Este artigo demonstra os princípios de uma injeção rápida, minimamente invasiva de micropartículas fluorescentes para a circulatory system de peixes pequenos e a visualização na vivo das micropartículas em sangue de peixe.
É necessária uma assinatura do JoVE para visualizar este conteúdo. Faça login ou inicie seu teste gratuito.
Artigo de método
Este artigo demonstra os princípios de uma injeção rápida, minimamente invasiva de micropartículas fluorescentes para a circulatory system de peixes pequenos e a visualização na vivo das micropartículas em sangue de peixe.
A administração sistémica de tamanho micro partículas em um organismo vivo pode ser aplicada para a visualização da vasculatura, drogas e entrega de vacina, implantação de células transgénicas e pequenos sensores ópticos. No entanto, microinjeções intravenosas em animais de pequenos porte, que são principalmente usados em laboratórios biológicos e veterinários, são muito difíceis e exigem pessoal treinado. Aqui, vamos demonstrar um método robusto e eficiente para a introdução de micropartículas no sistema circulatório do adulto peixe-zebra (Danio rerio) por injeção para o rim de peixe. Para visualizar as micropartículas introduzidas na vasculatura, propomos uma técnica simples de intravital imagem em guelras de peixe. In vivo , monitoramento do zebrafish pH sangue foi realizada utilizando um fluorescente microencapsulado injetado sonda, SNARF-1, para demonstrar uma das possíveis aplicações da técnica descrita. Este artigo fornece uma descrição detalhada do encapsulamento do corante sensíveis ao pH e demonstra os princípios da injeção rápida e visualização das microcápsulas obtidas para in vivo de gravação do sinal fluorescente. O método proposto de injeção é caracterizado por uma taxa de mortalidade baixa (0-20%) e alta eficiência (70-90% de sucesso) e é fácil de instituir utilizando equipamentos comumente disponíveis. Todos os procedimentos descritos podem ser executados em outras espécies de peixes pequenos, tais como guppies e medaka.
A administração de microtamanho de partículas em um organismo animal é uma tarefa importante em áreas como a droga e vacina entrega1, vasculatura visualização2, implantação de célula transgénicos3e implantação minúsculo sensor óptico 4 , 5. no entanto, o procedimento de implantação para microescala partículas dentro do sistema vascular dos animais de laboratório pequeno é difícil, especialmente para os organismos aquáticos delicados. Para amostras de pesquisa populares como zebrafish, aconselha-se que estes procedimentos ser esclarecido usando protocolos de vídeo.
Microinjeções intracardíacos e capilares exigem microcirurgia únicas instalações e pessoal treinado para a entrega de microobjects em sangue de zebrafish. Anteriormente, uma retro-orbital injeção manual3 foi sugerido como um método fácil e eficaz para a administração de células toda. No entanto, em nossa experiência, por causa da pequena área da rede capilar de olho, é preciso muita prática para alcançar o resultado desejado desta técnica.
Aqui, descrevemos um método para implantação de micropartículas robusta e eficiente para o sistema circulatório por injeção manual diretamente no tecido renal de zebrafish adulto, que é rica em capilares e vasos renais. Esta técnica baseia-se no protocolo de vídeo para transplante de células para o zebrafish rim6, mas foram eliminados os passos microcirúrgicos traumáticos e demorados. O método proposto é caracterizado por baixa mortalidade (0-20%) e alta eficiência (70-90% de sucesso) e é fácil de instituir utilizando equipamentos comumente disponíveis.
Uma parte importante do protocolo proposto é a visualização das implantado micropartículas (se eles são colorida ou fluorescente) nos capilares de gill, que permite a verificação da qualidade da injeção, uma áspera avaliação relativa do número de injetados de partículas e a deteção do sinal espectral para medições fisiológicas diretamente do sangue circulante. Como um exemplo das possíveis aplicações da técnica descrita, demonstramos o protocolo para medições em vivo do pH do sangue zebrafish usando uma sonda fluorescente microencapsulada, SNARF-1, originalmente sugerido em Borvinskaya et al. 20175.
Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.
Todos os procedimentos experimentais foram realizados em conformidade com a directiva da União Europeia 2010/63/UE para experiências em animais e foram aprovados do Animal temas pesquisa Comissão do Instituto de biologia na Universidade Estatal de Irkutsk.
1. fabricação de microcápsulas
Nota: Microcápsulas carregando uma tintura fluorescente são preparadas usando um conjunto de camada por camada de polieletrolitos oposta carregado7,8. Todos os procedimentos foram realizados em temperatura ambiente.
2. preparação da óptica de configuração e calibragem de microencapsulados SNARF-1
Nota: Medições de pH áspero com microencapsulados SNARF-1 pode ser feita usando imagens em dois canais de um microscópio fluorescente7, mas neste protocolo um microscópio fluorescente de um canal ligado a um espectrómetro de fibra foi aplicado.

3. preparação para injeção
4. injeção
5. visualização in Vivo
Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.
Os resultados obtidos vêm de um dos três principais categorias do protocolo apresentado: a formação de micropartículas fluorescentes por encapsulamento de um corante fluorescente (Figura 1), a injeção de rim de microcápsulas com mais visualização no Gill capilares (Figura 2 e 3) e, finalmente, na vivo espectral gravação de fluorescência SNARF-1 para monitorar níveis de pH (
Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.
Para demonstrar a injeção de micropartículas no rim zebrafish, usamos semi-permeável microcápsulas carregadas com um corante indicador. Assim, o protocolo contém instruções para a preparação das microcápsulas usando o assembly de camada por camada de polieletrolitos oposta carregado7,8,15,16,17 ,18 (figu...
Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.
Os autores não têm nada para divulgar.
Autores grandemente reconhecem a ajuda de Bogdan Osadchiy e Evgenii Protasov (Universidade Estatal de Irkutsk, Rússia) em preparação do protocolo de vídeo. Esta pesquisa foi apoiada pela Fundação de ciência russo (#15-14-10008) e a Fundação russo de pesquisa básica (#15-29-01003).
Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.
| Nome | Empresa | Número de catálogo | Comentários |
|---|---|---|---|
| SNARF-1-dextran, 70000 MW | Thermo Fisher Scientific | D3304 | Sonda fluorescente. Qualquer outro corante fluorescente ligado a polímero apropriado pode ser usado como enchimento de microcápsula |
| Conjugado de isotiocianato de albumina-fluoresceína (FITC-BSA) | SIGMA | A9771 | Sonda fluorescente |
| Isotiocianato de rodamina B-Dextrano (RITC-dextrano) | SIGMA | R9379 | Sonda fluorescente |
| Cloreto de cálcio | SIGMA | C1016 | CaCO3 formação |
| de modelosCarbonato de sódio | SIGMA | S7795 | CaCO3 formação de modelos |
| Poli(cloridrato de alilamina), MW 50000 (PAH) | SIGMA | 283215 | Polímero catiônico |
| Poli(4-estirenossulfonato de sódio), MW 70000 (PSS) | SIGMA | 243051 | Polímero aniônico |
| Poli-L-lisina [20 kDa] enxertado com polietilenoglicol [5 kDa], g = 3,0 a 4,5 (PLL-g-PEG) | SuSoS | PLL(20)- g[3.5]-PEG(5) | Polímero final para aumentar a biocompatibilidade de microcápsulas Cloreto de |
| sódio | SIGMA | S8776 | Para dissolver polímeros aplicados |
| Sistema de Purificação de Água | Millipore | SIMSV0000 | Para preparar água deionizada |
| Agitador magnético | Stegler | Para formação | |
