Name: Ekotoksykologiczny wpływ mikrodrobin plastiku na rozwój zarodków ptaków poprzez wylęg bez skorupki jaja (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2021-08-14T13:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 11 s
Description: Poznaj metodę wylęgu bez skorupki jaja do badań toksykologicznych mikroplastików na zarodkach ptaków. Ta technika poprawia niezawodność wyników w badaniach zanieczyszczeń środowiskowych.

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

Ta praca była wspierana przez kluczowe projekty badawczo-rozwojowe w Regionie Autonomicznym Sinciang-Ujgur (2017B03014, 2017B03014-1, 2017B03014-2, 2017B03014-3).

1. Przygotowanie przed ekspozycją
<ol>
	<li>Do badania narażenia wybrać zapłodnione jaja przepiórcze urodzone tego samego dnia.</li>
	<li>Wybierz jaja przepiórcze o podobnej wadze. Każde zapłodnione jajo przepiórcze to około 10-12 g.</li>
	<li>Całkowicie oczyść wszystkie zapłodnione jaja przepiórcze z zewnętrznego kału i innych zanieczyszczeń.</li>
	<li>Wysterylizuj każde wstępnie wyklute zapłodnione jajo przepiórcze i jaja, które mają być użyte (wybierz jaja o podobnym kształcie skorupy, zwłaszcza końcówkę jaja) roztworem antybiotyku (penicylina i streptomycyna, 1:1000, temperatura pokojowa). Wysterylizuj inkubator 75% etanolem.</li>
	<li>Otwórz jajka końcem wiertła dentystycznego, pozostawiając skorupkę jajka na końcu do dalszego użycia. Przed przeniesieniem zapłodnionych jaj wylewa się zawartość jaj. Ma to na celu utrzymanie wilgotności skorupki jajka. Średnica otworu jajka wynosiła około 3 cm. 
	UWAGA: Aby zmniejszyć uszkodzenie zarodka przepiórki, użyj wiertła dentystycznego, aby otworzyć koniec jaja i sprawić, by pęknięcie było tak gładkie, jak to możliwe.</li>
	<li>Po sterylizacji umieść zapłodnione jaja przepiórcze w inkubatorze o temperaturze 38 °C i wilgotności 60% na 24-48 godzin. Upewnij się, że koniec jaja przepiórczego jest skierowany do góry.</li>
	<li>Podczas inkubacji zapłodnionych jaj przepiórczych wysterylizuj narzędzia potrzebne w kolejnych eksperymentach w doniczce do sterylizacji. Narzędzia te obejmują folię plastikową, zlewkę, sterylną wodę, końcówki do pipet, proste nożyczki chirurgiczne, pęsetę i łyżkę. 
	UWAGA: Używaj folii o wystarczająco wysokiej tolerancji temperatury, aby uniknąć problemów ze sterylizacją w wysokiej temperaturze.</li>
</ol>
2. Wykluwanie jaja przepiórczego bez skorupki
<ol>
	<li>Przenieś wstępnie wyklute zapłodnione jaja przepiórcze z inkubatora na czystą ławkę i połóż je płasko na pojemniku, aby je ustabilizować na około 1-2 minuty.</li>
	<li>Za pomocą nożyczek (proste nożyczki chirurgiczne 12,5 cm) wybij mały otwór (średnica 3 mm) w środkowej osi wyklutych zapłodnionych jaj przepiórczych i wytnij mały otwór o średnicy 1-2 cm. Ostrożnie przenieś białko i żółtko zapłodnionych jaj przepiórczych do pokrojonej skorupki jajka. 
	UWAGA: Podczas wycinania małego otworu nożyczkami należy unikać dotykania żółtka jaj przepiórczych.</li>
	<li>Dodać roztwór kontrolny (bez MPs) i odsłonięty roztwór o różnej masie (0,1, 0,2 i 0,3 mg) mikrodrobin plastiku o trzech wielkościach cząstek (100, 200 i 500 nm) do zawartości jaj za pomocą pipety. W tym samym czasie dodaj 1 kroplę penicyliny i 1 kroplę streptomycyny za pomocą strzykawki o pojemności 1 ml.</li>
	<li>Przykryj otwór skorupki jajka wysterylizowaną folią (krok 1.6).</li>
	<li>Zgodnie z krokami 2.1-2.4 potraktuj wszystkie zapłodnione jaja przepiórcze.</li>
	<li>Przeniesione zarodki przepiórcze należy umieścić w inkubatorze o temperaturze 38 °C o wilgotności 60% na niezbędny okres. W tym eksperymencie użyj kąta obrotu jajka ±30°. Obracaj jajka raz na godzinę. 
	UWAGA: Transfer powinien być jak najszybszy, co wymaga większej wprawy na wczesnym etapie.</li>
</ol>
3. Pobieranie próbek
<ol>
	<li>Po siedmiu dniach hodowli należy usunąć z żółtka dobrze rozwinięte zarodki obserwowane gołym okiem i przemyć roztworem buforowym fosforanu (PBS).</li>
	<li>Wysuszyć nadmiar roztworu na zewnątrz oczyszczonego zarodka papierem absorpcyjnym i zważyć na czystej szalce Petriego.</li>
	<li>Otwórz całą jamę klatki piersiowej, oddziel wątrobę i serce od wnętrzności za pomocą szczypiec z igłami i umieść w probówkach wirówkowych o pojemności 1,5 ml natychmiast po oczyszczeniu.</li>
	<li>Szybko zapisz wagę na wadze elektronicznej i oblicz wskaźnik hepatosomatyczny (HIS = masa wątroby / masa ciała x 100). Zmierz długość mostka i tułowia.</li>
	<li>Na podstawie powyższych wskaźników oceń wpływ MP na rozwój embrionalny. 
	UWAGA: Jakość zarodka odnosi się tutaj do jakości usuwania żółtka.</li>
</ol>
4. Analiza danych
<ol>
	<li>Przedstawić dane doświadczalne w postaci średniego błędu standardowego ± (SEM).</li>
	<li>Użyj jednoczynnikowej analizy wariancji, aby porównać średnie z wielu grup prób. Istotna wartość różnicy wyniosła α = 0,05.</li>
</ol>

