Een methode voor het evalueren van Insecticide werkzaamheid tegen Bed Bug, Cimex lectularius, Eieren en First stadia
15 maart 2017
Insecticide evaluaties zijn vaak gericht tegen volwassen insecten, in plaats van onvolwassen stadia. Hier presenteren we een protocol voor het evalueren van insecticiden tegen bed bug eieren met een vergelijking met de eerste nimfenstadium bedwants podium. Deze protocollen kunnen worden aangepast voor andere insecten insecticide werkzaamheid in niet-volwassen levensstadia evalueren.
Het algemene doel van dit experiment is om de effectiviteit van insecticiden bij het doden van bedwantseeieren en eerste instar-larven te beoordelen. Deze methode kan helpen bij het beantwoorden van belangrijke vragen in het gebied van entomologie, zoals de effecten van toxicologische tests op bedwantseeieren en kleine nimfen. Het grote voordeel van deze techniek is dat het is ontworpen voor het behandelen van een moeilijk insectenlevensfase met insecticiden, met name de eierfase.
Om het experiment te beginnen, trekt u vijf tot 10 gepaarde, goed gevoede volwassen vrouwelijke bedwantsen uit een kolonie en plaatst u de vrouwtjes in een petrischaal met filterpapier. Bereid 10 replica's voor om ervoor te zorgen dat er genoeg eieren zijn voor de insecticide-assay. Controleer de schalen elke dag om te zien of de vrouwtjes eieren hebben gelegd.
Zodra de vrouwtjes eieren hebben gelegd, haalt u de vrouwtjes uit de petrischaal en plaatst u ze dagelijks in nieuwe petrischalen met nieuw filterpapier. Noteer de gegevens op de oude en nieuwe petrischalen. Laat de eieren vier tot vijf dagen ouder worden voordat u met de assay begint.
Zodra de eieren de juiste leeftijd hebben, verwijdert u de bedwantseieren voorzichtig van het filterpapier met behulp van pincetten met zachte punt. Schaaf voorzichtig de bodem van het ei dat aan het filterpapier is bevestigd met behulp van de pincetten en pak vervolgens het ei voorzichtig vast zonder te veel druk uit te oefenen om te voorkomen dat de bedwantseieren worden weggegooid. Plaats de verwijderde bedwantseieren in hun respectievelijke groepen in de plastic petrischalen.
Wrijf de bodem van elke petrischaal aan de buitenkant met een wasverzachterblad om statische elektriciteit te beperken die bedwantseieren kan wegslingeren. Bereid vervolgens seriële verdunningen van insecticiden om een reeks van vijf verschillende concentraties en een controleoplossing met alleen kraanwater te krijgen, elk tot een volume van 20 ml. Neem 50 ml centrifugeerbuisjes die voorgesneden zijn op de ml-lijn en snijd vervolgens fijn gaas in vierkanten die groot genoeg zijn om in de dop te passen.
Schroef het gaas strak vast waarbij eventuele oneffenheden in de centrifugeerbuisjes worden geëlimineerd met behulp van de dop van de centrifugeerbuis. Plaats vervolgens met behulp van een verfkwast een groep bedwantseieren op het gaas in een centrifugeerbuis. Dompel de groep bedwantseieren in de gesneden centrifugeerbuis gedurende vijf seconden in een insecticideconcentratie.
Verwijder de centrifugeerbuis uit de insecticideoplossing. Plaats de centrifugeerbuis direct op laboratoriumweefsel om het gaas met de eieren erin te drogen. Na het drogen, verwijdert u de groep eieren uit de centrifugeerbuis met behulp van een kleine fijne kwast en plaatst u ze in een schone petrischaal met schoon filterpapier.
Noteer de eiersterfte gedurende 14 dagen om ervoor te zorgen dat alle eieren voldoende tijd hebben gehad om uit te komen. Corrigeer voor sterfte in de controlebehandeling met behulp van Abbott's formule. Voer de geregistreerde sterfte in met de bijbehorende concentraties in de analysesoftware om LC50-waarden te berekenen.