| de modelos de CaCO3Eppendorf Pesquisa mais pipeta, 1000 µ L | Eppendorf | Soluções de dosagem | |
| Eppendorf Pesquisa mais pipeta, 10 µ L | Eppendorf | Soluções de dosagem Ponteiras de | |
| pipeta, faixa de volume de 200 a 1000 µ L | F.L. Medical | 28093 | Soluções de dosagem |
| Pontas de pipeta, faixa de volume 0.1-10 μ L | Eppendorf | Z640069 | Soluções de dosagem |
| Mini-centrífuga Microspin 12, | BioSan | Para procedimento de centrifugação-lavagem de microcápsulas | |
| Tubos de microcentrífuga, 2 mL | Eppendorf | Z666513 | Síntese e armazenamento de microcápsulas |
| Agitador Intelli-mixer RM-1L | ELMY Ltd. | Para reduzir a agregação de microcápsulas | |
| ultrassônica | Para reduzir a agregação de microcápsulas | ||
| Fones de ouvido | Para proteger os ouvidos do ultrassom | ||
| Ácido etilenodiaminotetracético | SIGMA | EDS | Para dissolver os modelos de CaCO3 |
| Fosfato monossódico | SIGMA | S9638 | Preparação de tampões de pH |
| Fosfato dissódico | SIGMA | S9390 | Preparação de tampões de pH |
| Hidróxido de sódio | SIGMA | S8045 | Para ajustar o pH da solução de EDTA e tampões |
| Câmara do termostato | Para secar microcápsulas em lâmina de vidro | ||
| Hemocitômetro câmara | Para investigar a distribuição de tamanho e concentração das microcápsulas preparadas | ||
| Microscópio fluorescente Mikmed 2 | LOMO | Visualização in vivo de microcápsulas em sangue | |
| de peixeConjunto de filtros fluorescentes para SNARF-1 (deve ser escolhido dependendo do modelo do microscópio; o exemplo é fornecido) | Chroma | 79010 | Visualização de microcápsulas com sondas fluorescentes |
| Espectrômetro de fibra QE Pro | Ocean Optics | Calibração de microcápsulas sob microscópio | |
| Fibra óptica QP400-2-VIS NIR, 400 μ m, 2 m | Oceânica | Para conectar o espectrômetro com a porta do microscópio | |
| Colimador F280SMA-A | Thorlabs | Para conectar o espectrômetro com a porta do microscópio | |
| sob microscópio | |||
| Microcapilares de vidro Intra MARK, 10 µ L | Blaubrand | BR708709 | Para coletar sangue de peixe |
| Óleo de cravo | SIGMA | C8392 | Anestesia de peixe |
| Lanceta nº 11 | Apexmed international B.V. | P00588 | Para cortar a cauda do peixe e soltar a agulha de aço da ponta do autoinjetor de insulina |
| Heparina, 5000 U/mL | Calbiochem | L6510-BC | Para tratar todas as superfícies que entram em contato com o sangue de peixe durante a coleta de sangue de peixe |
| Seven 2 Go Pro pH-meter com um microeletrodo | Mettler Toledo | Para determinar o pH do sangue de peixe | |
| Agulhas de caneta de insulina Micro-Fine Plus, 0,25 x 5 mm | Becton, Dickinson and Company | Para procedimento de injeção. Qualquer agulha fina (Ø 0,33 mm ou menos) é apropriada | |
| Capilares de vidro, 1 x 75 mm | Hirschmann Laborgerä te GmbH & Co | 9201075 | Para procedimento de injeção |
| Tocha | de gás Para soldar agulha de aço ao capilar de vidro | ||
| Microinjetor IM-9B | NARISHIGE | Para dosagem precisa de microcápsulas suspensão Placas de | |
| Petri, 60 mm x 15 mm, poliestireno | SIGMA | P5481 | Para manipulações com peixes sob anestesia |
| Colher | de plásticoPara manipulações com peixes sob anestesia | ||
| Esponja | Para manipulações com peixes sob anestesia | ||
| Tesoura de dissecção | Thermo Scientific | 31212 | Para remover a cobertura branquial da cabeça do peixe |
| Pipeta Pasteur, 3,5 mL | MARCA | Z331767 | Para umedecer as guelras dos peixes |
Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.