 세포에서 세포 내 유전자 발현의 검출

이 프로토콜의 전반적인 목표는 비용 효율적인, 노트북에 대 한 기능 nanosensors을 합성 하 고의 급속 한 탐지는 자석 및 형광 방출 modalities의 결합을 통해 병원 성 박테리아에 특히 표적으로.

E. 콜라이 O157:H7의 Foodborne 병원 체 검사를 사용 하 여 자기 형광 Nanosensor: 신속한 감지

특정 대상 프로브 질병 (예를 들어, 염증, 감염, 및 tumorigenesis)의 다양 한 종류의 단백질 표정 등의 분자 메커니즘을 분석 하기 위한 혁신적인 도구를 나타냅니다. 이 연구에서 우리는 murine 모델 f 4/80 전용 형광 중재 단층 촬영을 사용 하 여 대 장 염의 장 대 식 세포 침투의 양적 차원 단층 평가 설명 합니다.

검색 및 대 식 세포 관련 Murine 창 자 염증의 정량화에 대 한 단층 형광 중재

산화철 나노입자는 비수성 솔 젤 시술을 통해 합성되고 음이온 짧은 분자 또는 폴리머로 코팅된다. 인간 줄기 세포 내부의 자기 나노 입자의 통합 및 생체 변환을 모니터링하기 위한 자기 측정의 사용은 진동 시료 자력계(VSM)를 사용하여 입증된다.

자기 측정을 사용하여 화학적으로 합성된 산화철 나노 입자의 세포 통합 및 후속 생분해를 모니터링합니다.

이 프로토콜의 목표는 인공 막 피더를 통해 Aedes aegypti 모기에 동물 유래 및 인공 혈액 식사를 제공하고 섭취한 식사의 양을 정확하게 정량화하는 것입니다.

Aedes aegypti 모기에서 동물 유래 혈액 및 인공 식사 먹이주기 및 정량화

학습하세요 형광 자성 나노입자를 이용한 곤충의 액체 섭취 능력 평가 방법을. 파란병파리를 사용하여 다공성 표면에서의 섭식 메커니즘을 연구하고, 생태학적 연구에 활용할 수 있는 곤충 생리학적 통찰을 얻으세요.

형광, 섭취 곤충에 액체 이해 능력을 결정 하기 위한 자성 나노 입자

더 많은 동영상 탐색