Method Article

System do hodowania ryb cebra z recyrkulacją wody

DOI:

10.3791/69847

⸱

March 13th, 2026

 ,  ,  , 
1Department of Biology, Northern Michigan University, 2Department of Biology, Shenandoah University

* These authors contributed equally

In This Article

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Przedstawiamy tutaj nowy, łatwy w budowie i nisko kosztowy protokół dotyczący obiegowego hodowania rybki labiryntowej.

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Rybki zebry są popularnym organizmem modelowym do przeprowadzania badań in vivo, częściowo ze względu na to, że są uważane za tanie w utrzymaniu. Jednak komercyjne systemy zakwaterowania są zwykle zbyt kosztowne dla mniejszych grup badawczych. Istnieje wiele niestandardowych systemów zakwaterowania rybek zebry, ale mają problemy z niekonsekwentnymi warunkami wodnymi, słabymi wskaźnikami cyrkulacji wody i delikatnymi zbiornikami. Te problemy projektowe zmniejszają przydatność tych systemów do długoterminowych programów badawczych. W tym artykule prezentujemy niestandardowy, recyrkulatoryczny stelaż do zakwaterowania rybek zebry, który jest nowatorski, przystępny cenowo i łatwy w budowie. Ten system, w połączeniu z naszym wcześniej opublikowanym projektem zbiornika zakwaterowania, pozwala na zakwaterowanie rybek zebry na każdym etapie rozwoju. Istnieją wiele poziomów filtracji i sterylizacji, które ustanawiają stabilne warunki wodne, umożliwiające długoterminowe wykorzystanie rybek zebry do badań i nauczania. System opisany poniżej był używany przez nasze laboratorium do zakwaterowania rybek zebry przez 9 lat, reprezentując wiele pokoleń zakwaterowanych ryb i setki eksperymentów.

Introduction

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Rybki zebra są często wykorzystywanym organizmem modelowym w badaniach biologicznych. Tolerują wiele warunków środowiskowych i łatwo się rozmnażają, wydając na świat dużą liczbę potomstwa1. Są doskonałym modelem dla szerokiego zakresu badań biologicznych, w tym nad zdrowiem ludzkim, stanami zapalnymi, genetyką i toksykologią1,2,3,4,5,6,7. Oferują także opcję niedrogą, z stosunkowo niskim poziomem koniecznej konserwacji. Jednak stworzenie systemu hodowlano-schronieniowego dla rybek zebry może być onieśmielające, szczególnie dla osób z mniejszym doświadczeniem – należy wziąć pod uwagę wiele czynników, takich jak tempo recyrkulacji, jakość wody i wyzwania związane z hodowlą rybek zebry na wielu etapach ich rozwoju.

Komercyjne systemy do hodowli rybek zebry są często drogie, co może stanowić znaczną barierę dla mniejszych laboratoriów lub tych z ograniczonymi funduszami. Systemy te mogą kosztować dziesiątki tysięcy dolarów, zwłaszcza z dodatkami takimi jak automatyczne karmniki i automatyczna czystość, ale te dodatki są niepotrzebne dla laboratoriów dbających o budżet, a także dla tych, którzy chcą wykorzystać rybki zebry w zajęciach dydaktycznych. Dla tego typu obiektów budowa systemu hodowlano-schronieniowego dla rybek zebry jest znacznie bardziej uzasadniona. Opublikowano już inne artykuły z planami konstrukcyjnymi na miarę, ale każdy z nich ma swoje wady. Kim i in. przedstawili metodę budowy łatwego do skonstruowania systemu z 80 zbiornikami8. W momencie publikacji, budowa taka kosztowała około 500 dolarów, ale w dzisiejszych czasach byłoby to znacznie drożej. Paige i in. stworzyli plan jako ulepszenie wcześniej wspomnianej metody, ale koszt budowy wynosił 1500 dolarów9. Ponadto, koszt utrzymania kolonii 150 rybek oszacowano na 1000 dolarów co 3 miesiące9.