<ol><li>Geyer, R., Jambeck, J. R., Law, K. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Production%2C+use%2C+and+fate+of+all+plastics+ever+made%5BTitle%5D)+AND+%22Science+Advances%22%5BJournal%5D)">Production, use, and fate of all plastics ever made.</a> Science Advances. 3 (7), 5(2017).</li>
<li>Thompson, R. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Lost+at+sea%3A+Where+is+all+the+plastic%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Lost at sea: Where is all the plastic.</a> Science. 304 (5672), 838-838 (2004).</li>
<li>Barletta, M., Lima, A. R. A., Costa, M. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Distribution%2C+sources+and+consequences+of+nutrients%2C+persistent+organic+pollutants%2C+metals+and+microplastics+in+South+American+estuaries%5BTitle%5D)+AND+%22Science+of+the+Total+Environment%22%5BJournal%5D)">Distribution, sources and consequences of nutrients, persistent organic pollutants, metals and microplastics in South American estuaries.</a> Science of the Total Environment. 651, 1199-1218 (2019).</li>
<li>Eriksson, C., Burton, H., Fitch, S., Schulz, M., vanden Hoff, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Daily+accumulation+rates+of+marine+debris+on+sub-Antarctic+island+beaches%5BTitle%5D)+AND+%22Marine+Pollution+Bulletin%22%5BJournal%5D)">Daily accumulation rates of marine debris on sub-Antarctic island beaches.</a> Marine Pollution Bulletin. 66 (1-2), 199-208 (2013).</li>
<li>Zhang, C. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microplastics+in+offshore+sediment+in+the+Yellow+Sea+and+East+China+Sea%2C+China%5BTitle%5D)+AND+%22Environmental+Pollution%22%5BJournal%5D)">Microplastics in offshore sediment in the Yellow Sea and East China Sea, China.</a> Environmental Pollution. 244, 827-833 (2019).</li>
<li>Obbard, R. W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Global+warming+releases+microplastic+legacy+frozen+in+Arctic+Sea+ice%5BTitle%5D)+AND+%22Earths+Future%22%5BJournal%5D)">Global warming releases microplastic legacy frozen in Arctic Sea ice.</a> Earths Future. 2 (6), 315-320 (2014).</li>
<li>Van Cauwenberghe, L., Vanreusel, A., Mees, J., Janssen, C. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microplastic+pollution+in+deep-sea+sediments%5BTitle%5D)+AND+%22Environmental+Pollution%22%5BJournal%5D)">Microplastic pollution in deep-sea sediments.</a> Environmental Pollution. 182, 495-499 (2013).</li>
<li>Wilcox, C., Van Sebille, E., Hardesty, B. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Threat+of+plastic+pollution+to+seabirds+is+global%2C+pervasive%2C+and+increasing%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+National+Academy+of+Sciences+of+the+United+States+of+America%22%5BJournal%5D)">Threat of plastic pollution to seabirds is global, pervasive, and increasing.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 112 (38), 11899-11904 (2015).</li>
<li>Wright, S. L., Thompson, R. C., Galloway, T. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+physical+impacts+of+microplastics+on+marine+organisms%3A+A+review%5BTitle%5D)+AND+%22Environmental+Pollution%22%5BJournal%5D)">The physical impacts of microplastics on marine organisms: A review.</a> Environmental Pollution. 178, 483-492 (2013).</li>
<li>Ferreira, G. V. B., Barletta, M., Lima, A. R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Use+of+estuarine+resources+by+top+predator+fishes.+How+do+ecological+patterns+affect+rates+of+contamination+by+microplastics%5BTitle%5D)+AND+%22Science+of+the+Total+Environment%22%5BJournal%5D)">Use of estuarine resources by top predator fishes. How do ecological patterns affect rates of contamination by microplastics.</a> Science of the Total Environment. 655, 292-304 (2019).</li>
