3 차원 (3D)-배열 하는 높은 처리량 Zebrafish 태아에 대 한 서식 파일을 인쇄
2018년 6월 1일
여기, 우리 디자인 하 고 서식 파일, 높은 처리량 zebrafish 태아 96 잘 접시에 배열에 대 한 같은 서식 파일의 사용에 자세한 절차 뒤 개 zebrafish 태아 조작 프로토콜을 제시.
이 방법은 제브라피시 배아 배열 절차의 속도를 크게 높이고 제브라피시를 고처리량 스크리닝에 진정으로 적합하게 만들 수 있습니다. 이 기술의 주요 장점은 3D 프린팅 템플릿을 사용하여 제브라피시 배아를 96 또는 384웰 매트릭스에 사전 배열하여 매우 효율적인 플레이트 준비 프로세스를 용이하게 한다는 것입니다. 우리는 모듈식 플레이트의 각 웰에 개별 배아를 수동으로 선택하고 선택하여 나노 입자를 스크리닝하는 동안 이 방법에 대한 아이디어를 처음 얻었고 효율성을 높이고자 했습니다.
Tianyu 외에도 동료 대학원생인 Yue Jiang이 절차를 시연할 예정입니다. 표준 96웰 플레이트에 맞는 12 x 8 96웰 레이아웃으로 배열 템플릿을 설계하는 것으로 이 절차를 시작합니다. 텍스트 프로토콜에 자세히 설명되어 있습니다.
0.1mm 정밀도의 3D 프린터를 사용하여 템플릿을 인쇄합니다. 템플릿의 일부 주요 구성 요소는 entrapment chamber, entrapment well, vacuum chamber 및 air-in outlet입니다. 제브라피시 배아 산란을 수행하려면 먼저 투명한 플라스틱 칸막이로 수컷과 암컷을 분리합니다.
그런 다음 산란 하루 전에 짝짓기 상자 당 두 쌍의 수컷과 암컷 물고기를 놓습니다. 산란 당일에는 아침에 칸막이를 벗고 수컷과 암컷 물고기를 섞습니다. 수컷과 암컷 물고기를 제거하고 미세한 그물망 여과기를 사용하여 제브라피시 배아를 수집합니다.
달걀수 250ml로 배아를 씻습니다. 수집된 배아를 Holtfreter's Solution을 사용하여 Petri 접시로 옮깁니다. 실체 현미경을 사용하여 죽은 배아와 수정되지 않은 배아를 제거합니다.
배아를 섭씨 28.5도의 인큐베이터에 넣습니다. 수정 후 4시간이 지나면 배아를 관찰하고 죽거나 건강하지 않은 배아를 제거합니다. 이제 배아는 다음 단계를 밟을 준비가 되었습니다.
500ml의 탈이온수로 템플릿을 2-3회 세척한 후 건조 오븐에 5분 동안 넣습니다. 그런 다음 바닥 챔버를 밀봉 필름으로 테이프로 붙입니다. 템플릿 하단의 공기 배출구를 통해 진공 펌프를 연결하여 밀봉 필름으로 밀봉된 챔버에서 음압을 생성합니다.
플라스틱 이송 피펫을 사용하여 약 150개의 배아를 템플릿에 넣습니다. 각 웰에 하나의 배아가 갇힐 때까지 전체 템플릿을 수평으로 흔듭니다. 이 단계에서는 사용 가능한 모든 제브라피시 배아를 확인하고 확인하는 것이 중요합니다.
Holtfreter 버퍼가 매우 낮으면 템플릿을 흔들어 버퍼를 추가할 수 있습니다. 여분의 Holtfreter's Solution과 우물에 갇히지 않은 배아를 폐기하십시오. 진공 펌프를 끄고 분리하십시오.
표준 96웰 플레이트를 템플릿에 거꾸로 놓고 동시에 회전합니다. 템플릿의 바닥을 두드리거나 공기 배출구를 압축 가스 분진 캔에 연결하여 템플릿에서 갇힌 모든 배아를 96웰 플레이트로 옮깁니다. 마지막으로 밀봉 필름을 제거하고 나중에 사용할 수 있도록 500ml의 탈이온수로 템플릿을 위에서 아래로 세 번 세척합니다.
여기에 표시된 것은 템플릿에 의해 배열된 96웰 플레이트의 부분 이미지입니다. 반대로, 이 이미지는 수동으로 배열된 96웰 플레이트의 부분 이미지를 보여줍니다. Manual and Arraying template method에 의해 도금된 후의 배아의 전반적인 건강 상태가 여기에 표시됩니다.
배아의 부화율, 생존율 및 기형률에 기초하여, 두 경우 모두 배아의 전반적인 건강에 대한 유의미한 영향은 관찰되지 않았다. 이 기술을 완전히 익히면 제대로 수행되면 2-3분 안에 96 또는 384웰 플레이트 1개를 준비할 수 있습니다. 개발 후 이 기술은 연구자들이 이 모델 유기체의 새로운 기능을 최대한 활용하고 진정한 체외 고처리량 스크리닝을 달성할 수 있는 길을 열었습니다.