Scheed een groep van vijf volwassen mannetjes en vijf volwassen vrouwtjes bedwantsen die de vorige dag zijn gevoed en plaats ze in een petrischaal met filterpapier. Laat de volwassen bedwantsen acht dagen lang paren en eieren leggen. Verwijder vervolgens de volwassenen uit de petrischalen en laat de eieren uitkomen tot eerste instar-larven in de petrischalen.
Verzamel de ongevoede eerste instar-larven van dezelfde leeftijd met behulp van een verfkwast en plaats ze vervolgens in nieuwe schone petrischalen tot de insecticide-assay. Pipet 150 microliter aliquots van elk van de vijf eerder bereide verdunningen van insecticide en water voor de controlegroep op individuele filterpapieren. Verdeel de insecticide gelijkmatig door druppels rond de hele rand en het midden van het filterpapier aan te brengen.
Plaats de behandelde filterpapieren afzonderlijk op individuele hardboardpanelen. Laat groepen eerste instar-larven los op de individuele filterpapieren terwijl deze nog nat zijn met insecticide en dek de eerste instar-larven af met de onderkant van een petrischaal die omgekeerd is en plaats een gewicht op de petrischaal om te voorkomen dat de eerste instar-bedwantsen ontsnappen. Noteer de sterfte van eerste instar-bedwantsen na 24 uur blootstelling aan alle insecticidenconcentraties.
Corrigeer voor sterfte in de controlebehandeling met behulp van Abbott's formule. Voer de geregistreerde sterfte en concentraties in de analysesoftware in om LC50-waarden te berekenen. Het percentage respons of sterfte van Harlin-stam bedwantseieren op vijf verschillende concentraties van metocloprid beta-cyfluthrin nam toe naarmate de dosis toenam.
De sterfte bereikte 100% bij de hoogste geteste concentratie. Nadat u deze video hebt bekeken, zou u een beter begrip moeten hebben van hoe u de werkzaamheid van insecticiden tegen bedwantseieren en eerste instar-larven kunt evalueren.
Bekijk het volledige transcript en krijg toegang tot duizenden wetenschappelijke video's
Overzicht
Deze studie presenteert een protocol voor het evalueren van de effectiviteit van insecticiden tegen bedwantseneieren en eerste instars. De methode is bedoeld om de uitdagingen aan te pakken bij het beoordelen van de werkzaamheid van insecticiden in niet-volwassen levensstadia, die vaak over het hoofd worden gezien in traditionele evaluaties.
Belangrijkste onderdelen van de studie
Wetenschapsgebied
- Entomologie
- Effectiviteit van insecticiden
- Insectenlevensstadia
Achtergrond
- Insecticide-evaluatie richt zich meestal op volwassen insecten.
- Onvolwassen stadia, zoals eieren en nimfen, zijn cruciaal voor plaagbestrijding.
- Het begrijpen van de effecten van insecticiden op deze stadia kan plaagbestrijdingsstrategieën verbeteren.
- Deze studie biedt een methode die is aangepast voor het beoordelen van insecticiden op bedwantseneieren.
Doel van de studie
- Om de effectiviteit van insecticiden op bedwantseneieren en eerste instars te evalueren.
- Om een protocol te ontwikkelen dat kan worden aangepast voor andere insectensoorten.
- Om de kennis op het gebied van entomologie over de impact van insecticiden op niet-volwassen stadia te verbeteren.
Gebruikte methoden
- Verzamel 5 tot 10 gepaarde, goed gevoede volwassen vrouwelijke bedwantsen.
- Plaats de vrouwtjes in een Petri-schaal met filterpapier.
- Bereid 10 replica's voor om voldoende eiproductie te garanderen.
- Controleer de schalen dagelijks op eierlegging.
Belangrijkste resultaten
- Het protocol beoordeelt met succes de effectiviteit van insecticiden op bedwantseneieren.