<li>Provencher, J. F., Vermaire, J. C., Avery-Gomm, S., Braune, B. M., Mallory, M. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Garbage+in+guano%3F+Microplastic+debris+found+in+faecal+precursors+of+seabirds+known+to+ingest+plastics%5BTitle%5D)+AND+%22Science+of+the+Total+Environment%22%5BJournal%5D)">Garbage in guano? Microplastic debris found in faecal precursors of seabirds known to ingest plastics.</a> Science of the Total Environment. 644, 1477-1484 (2018).</li>
<li>Baulch, S., Perry, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evaluating+the+impacts+of+marine+debris+on+cetaceans%5BTitle%5D)+AND+%22Marine+Pollution+Bulletin%22%5BJournal%5D)">Evaluating the impacts of marine debris on cetaceans.</a> Marine Pollution Bulletin. 80 (1-2), 210-221 (2014).</li>
<li>Rochman, C. M., Kurobe, T., Flores, I., Teh, S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Early+warning+signs+of+endocrine+disruption+in+adult+fish+from+the+ingestion+of+polyethylene+with+and+without+sorbed+chemical+pollutants+from+the+marine+environment%5BTitle%5D)+AND+%22Science+of+the+Total+Environment%22%5BJournal%5D)">Early warning signs of endocrine disruption in adult fish from the ingestion of polyethylene with and without sorbed chemical pollutants from the marine environment.</a> Science of the Total Environment. 493, 656-661 (2014).</li>
<li>Mattsson, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Brain+damage+and+behavioural+disorders+in+fish+induced+by+plastic+nanoparticles+delivered+through+the+food+chain%5BTitle%5D)+AND+%22Scientific+Reports%22%5BJournal%5D)">Brain damage and behavioural disorders in fish induced by plastic nanoparticles delivered through the food chain.</a> Scientific Reports. 7, 7(2017).</li>
<li>Brown, D. M., Wilson, M. R., MacNee, W., Stone, V., Donaldson, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Size-dependent+proinflammatory+effects+of+ultrafine+polystyrene+particles%3A+A+role+for+surface+area+and+oxidative+stress+in+the+enhanced+activity+of+ultrafines%5BTitle%5D)+AND+%22Toxicology+and+Applied+Pharmacology%22%5BJournal%5D)">Size-dependent proinflammatory effects of ultrafine polystyrene particles: A role for surface area and oxidative stress in the enhanced activity of ultrafines.</a> Toxicology and Applied Pharmacology. 175 (3), 191-199 (2001).</li>
<li>Salvati, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Experimental+and+theoretical+comparison+of+intracellular+import+of+polymeric+nanoparticles+and+small+molecules%3A+toward+models+of+uptake+kinetics%5BTitle%5D)+AND+%22Nanomedicine-Nanotechnology+Biology+and+Medicine%22%5BJournal%5D)">Experimental and theoretical comparison of intracellular import of polymeric nanoparticles and small molecules: toward models of uptake kinetics.</a> Nanomedicine-Nanotechnology Biology and Medicine. 7 (6), 818-826 (2011).</li>
<li>Frohlich, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Action+of+polystyrene+nanoparticles+of+different+sizes+on+lysosomal+function+and+integrity%5BTitle%5D)+AND+%22Particle+and+Fibre+Toxicology%22%5BJournal%5D)">Action of polystyrene nanoparticles of different sizes on lysosomal function and integrity.</a> Particle and Fibre Toxicology. 9, 13(2012).</li>
<li>Bexiga, M. G., Kelly, C., Dawson, K. A., Simpson, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((RNAi-mediated+inhibition+of+apoptosis+fails+to+prevent+cationic+nanoparticle-induced+cell+death+in+cultured+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Nanomedicine%22%5BJournal%5D)">RNAi-mediated inhibition of apoptosis fails to prevent cationic nanoparticle-induced cell death in cultured cells.</a> Nanomedicine. 9 (11), 1651-1664 (2014).</li>
<li>Lehner, R., Weder, C., Petri-Fink, A., Rothen-Rutishauser, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Emergence+of+Nanoplastic+in+the+Environment+and+Possible+Impact+on+Human+Health%5BTitle%5D)+AND+%22Environmental+Science%2C+Technology%22%5BJournal%5D)">Emergence of Nanoplastic in the Environment and Possible Impact on Human Health.</a> Environmental Science, Technology. 53 (4), 1748-1765 (2019).</li>