W tym artykule opisaliśmy metodę budowy recyrkulacyjnego systemu hodowlano-schronieniowego i filtracyjnego dla rybek zebry, która, w połączeniu z wcześniej opublikowanym projektem zbiornika hodowlano-schronieniowego10, jest znacznie tańsza niż komercyjnie dostępne systemy. Ponadto, jest prosta w budowie i wymaga kilku powszechnie dostępnych narzędzi. System, korzystając z 30 pojedynczych zbiorników (około 70% pojemności), jest także stosunkowo cichy, generując dźwięk na poziomie około 60 dBA, co odpowiada normalnej rozmowie lub telewizji11. Za pomocą kilku prostych modyfikacji lub poprzez uruchamianie go z mniejszą liczbą zbiorników, uważamy, że system mógłby być używany bezpośrednio w zajęciach dydaktycznych bez odwracania uwagi uczniów. Ogólny projekt systemu recyrkulacyjnego przedstawia się następująco: woda, która została podgrzana i skondycjonowana, jest pompowana z kanału sumpowego przez główną linię zaopatrzenia wodnego, która przenosi ją w górę przez środek stojaka hodowlano-schronieniowego. Zawory kulowe od głównej linii zaopatrzenia dostarczają wodę do dyfuzora, który dostarcza wodę o regulowanych szybkościach przepływu do poszczególnych zbiorników na każdej poziomie. Aby zapobiec nadmiernej budowie ciśnienia w głównej linii zaopatrzenia, system wykorzystuje linię uwalniania ciśnienia z regulowanym zaworem kulowym, aby zwrócić nadmiar wody z powrotem do kanału sumpowego. Woda wchodząca do zbiorników z dyfuzora recyrkuluje w zbiornikach, a "przepełnienie" jest odprowadzane przez lekko pochyloną leję, która przebiega przez środek stojaka hodowlano-schronieniowego na każdym poziomie. Woda z leji przepływa następnie do pionowej rury zwrotnej, która zwraca ją do kanału sumpowego, gdzie jest czyszczona przez wielostopniowy filtr w kasecie i sterylizuje się światłem UV.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Opisany protokół został wcześniej zatwierdzony do użytku przez Komitety Opieki nad Zwierzętami Instytucjonalnymi na Uniwersytecie Northern Michigan oraz na Uniwersytecie Shenandoah.

UWAGA: Do cięcia rur PVC na część powrotną wody w systemie będzie potrzebowała piła. W tym protokole użyto narzędzia rotacyjnego, ale inne typy pił będą wystarczające dla większości cięć, z wyjątkiem tych potrzebnych do rurek powrotnych zbiorników. Do cięcia przezroczystych rurek winylowych do zasilania linii wody użyto noża użytkowego. Aby dokręcić zacisk do węży, potrzebny jest śrubokręt. Aby przymocować powroty zbiorników PVC do uchwytu powrotu PVC, będzie potrzebna wiertło z wrzecionem 3/16" (0.47 cm) (nieco większe/mniejsze wrzeciona również będą działać). Aby uniknąć obrażeń, należy zachować ostrożność podczas korzystania z narzędzi elektrycznych. Poniższy protokół opisuje produkcję stojaka służącego do łączenia się z wcześniej opublikowanym projektem zbiornika10. Jeśli zostanie użyty alternatywny zbiornik, konieczne będzie dokonanie zmian w instrukcjach dotyczących zasilania i powrotu wody w zbiorniku, aby pasowały do specyfikacji zbiornika.

1. Montaż stojaka (Rysunek 1A)

  1. Złóż wsporniki. Każdy wspornik musi znajdować się na wysokości 21-1/4" (54 cm), 37" (94 cm) i 52-3/4" (134 cm) nad ziemią, a czwarta warstwa musi znajdować się na wysokości 68-1/8" (173 cm) nad ziemią. Umieść każdą półkę na wspornikach. Podane liczby reprezentują dokładne wysokości zaprezentowanego tu projektu.
  2. Jeśli system będzie korzystał z innego stojaka z powodu kwestii kosztowych lub dostępności, dostosuj wszystkie inne pomiary odpowiednio. To samo dotyczy, jeśli używane zbiorniki nie są opisane w pracy Lipscomb et al.10.

2. Wspornik do systemu powrotu zbiorników (Rysunek 1A)

  1. Wytnij rurkę z polichlorku winylu (PVC) o średnicy 3/4" (1.9 cm) na długość 5' (152.4 cm). Będzie to wsparcie dla rurek powrotnych zbiorników.
  2. Wsuń wspornik do systemu. Umieść wspornik pionowo przebiegający przez cztery warstwy półek. Umieść na końcu stojaka (wzdłuż) i na środku szerokości). Włóż mały (2" x 2" / 5.08 cm x 5.08 cm) kawałek styropianu (lub cokolwiek, co może wytrzymać wilgoć) pod wspornik powrotny, aby zapobiec jego spadaniu przez dolną półkę stojaka.
  3. Wywierć otwory w wsporniku, jeden otwór bezpośrednio przez wspornik na każdej warstwie półki. Wywierć otwory 7" (17.78 cm) nad powierzchnią każdej półki. Następnie włóż 10" (25.4 cm) kawałek drutu lub sznurka przez otwór. Użyj tego kawałka później, aby zamocować rury powrotu wody PVC.

