Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.

Методическая статья

Заражение мух бактериальной суспензией с помощью наноинъектора

750 просмотров

8 июля 2025 г.

В этой статье

Аннотация

Источник: Khalil, S. et al., Системная бактериальная инфекция и фенотипы иммунной защиты у Drosophila melanogaster.J. Vis. Exp.(2015)

Это видео демонстрирует нано-инъекцию бактериальной суспензии в полость тела мухи, что приводит к размножению бактерий и инфекции. Иммунный ответ мухи уничтожает некоторые бактерии, в то время как другие избегают иммунного клиренса и выживают внутри хозяина, вызывая инфекцию.

Протокол

1. Собираем и готовим мух

  1. Задняя часть Drosophila melanogaster в желаемых экспериментальных условиях. Следите за тем, чтобы мухи не переселялись во время выращивания, и убедитесь, что плотность личинок одинакова при разных видах лечения, поскольку условия окружающей среды на личиночной стадии могут сильно повлиять на фенотипы иммунной защиты во взрослой стадии.
  2. Соберите экспериментальных мух через 0 - 3 дня после выведения из куколки и перенесите их на свежую среду.
  3. Держите собранных мух при желаемой температуре (обычно подходит температура от 22 °C до 28 °C) до тех пор, пока они не состарятся через 5 - 7 дней после экклозии><. заметка: Это дает достаточно времени для того, чтобы мухи завершили метаморфоз и стали зрелыми взрослыми особями, но это происходит задолго до начала старения.
  4. Перед заражением отсортируйте нужное количество мух в отдельный флакон, опять же стараясь не допустить переполнения.
    заметка: В этой демонстрации заражаются только самцы, но в равной степени возможно заразить самок с помощью описанной процедуры.

2. Культивирование и подготовка бактерий

  1. Подготовьте мастер-пластину из выбранных бактерий не менее чем за 2 дня до заражения. Разрежьте бактерии из 15% глицеринового запаса, хранящегося в течение неопределенного времени при -80 °C. Храните эталонную пластину при температуре 4 °C до 2 недель. Всегда нарезайте мастер-пластины непосредственно из замороженного глицеринового бульона. Избегайте последовательного прохождения бактерий от планшета к планшету, так как повторное прохождение в культуре может привести к тому, что бактерии разовьют ослабленную вирулентность.
    заметка: В этом примере используются Providencia rettgeri и Escherichia coli.
  2. Используйте следующую процедуру для приготовления бактериальной суспензии для инъекций.
    1. Вырастите культуру бактерий объемом 2 мл путем инокуляции стерильной среды с одной колонией, выделенной из эталонной пластины. Доведите бактерии до стационарной фазы (например, рост O/N при 37 °C).
      заметка: И P. rettgeri, и E. coli хорошо растут в бульоне Luria при температуре от 20 до 37 °C при осторожном встряхивании.
    2. После того, как культура достигнет стационарной фазы, аккуратно гранулируйте клетки примерно из 600 мкл культуры в настольной центрифуге (3 мин при 5000 x g), отбросьте надосадочную жидкость и ресуспендируйте бактерии примерно в 1000 мкл стерильного фосфатно-солевого буфера (PBS; 137 мМ хлорида натрия, NaCl, 2,7 мМ хлорида калия, KCl, 10 мМ фосфат натрия, Na2PO4, 1,8 мМ дигидрофосфат калия, KH2PO4, pH = 7,4).
    3. Разбавляйте ресуспендированные клетки в стерильном PBS для достижения оптической плотности (OD), подходящей для используемой бактерии, измеряемой спектрофотометром в качестве поглощения при длине волны 600 нм. Используйте эту суспензию для заражения мух.
      заметка: A 600 = 0,1 или 1,0 соответствует соответственно приблизительно 108 и 109 Providencia rettgeri или E. coli на мл. Поскольку как живые, так и мертвые бактерии вносят свой вклад в оптическую плотность, важно собирать культуры на ранних стадиях стационарной фазы, прежде чем трупы бактерий накапливаются и искажают соотношение между оптической плотностью и количеством жизнеспособных бактерий, введенных во время инфекции.