<li>Pinsino, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Amino-modified+polystyrene+nanoparticles+affect+signalling+pathways+of+the+sea+urchin+%28Paracentrotus+lividus%29+embryos%5BTitle%5D)+AND+%22Nanotoxicology%22%5BJournal%5D)">Amino-modified polystyrene nanoparticles affect signalling pathways of the sea urchin (Paracentrotus lividus) embryos.</a> Nanotoxicology. 11 (2), 201-209 (2017).</li>
<li>El-Ghali, N., Rabadi, M., Ezin, A. M., De Bellard, M. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((New+Methods+for+Chicken+Embryo+Manipulations%5BTitle%5D)+AND+%22Microscopy+Research+and+Technique%22%5BJournal%5D)">New Methods for Chicken Embryo Manipulations.</a> Microscopy Research and Technique. 73 (1), 58-66 (2010).</li>
<li>Rashidi, H., Sottile, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+chick+embryo%3A+hatching+a+model+for+contemporary+biomedical+research%5BTitle%5D)+AND+%22Bioessays%22%5BJournal%5D)">The chick embryo: hatching a model for contemporary biomedical research.</a> Bioessays. 31 (4), 459-465 (2009).</li>
<li>Faez, T., Skachkov, I., Versluis, M., Kooiman, K., de Jong, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vivo+characterization+of+ultrasound+contrast+agents%3A+microbubble+spectroscopy+in+a+chicken+embryo%5BTitle%5D)+AND+%22Ultrasound+in+Medicine+and+Biology%22%5BJournal%5D)">In vivo characterization of ultrasound contrast agents: microbubble spectroscopy in a chicken embryo.</a> Ultrasound in Medicine and Biology. 38 (9), 1608-1617 (2012).</li>
<li>Yamamoto, F. Y., Neto, F. F., Freitas, P. F., Ribeiro, C. A. O., Ortolani-Machado, C. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cadmium+effects+on+early+development+of+chick+embryos%5BTitle%5D)+AND+%22Environmental+Toxicology+and+Pharmacology%22%5BJournal%5D)">Cadmium effects on early development of chick embryos.</a> Environmental Toxicology and Pharmacology. 34 (2), 548-555 (2012).</li>
<li>Li, X. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Caffeine+interferes+embryonic+development+through+over-stimulating+serotonergic+system+in+chicken+embryo%5BTitle%5D)+AND+%22Food+and+Chemical+Toxicology%22%5BJournal%5D)">Caffeine interferes embryonic development through over-stimulating serotonergic system in chicken embryo.</a> Food and Chemical Toxicology. 50 (6), 1848-1853 (2012).</li>
<li>Lokman, N. A., Elder, A. S. F., Ricciardelli, C., Oehler, M. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Chick+Chorioallantoic+Membrane+%28CAM%29+Assay+as+an+In+Vivo+Model+to+Study+the+Effect+of+Newly+Identified+Molecules+on+Ovarian+Cancer+Invasion+and+Metastasis%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+of+Molecular+Sciences%22%5BJournal%5D)">Chick Chorioallantoic Membrane (CAM) Assay as an In Vivo Model to Study the Effect of Newly Identified Molecules on Ovarian Cancer Invasion and Metastasis.</a> International Journal of Molecular Sciences. 13 (8), 9959-9970 (2012).</li>
<li>Burns, E. E., Boxall, A. B. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microplastics+in+the+aquatic+environment%3A+Evidence+for+or+against+adverse+impacts+and+major+knowledge+gaps%5BTitle%5D)+AND+%22Environmental+Toxicology+and+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Microplastics in the aquatic environment: Evidence for or against adverse impacts and major knowledge gaps.</a> Environmental Toxicology and Chemistry. 37 (11), 2776-2796 (2018).</li>
<li>Alejo-Plata, M. D., Herrera-Galindo, E., Cruz-Gonzalez, D. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Description+of+buoyant+fibers+adhering+to+Argonauta+nouryi+%28Cephalopoda%3A+Argonautidae%29+collected+from+the+stomach+contents+of+three+top+predators+in+the+Mexican+South+Pacific%5BTitle%5D)+AND+%22Marine+Pollution+Bulletin%22%5BJournal%5D)">Description of buoyant fibers adhering to Argonauta nouryi (Cephalopoda: Argonautidae) collected from the stomach contents of three top predators in the Mexican South Pacific.</a> Marine Pollution Bulletin. 142, 504-509 (2019).</li>
</ol>