- Eerste instars werden ook geëvalueerd om de gevoeligheid te vergelijken.
- De resultaten wijzen op het belang van het targeten van onvolwassen stadia in plaagbestrijding.
- Deze methode kan worden aangepast voor andere insectensoorten.
Conclusies
- Het evalueren van insecticiden op niet-volwassen stadia is cruciaal voor effectieve plaagbestrijding.
- De studie biedt een waardevol protocol voor toekomstig onderzoek.
- Verdere studies zijn nodig om de implicaties voor andere insectenplagen te onderzoeken.
Veelgestelde vragen
Executive Industry Relevance
Evaluating insecticide efficacy across all life stages, including eggs and early instars, is critical for comprehensive pest control strategies in biopharma and public health R&D. This method enables quantitative assessment of toxicological impact on immature bed bug stages, supporting target validation and mechanistic de-risking in vector control programs. By generating concentration-response data and LC50 values for non-adult life stages, the approach improves predictive confidence in early-stage discovery and portfolio prioritization for novel insecticidal compounds.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Scientific Value: Enables interrogation of insecticidal mechanisms across vulnerable life stages, clarifying target engagement in eggs and first instars.
- Operational Value: Supports biological de-risking by confirming activity where traditional adult-focused assays may fail.
- Predictive Value: Enhances target confidence through stage-specific efficacy profiling, informing go/no-go decisions in lead identification.
Screening & Assay Development
- Scientific Value: Produces standardized, reproducible concentration-response curves for quantifying LC50 in bed bug eggs and first instars.
- Operational Value: Enables scalable, high-throughput preparation of insecticide dilutions and exposure protocols using dip and contact assays.
- Assay Readiness: Generates quantitative mortality outputs suitable for compound screening and structure-activity relationship analysis.
Translational & Preclinical Research
- Scientific Value: Supports disease-relevant system modeling by evaluating efficacy in early life stages that contribute to population resilience.
- Operational Value: Ensures translational continuity from discovery through preclinical validation by capturing full lifecycle susceptibility.
- Risk-Adjusted Advancement: Informs preclinical go/no-go decisions by revealing stage-specific resistance or tolerance patterns.
Pipeline & Workflow Integration
The method integrates into the discovery continuum from early target validation through lead identification and preclinical evaluation, particularly for vector control and public health insecticide development.
- Discovery Biology: Supports hypothesis testing of insecticidal mechanisms by enabling efficacy assessment in non-adult life stages often missed in standard screens.
- Screening: Delivers assay readiness through standardized dipping and contact protocols that yield reproducible, quantitative mortality data.
- Analytics: Provides LC50 calculations and concentration-response modeling that allow cross-compound comparison and potency ranking.
- Translational Research: Connects early-stage findings to preclinical continuity by addressing efficacy across the bed bug lifecycle, a key factor in resistance management.
- Enterprise Reuse: Establishes a reusable platform for evaluating novel insecticidal compounds against difficult-to-treat life stages, reducing redundant assay development.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence by revealing stage-specific susceptibility and reducing mechanistic ambiguity in insecticide action.
- Operational Value: Delivers standardized, reproducible protocols for egg and first instar assays, minimizing variability across laboratories.
- Strategic Value: Improves capital efficiency by enabling early de-risking of compounds that fail against immature stages, preventing late-stage failure.
- Portfolio Impact: Supports risk-adjusted prioritization by identifying compounds with broad lifecycle activity, enhancing advancement decisions.
Implementation Considerations
- Requires expertise in entomological handling, insect rearing, and micro-manipulation of eggs and early instars.
- Dependent on precise dilution preparation, exposure timing, and environmental controls to ensure assay validity.
- Necessitates standardized mortality scoring and correction using Abbott's formula for control-adjusted analysis.
- Involves adaptation considerations when extending the protocol to other insect species with differing egg morphology or instar behavior.
- Practical limitations include the labor-intensive nature of egg collection, aging, and individual handling, which may constrain throughput without automation.