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개요
이 기사는 제브라피쉬 배아 배열 템플릿을 설계하고 제작하기 위한 프로토콜을 제시하며, 이를 통해 96웰 플레이트에 고처리량으로 배열할 수 있습니다. 이 방법은 제브라피쉬 배아 배열 절차의 효율성을 크게 향상시킵니다.
주요 연구 요소
과학 분야
- 신경과학
- 발달 생물학
- 고처리량 스크리닝
배경
- 제브라피쉬는 투명한 배아로 인해 생물학 연구에 널리 사용됩니다.
- 고처리량 스크리닝 응용 프로그램에는 효율적인 배아 배열이 중요합니다.
- 기존 방법은 수동 선택을 포함하며, 이는 시간이 많이 소요될 수 있습니다.
- 3D 프린팅된 템플릿의 도입은 효율성을 개선하기 위한 새로운 솔루션을 제공합니다.
연구 목적
- 고처리량 제브라피쉬 배아 배열을 위한 프로토콜을 개발합니다.
- 효율적인 배아 배치를 위해 3D 프린팅된 템플릿을 활용합니다.
- 나노 입자 테스트를 포함한 다양한 응용 프로그램을 위해 스크리닝 프로세스를 향상시킵니다.
사용된 방법
- 12x8 레이아웃의 3D 프린팅된 배열 템플릿 설계.
- 96 또는 384웰 매트릭스에 제브라피쉬 배아를 사전 배열합니다.
- 대학원생들에 의한 절차 시연.
- 구현을 위한 상세한 텍스트 프로토콜.
주요 결과
- 3D 프린팅된 템플릿을 사용하면 신속하고 효율적인 배아 배열이 가능합니다.
- 수동 방법에 비해 상당한 시간 절약이 가능합니다.
- 고처리량 스크리닝 기능을 촉진합니다.
- 실험을 위한 플레이트 준비에 효과적임을 입증했습니다.
결론
- 개발된 프로토콜은 제브라피쉬 배아 배열의 효율성을 향상시킵니다.
- 3D 프린팅된 템플릿의 활용은 주요 혁신입니다.
- 이 방법은 고처리량 스크리닝을 수행하는 연구자들에게 유익합니다.
자주 묻는 질문
Executive Industry Relevance
High throughput zebrafish embryo arraying is a critical bottleneck in phenotypic screening and early-stage compound evaluation. The introduction of a 3D-printed template with vacuum manipulation enables rapid, reproducible preparation of multi-well plates, directly supporting scalable screening workflows. This innovation enhances operational efficiency and supports portfolio-wide compound triage in discovery-stage biopharma R&D.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Accelerates preparation of zebrafish embryos for hypothesis-driven compound testing.
- Enables robust phenotypic screening by standardizing embryo placement across wells.
- Supports functional target validation by facilitating high-content, parallelized assays.
Screening & Assay Development
- Delivers rapid, reproducible arraying of embryos for multi-well plate-based screening.
- Improves assay throughput and consistency, reducing manual variability.
- Enables efficient scaling to 96- and 384-well formats for compound libraries.
Translational & Preclinical Research
- Supports disease-relevant phenotypic assays in zebrafish embryos for translational insights.
- Facilitates continuity from early discovery to preclinical model validation.
- Reduces operational barriers to implementing high-throughput in vivo screening platforms.
Pipeline & Workflow Integration
This 3D-printed template method integrates at the interface of early discovery and screening, enabling seamless transition from embryo collection to high-throughput phenotypic assays.
- Discovery Biology: Streamlines hypothesis testing by enabling rapid setup of parallel experimental conditions.
- Screening: Provides standardized, reproducible embryo arraying for quantitative screening outputs.
- Analytics: Supports consistent measurement of phenotypic endpoints across large sample sets.
- Translational Research: Bridges early discovery and preclinical validation by enabling scalable in vivo assays.
- Enterprise Reuse: Offers a reusable, adaptable platform for repeated high-throughput screening campaigns.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence and reduces biological variability in screening assays.
- Operational Value: Standardizes embryo arraying, enabling reproducibility and scalability.
- Strategic Value: Improves go/no-go decision quality and resource allocation in early discovery.
- Portfolio Impact: Supports risk-adjusted prioritization by enabling robust, high-throughput phenotypic data generation.
Implementation Considerations
- Requires access to precision 3D printing and basic vacuum instrumentation.
- Demands operator proficiency in embryo handling and template operation.
- Standardization of washing and transfer steps is critical for reproducibility.
- Adaptable to both 96- and 384-well plate formats for diverse screening needs.
- Template cleaning and maintenance are essential for sustained performance.