Autorzy nie mają nic do ujawnienia. Wszyscy autorzy oświadczają, że nie są im znane żadne konkurencyjne interesy finansowe ani powiązania osobiste, które mogłyby mieć wpływ na pracę nad tym artykułem.

W artykule przedstawiono skuteczny schemat eksperymentalny do oceny rozwoju zarodków przepiórek poprzez wykrycie podstawowych wskaźników rozwoju. Jednak nadal istnieją pewne ograniczenia tego eksperymentu. 
Po pierwsze, śmiertelność zarodków przepiórczych w późniejszym etapie wylęgu jest wyższa z powodu wylęgu bez skorupy. Istnieją sztucznie niekontrolowane czynniki, takie jak zniszczenie normalnego stosunku białka w procesie eksperymentalnym. Ograniczyliśmy czas ekspozycji embrionów, aby zape...

Produkcja odpadów z tworzyw sztucznych wyniosła około 6300 Mt w 2015 roku, z czego jedna dziesiąta została poddana recyklingowi, a reszta została spalona lub zakopana pod ziemią. Szacuje się, że do 2050 roku około 12 000 Mt odpadów z tworzyw sztucznych zostanie zakopanych pod ziemią1. Zwracając uwagę społeczności międzynarodowej na odpady z tworzyw sztucznych, Thompson po raz pierwszy zaproponował koncepcję mikroplastiku w 2004 roku2. Mikrodrobiny plastiku (MP) odnoszą się do małych cząstek tworzyw sztucznych o średnicy cząstek mniejszej niż 5 mm. Obecnie badacze wykryli wszechobecną obecność MP na wybrzeżach różnych kontynentów, wyspach Atlantyku, jeziorach śródlądowych, Arktyce i siedliskach głębinowych3,4,5,6,7. W związku z tym coraz więcej badaczy zaczęło badać zagrożenia środowiskowe związane z MP.
Organizmy mogą połykać MP w środowisku. MP znaleziono w przewodzie pokarmowym 233 organizmów morskich na całym świecie (w tym 100% gatunków żółwi, 36% gatunków fok, 59% gatunków wielorybów, 59% gatunków ptaków morskich, 92 rodzajów ryb morskich i 6 rodzajów bezkręgowców)8. Co więcej, posłowie mogą blokować układ trawienny organizmów, gromadzić się i migrować w ich bobies9. Stwierdzono, że MP mogą być przenoszone przez łańcuch pokarmowy, a ich spożycie różni się w zależności od zmian siedliska, etapu wzrostu, nawyków żywieniowych i źródeł pożywienia10. Niektórzy badacze donieśli o istnieniu MP w odchodach ptaków morskich11, co oznacza, że ptaki morskie działają jako nosiciele MP. Ponadto spożycie MP może wpływać na zdrowie niektórych organizmów. Na przykład, MP mogą być zaplątane w przewodzie pokarmowym, zwiększając w ten sposób śmiertelność waleni12.
Same MP mają toksyczne działanie na organizmy, jak również wspólne działanie toksyczne na organizmy z innymi zanieczyszczeniami. Połknięcie stężeń plastikowych zanieczyszczeń związanych ze środowiskiem może zakłócić funkcjonowanie układu hormonalnego dorosłych ryb13. Wielkość mikrodrobin plastiku jest jednym z ważnych czynników wpływających na ich pobieranie i akumulację przez organizmy14,15. Tworzywa sztuczne o małych rozmiarach, zwłaszcza tworzywa sztuczne o rozmiarach nano, są podatne na interakcje z komórkami i organizmami o wysokiej toksyczności16,17,18,19. Chociaż szkodliwy wpływ mikrodrobin plastiku o rozmiarach nanocząstek na organizmy przekracza obecny poziom badań, wykrywanie i ilościowe oznaczanie mikrodrobin plastiku o rozmiarach mniejszych niż kilka mikrometrów, zwłaszcza submikronowych/nanodrobin plastiku w środowisku, jest nadal dużym wyzwaniem. Ponadto nanotworzywa sztuczne mają również pewien wpływ na zarodki. Polistyren może szkodzić rozwojowi zarodków jeżowców poprzez regulację profili białkowych i genowych20.
Aby zbadać potencjalny wpływ MP na organizmy, przeprowadziliśmy to badanie. Ze względu na podobieństwo między embrionami ptaków i ludzkimi, są one zwykle wykorzystywane w badaniach nad biologią rozwojową21, w tym angiogenezie i antyangiogenezie, inżynierii tkankowej, implantach biomateriałowych i nowotworach mózgu22,23,24. Zarodki ptaków mają zalety niskiego kosztu, krótkiego cyklu hodowli i łatwej obsługi25,26. Dlatego wybraliśmy zarodki przepiórcze o krótkim cyklu wzrostu jako zwierzę doświadczalne w tym badaniu. Jednocześnie możemy bezpośrednio obserwować zmiany morfologiczne zarodków przepiórek wystawionych na działanie MP w fazie rozwoju embrionalnego przy użyciu technologii wylęgu bez skorupek jaj. Użytymi materiałami doświadczalnymi były polipropylen (PP) i polistyren (PS). Ponieważ PP i PS27 stanowią największą część typów polimerów uzyskiwanych w osadach i zbiornikach wodnych na całym świecie, najczęstszymi typami polimerów ekstrahowanymi z pochwyconych organizmów morskich są etylen i propylen28. Ten protokół eksperymentalny opisuje cały proces wizualnej oceny skutków toksykologicznych MP na zarodki przepiórek narażonych na działanie MP. Możemy łatwo rozszerzyć tę metodę, aby zbadać toksyczność innych zanieczyszczeń dla rozwoju zarodkowego innych zwierząt jajorodnych.