3. Montaż systemu powrotu wody (Rysunek 1B-D)

UWAGA: Rury powrotu wody odbierają wodę z poszczególnych zbiorników i przenoszą ją do pionowej rury powrotnej, która transportuje wodę do sump, gdzie jest filtrowana i ostatecznie recyrkuluje z powrotem do systemu.

  1. Złóż pionową rurę powrotną (Rysunek 1B). Pionowy rury powrotnej przewodzi wodę z rur powrotnych wody do basenu sump.
    1. Wytnij 2" (5.08 cm) średnicy rury PVC na cztery kawałki o odpowiedniej długości: 4" (10.16 cm), 12-3/4" (32.39 cm), 11-1/2" (29.21 cm) i 3" (7.62 cm).
    2. Weź kawałek 4" (10.16 cm) i zaznacz górną i dolną stronę. Przymocuj złącze T PVC do dolnej strony (przymocuj złącze T tak, aby jego kąt 45° był skierowany w dół).
    3. Podłącz kawałek PVC o długości 12-3/4" (32.39 cm) do przeciwległego końca złącza T z kroku 3.1.2.
    4. Podłącz kolejne złącze T PVC jak poprzednio do dostępnego końca PVC z kroku
    5. Podłącz kawałek PVC o długości 11-1/2" (29.21 cm) do przeciwległego końca złącza T z kroku 3.1.4.
    6. Podłącz kolejne złącze T PVC jak poprzednio do dostępnego końca PVC z kroku 3.1.5.
    7. Podłącz kawałek PVC o długości 3" (7.62 cm) do przeciwległego końca złącza T z kroku 3.1.6.
    8. Przymocuj 2" (5.08 cm) PVC końcówkę do dostępnego końca PVC z kroku 3.1.7.
    9. Przymocuj 2" (5.08 cm) PVC 45° łokieć do końca

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Prezentowany tutaj protokół pozwoli na stworzenie trójpoziomowego systemu hodowlany z obiegiem wodnym dla rybek zebra fish (Rysunek 1). W połączeniu z wcześniej opublikowanym modułowym projektem zbiorników na ryby zebra fish10, system ten może łatwo pomieścić 30-36 pojedynczych zbiorników, z czego każdy duży zbiornik jest w stanie pomieścić ~40 ryb w gęstości poniżej 10 dorosłych ryb/litr1. Łącznie system hodowlany może pomieścić ponad 1200 dor...

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Opisany tutaj system obiegowego zamknięcia można skonstruować w całości za mniej niż 1500 dolarów. Szacowany koszt roczny wynosi zaledwie 75 dolarów, zakładając, że nie będą potrzebne zastępcze elementy, a wszystkie komponenty są dostępne w lokalnych i internetowych sklepach. Aby ukończyć budowę tego projektu nie potrzeba specjalnych narzędzi ani umiejętności, co sprawia, że montaż jest dostępny dla większości osób, choć konieczne jest zmodyfikowanie długości materiałów, jeśli nie używa się dokładnego metalowego stojaka ...

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Autorzy nie mają nic do ujawnienia.