<table><tbody><tr><td>&nbsp; Młynek do tkanek z wieloma próbkami</td><td>Shanghai Jingxin Industrial Development Co., Ltd.</td><td>Tissuelyser-24</td><td>Miel duże tworzywa sztuczne na małe w niskiej temperaturze</td></tr><tr><td>Waga elektroniczna</td><td>OHAUS corporation</td><td>PR Precyzja</td><td>Służy do ważenia</td></tr><tr><td>Zapłodnionych jaj przepiórczych</td><td>Guangzhou Cangmu Agricultural Development Co., Ltd.</td><td></td><td>Jaja przepiórcze do wylęgu bez skorupy</td></tr><tr><td>Fluorescencyjne cząstki polipropylenu</td><td>Foshan Juliang Optical Material Co., Ltd.</td><td></td><td>Rodzaje tworzyw sztucznych wybranych do eksperymentu</td></tr><tr><td>Inkubator</td><td>Shandong, Bangda Incubation Equipment Co., Ltd.</td><td>264 szt</td><td>Zapewnij miejsce do wzrostu i rozwoju zarodka</td></tr><tr><td>Mikrosfery polistyrenowe w skali nanometrowej</td><td>Xi' Ruixi Biological Technology Co., Ltd.</td><td>100 nm, 200 nm, 500 nm</td><td>Rodzaje tworzyw sztucznych wybranych do eksperymentu</td></tr><tr><td>Linijka stalowa</td><td>Deli Group</td><td>20 cm</td><td>Służy do pomiaru&nbsp; długości</td></tr><tr><td>Pionowy ciśnieniowy sterylizator parowy do ogrzewania</td><td>Fabryka instrumentów medycznych Shenan w Szanghaju</td><td>LDZM-80KCS-II</td><td>Sterylizuj artykuły eksperymentalne</td></tr></tbody></table>

ekotoksykologiczny wpływ mikrodrobin plastiku na rozwój zarodków ptaków poprzez wylęg bez skorupki jaja

Ecotoxicological Effects of Microplastics on Bird Embryo Development by Hatching without Eggshell

Mikroplastik to nowy globalny rodzaj zanieczyszczeń, który stanowi wielkie zagrożenie dla zdrowia zwierząt ze względu na ich pobieranie i translokację w tkankach i organach zwierzęcych. Wpływ ekotoksykologiczny mikrodrobin plastiku na rozwój zarodków ptaków nie jest znany. Ptasie jajo jest kompletnym systemem rozwoju i odżywiania, a cały rozwój zarodka zachodzi w skorupce jaja. W związku z tym bezpośredni zapis rozwoju zarodków ptaków pod wpływem zanieczyszczeń, takich jak mikrodrobiny plastiku, jest wysoce ograniczony przez nieprzezroczystą skorupkę jaja w tradycyjnym wylęgu. W tym badaniu wpływ mikrodrobin plastiku na rozwój zarodków przepiórek był wizualnie monitorowany poprzez wylęganie się bez skorupki jaja. Główne etapy obejmują czyszczenie i dezynfekcję zapłodnionych jaj, inkubację przed ekspozycją, krótkotrwałą inkubację po ekspozycji oraz ekstrakcję próbki. Wyniki pokazują, że w porównaniu z grupą kontrolną, mokra masa ciała i długość ciała grupy narażonej na mikrodrobiny plastiku wykazywały różnicę statystyczną, a udział wątroby w całej grupie narażonej znacznie wzrósł. Dodatkowo oceniliśmy czynniki zewnętrzne, które wpływają na inkubację: temperaturę, wilgotność, kąt rotacji jaj i inne warunki. Ta eksperymentalna metoda dostarcza cennych informacji na temat ekotoksykologii mikrodrobin plastiku oraz nowego sposobu badania niekorzystnego wpływu zanieczyszczeń na rozwój zarodków.

Do analizy danych doświadczalnych porównano masę mokrą, długość ciała, długość mostka oraz zmianę wskaźnika hepatosomatycznego pomiędzy grupą kontrolną a 6 grupami eksperymentalnymi, co pozwoliło na pomiar i odzwierciedlenie wzrostu oraz rozwoju embrionów przepiórnika z perspektywy makroskopowej. W każdej grupie wykryto sześć prawidłowych embrionów przepiórnika. Każdy embrion osiągnął wymagany stopień rozwoju według skali Hamburgera i Hamiltona (HH).
Na Rysunku 1 ...

Ten artykuł przedstawia metodę wylęgu bez użycia skorupki jajka do badań toksykologicznych zanieczyszczeń cząstkowych, takich jak mikroplastik.

Ekotoksykologiczny wpływ mikrodrobin plastiku na rozwój zarodków ptaków poprzez wylęg bez skorupki jaja

Microplastics are an emerging global pollutant type that poses a great health threat to animals due to their uptake and translocation in animal tissues ...

Ten eksperyment będzie składał się z czterech części. Przygotowanie przed ekspozycją, wylęg jaja przepiórczego bez skorupy, proces inkubacji i pobieranie próbki, oraz reprezentatywne wyniki. Obejrzyj poniższy film, aby zapoznać się z konkretnym procesem eksperymentalnym. W teście ekspozycji do eksperymentu wybrano tę samą partię zapłodnionych jaj przepiórczych. Jaja o podobnej wielkości zostały wyselekcjonowane w celu zmniejszenia błędu doświadczalnego. W tym samym czasie wszystkie przepiórki zapładniają jaja, a jaja powinny być całkowicie oczyszczone, ponieważ na ich skorupkach będzie kał i inne substancje. Następnie wyklute, zapłodnione jaja przepiórcze i jaja przeznaczone do użycia zostały zdezynfekowane penicyliną i mycyną Podczas umieszczania należy zwrócić uwagę na górę skierowaną w dół, a następnie koniec skierowany do góry. Proces czyszczenia jajka nie jest pokazany na filmie. Następnym krokiem jest proces mielenia skorupki jajka. To najważniejszy krok w przygotowaniach. Śpiewana skorupka jajka jest nacięta w środku wielkości jajka za pomocą wiertła dentystycznego, ale nie można jej złamać. Starając się, aby powierzchnia pęknięcia nacięcia była wystarczająco gładka, inkubator zdezynfekowano 75% roztworem acinolu. Jajo zapłodnione przepiórcze umieszczone w inkubatorze o wilgotności 60% i 38

ecotoxicological-effects-microplastics-on-bird-embryo-development

Research

JoVE Journal

Environment

Środowisko

Łatwy dostęp do zarodka umożliwił przeprowadzenie eksperymentów mapujących losy komórek przy użyciu kilku podejść, w tym chimer kurczaka i przepiórki oraz ogniskowego znakowania barwnikiem. W niniejszym artykule przedstawiamy metodę przygotowania jaja, która została zoptymalizowana pod kątem długiego czasu przeżycia.

Wycinanie okienka w jajach kurzych do badań nad rozwojem

W niniejszym artykule przedstawiamy prostą metodologię umożliwiającą długotrwałą hodowlę embrionów ptaków ex-ovo. Technika ta jest idealna do eksperymentów podłużnych, które wymagają pełnej dostępności optycznej i/lub sterylnego transportu embrionów ptaków.

System hodowli embrionów kurzych ex-ovo odpowiedni do obrazowania i zastosowań mikrochirurgicznych

Zięba zebry (Taeniopygiaguttata) jest cennym organizmem modelowym; jednak wczesne etapy rozwoju zeberki nie zostały dokładnie zbadane. Protokół opisuje, w jaki sposób przeprowadzać preparację wczesnych zarodków do zastosowań rozwojowych i molekularnych.