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Autorzy chcieliby podziękować wielu studentom, którzy pomagają w utrzymaniu i modyfikacji systemu mieszkaniowego przez ostatnie 9 lat.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
0.17" średnica wewnętrzna przezroczysta rura winylowa 20 stópLowes814315
1-1/2" korek do rury PVC x3Lowes23899
2" korek do rury PVC x1Lowes23900
3/4" średnica wewnętrzna przezroczysta rura winylowa 5 stóp Lowes879267
3/4" do 1/2" gwintowany łokieć i 1/2" adaptor Lowes23931
3/4" x 3/4" x 1/2" Tx4Lowes3311539
3/8" złącze gwintowane nylonowe T x3Lowes877110
3/8" średnica wewnętrzna przezroczysta rura winylowa 5 stópLowes879263
40 galonów studzienka sumpTractor Supply2229846
5/8" średnica wewnętrzna przezroczysta rura winylowa 10 stópLowes814320
AAwipes 8-w-1 Zestaw testowy do akwarium AmazonB0D2RG3LXR
Attmu 50 szt. wielokrotnego użytku paski mocująceAttmu8350503624091
Filtr piankowy Bacto-sure o wysokiej gęstości (2-pack)Pets Warehouse8729780257055
Filtr kasetonowy Cascade CCF3UL, 100 galonów, 265sphAquatic Warehouse30172015946Zakupiony od Amazon
Rura Charlotte 10 stóp PVC 1-1/2" średnica x2Lowes23830
Rura Charlotte 2-cal x 2-cal PVC DWV sanitarne TLowes23395
Rura Charlotte 5 stóp PVC 1-1/4" średnicaLowes23982
Rura Charlotte 5 stóp PVC 2" średnicaLowes23832
Rura Charlotte 5 stóp PVC 3/4" średnicaLowes23990
Honeforest miernik TDSWalmartB073713G5F
Półka przemysłowa 48 x 24 x 72Lowes23395
Ispinner 28 szt. uchwyty węża zębategoHome Depot313206783
JoyTube plastikowe reduktory złączy węża 5/8" do 3/8" opakowanie 3 sztukiAmazonB08DNJY57G
LASCO 2-cal x 2-cal x 2-cal dia Łokieć PVCLowes23910
Pompa do stawów zanurzana (2100 GPH)AmazonB004DFMZME
Qmseller stal nierdzewna zawór do akwarium x6AmazonB07PDSVH3N
Grzejnik do akwarium zanurzalnyAmazonB0DLG8VSL8
Tetra whisper łatwa w użyciu pompa powietrza do akwariówAmazonB0009YF4FI
UV światło sterylizator Coralife Turbo Twist UV sterylizator, 6xCoralife96316156005Zakupiony od Amazon
Uxcell kropelkowy zakłócanie wartość na 5/8" podwójny gwintowany złącze wodne dla akwarium kontrola przepływu - 3 sztuki x2Harfington1003460Zakupiony od Amazon

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Harper, C., Lawrence, C. The Laboratory Zebrafish. , CRC Press. Florida. (2011).
  2. Dooley, K., Zon, L. I. Zebrafish: a model system for the study of human disease. Curr Opin Genet Dev. 10 (3), 252-256 (2000).
  3. Szychlinska, M. A., Marino Gammazza, A. The zebrafish model in animal and human health research. Int J Mol Sci. 26 (5), 1945(1945).
  4. LeBert, D. C., Huttenlocher, A. Inflammation and wound repair. Semin Immunol. 26 (4), 315-320 (2014).
  5. Harvie, E. A., Huttenlocher, A. Neutrophils in host defense: new insights from zebrafish. J Leukoc Biol. 98 (4), 523-537 (2015).
  6. Rouf, M. A., et al. The recent advances and future perspectives of genetic compensation studies in the zebrafish model. Genes Dis. 10 (2), 468-479 (2023).
  7. LeBert, D. C., Squirrell, J. M., Huttenlocher, A., Eliceiri, K. W. Chapter 3 - Second harmonic generation microscopy in zebrafish. Methods Cell Biol. 133, 55-68 (2016).
  8. Kim, S., Carlson, R., Zafreen, L., Rajpurohit, S. K., Jagadeeswaran, P. Modular, easy-to-assemble, low-cost zebrafish facility. Zebrafish. 6 (3), 269-274 (2009).
  9. Paige, C., Hill, B., Canterbury, J., Sweitzer, S., Romero-Sandoval, E. A. Construction of an affordable and easy-to-build zebrafish facility. J Vis Exp. (93), e51989(2014).
  10. Lipscomb, B., Seymour, N., Lewis, J., LeBert, D. C. An affordable and easy-to-construct zebrafish housing system for stable long-term laboratory research. Zebrafish. 20 (6), 260-270 (2023).
  11. Virostek, P. Sound effects decibel level chart. , Creativefieldrecording.com. https://www.creativefieldrecording.com/2017/11/01/sound-effects-decibel-level-chart/ (2017).
  12. Guibert, N., Mocho, J., Bally-Cuif, L., Bedu, S. Balance between daily water renewal and nitrate levels in a recirculating zebrafish housing system. Zebrafish. 22 (5), 189-194 (2025).
  13. Hammer, H. S. Water Quality for Zebrafish Culture. The Zebrafish in Biomedical Research. , Academic Press. (2020).

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Zebrafish HousingRecirculating SystemCustom Built RackModel OrganismWater FiltrationWater SterilizationLong Term HousingAffordable SystemResearch AquariumZebrafish Maintenance

Related Articles