Sekcja i dalsza analiza zarodków zięby zeberki we wczesnych stadiach rozwoju

Narażenie na toksyny środowiskowe może mieć dotkliwy wpływ na rozwijające się zarodki. Wiadomo, że substancje chemiczne zaburzające gospodarkę hormonalną, takie jak bisfenole, niekorzystnie wpływają na układ nerwowy. W tym miejscu opisujemy protokół wykorzystujący model sieci neuronalnej kręgowców (zarodków piskląt) in vitro w celu zbadania funkcjonalnego wpływu ekspozycji na toksyny na wczesne zarodki.

Ocena wpływu związków zaburzających funkcjonowanie układu hormonalnego na rozwój funkcji sieci neuronalnej kręgowców z wykorzystaniem układów wieloelektrodowych

Narażenie na toksyczne czynniki środowiskowe może poważnie wpłynąć na rozwój z długoterminowymi skutkami. Przedstawiono szczegółowe protokoły ilustrujące strategię wykorzystującą skuteczny model laboratoryjny do badania wpływu wczesnej ekspozycji embrionalnej na bisfenol A. Zapewniamy testy płodności i behawioralne w celu monitorowania skuteczności naszych testów biologicznych narażenia na toksyny.

Długoterminowe behawioralne i reprodukcyjne konsekwencje narażenia zarodków na toksyczne substancje w niskich dawkach

Ten protokół opisuje trzy metody pozyskiwania i wykorzystywania zarodków kurczaków w wieku od 5 do 8 dni oraz ich błony kosmówkowo-omoczniowej (CAM) jako modelu in vivo do badania obrazowania ultrasonograficznego z kontrastem i dostarczania leków za pośrednictwem mikropęcherzyków.

Przygotowanie zarodków ex ovo kurczaków i naczyń błony moczowo-omoczniowej jako modelu in vivo do obrazowania ultrasonograficznego ze wzmocnieniem kontrastowym i badań nad dostarczaniem leków za pośrednictwem mikropęcherzyków

To jest skuteczna metoda do wykrywania supresorów lub czynników powodujących przerzuty raka. Komórki, transdukowane biblioteką ekspresji, są wstrzykiwane do układu naczyniowego błony kosmówkowo-omoczniowej kurczaka w celu utworzenia kolonii przerzutowych. Kolonie o zmniejszonej lub zwiększonej inwazyjności są wycinane, namnażane, ponownie wstrzykiwane w celu potwierdzenia ich fenotypu, a na koniec analizowane przy użyciu sekwencjonowania o wysokiej przepustowości.

Odkrycie regulatorów przerzutów przy użyciu szybkiego i ilościowego modelu błony nazębiowej przyżyciowej kurcząt

Zarodki/larwy danio pręgowanego rozwijają się zewnętrznie i są optycznie przezroczyste. Bioakumulację mikrodrobin plastiku u ryb we wczesnych stadiach życia można łatwo ocenić za pomocą znakowanych fluorescencyjnie mikrogranulek.

Akumulacja i dystrybucja fluorescencyjnych mikrodrobin plastiku we wczesnych stadiach życia danio pręgowanego

Kurze zarodki, jako klasyczny model rozwojowy, są używane w naszym laboratorium do oceny kardiotoksyczności rozwojowej po ekspozycji na różne zanieczyszczenia środowiska. Metody ekspozycji i metody oceny morfologicznej/funkcjonalnej zostały opisane w niniejszym manuskrypcie.

Wykorzystanie zarodka kurzego jako potężnego narzędzia w ocenie kardiotoksyczności rozwojowej

Test nasiąkniętych kulek polega na ukierunkowanym dostarczeniu odczynnika testowego w dowolnym momencie rozwoju w celu zbadania regulacji różnicowania i morfogenezy komórek. Przedstawiono szczegółowy protokół, mający zastosowanie do każdego doświadczalnego modelu zwierzęcego, dotyczący przygotowania trzech różnych rodzajów namoczonych koralików i wszczepienia ich w komórkę międzypalcową zarodka kurczaka.

Analiza różnicowania komórek, morfogenezy i wzorcowania podczas embriogenezy kurczaka przy użyciu testu z namoczonymi kulkami

Poznaj metodę wylęgu bez skorupki jaja do badań toksykologicznych mikroplastików na zarodkach ptaków. Ta technika poprawia niezawodność wyników w badaniach zanieczyszczeń środowiskowych.

Ekotoksykologiczny wpływ mikrodrobin plastiku na rozwój zarodków ptaków poprzez wylęg bez skorupki jaja

Przeglądaj więcej filmów