3. Заразить мух

ПРИМЕЧАНИЕ: Поскольку иммунитет дрозофилы зависит от циркадного ритма, важно проводить инфекции в одно и то же время суток у экспериментальных реплик.

  1. Использование наноинъектора
    1. Подготовьте стеклянные иглы к инфицированию.
      1. Подготовьте стеклянную иглу, потянув за капилляр боросиликатного стекла с помощью съемника микропипетки.
      2. С помощью щипцов отломите кончик иглы, чтобы создать отверстие диаметром примерно 50 мкм, позволяющее выталкивать жидкость.
    2. Соберите инжектор.
      1. Поместите уплотнительное кольцо, а затем белую распорку (большую ямочку, обращенную наружу) на металлический поршень.
      2. Наполните стеклянную иглу минеральным маслом с помощью шприца с иглой 30 G.
      3. Вставьте заполненную стеклянную иглу в цангу, а затем поместите большее уплотнительное кольцо вокруг ее основания, примерно в 1 мм от тупого конца иглы.
      4. Наденьте иглу на металлический поршень и аккуратно закрутите цангу до упора.
      5. Вытолкните большую часть минерального масла из инжектора, но убедитесь, что в игле все еще есть небольшой объем масла, который будет действовать как барьер между инжектором и бактериальной суспензией. Убедитесь, что в минеральном масле или бактериальной суспензии, а также между этими двумя жидкостями нет пузырьков воздуха.
      6. Установите инжектор на нужный объем для впрыска (от 9 до 50 нл).
    3. Создание средств управления ранами.
      1. Заполните инъекторную иглу стерильным PBS, осторожно вставив кончик капиллярной иглы в трубку со средой и нажав кнопку "заполнить" на инжекторе.
        заметка: Стерильные бактериальные среды для выращивания также могут быть использованы в качестве средства контроля ран, если эксперимент требует введения бактерий, взвешенных в питательной среде. Однако, поскольку бактериальная питательная среда содержит компоненты, которые могут стимулировать иммунную систему или оказывать другое воздействие на хозяина, инертный носитель, такой как PBS, является предпочтительным.
      2. Обезболите нужное количество мух под легким потоком углекислого газа (СО2).
      3. Вводите мухам в переднюю часть брюшной полости на вентролатеральной поверхности стерильный PBS.
        заметка: Также возможно введение мух в другие места, такие как стерноплевральная пластинка грудной клетки, но важно, чтобы место инъекции было постоянным в рамках каждого эксперимента.
      4. Поместите введенных мух в свежие флаконы с новой средой, положив флаконы на бок до тех пор, пока все мухи не оправятся от анестезии, чтобы предотвратить прилипание мух к пище.
        заметка: Рекомендуется вводить PBS контрольным мухам перед введением бактерий подопытным мухам, чтобы одна и та же игла могла использоваться для обоих обработок. Не всегда будет возможность использовать одну и ту же иглу для всего эксперимента. В этом случае может быть желательно зафиксировать, какая игла использовалась с какими мухами, и включить идентификацию иглы в качестве экспериментального фактора в статистический анализ.
    4. Введите бактериальный патоген.
      1. Извлеките остатки стерильных сред из инъектора и снова наполните ту же иглу бактериальной суспензией.
      2. Повторите описанную выше процедуру (3.1.3), теперь вводя мухам бактериальную суспензию, приготовленную в процедуре 2.2.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Раскрытие информации

Конфликт интересов не декларируется.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
инкубаторПауэрс Сайентикул, ИнкDROS52SD
кисть
Флайпады CO2ФлайТафф59-114
СО2Воздушный газКомпакт-диск FG50
Смесь для выращивания дрозофил
микроскопКорпорация OlympusСЗ51
Флаконы дрозофилы из полистиролаVWR международный89092-720 (Английский
Нестерильные большие ватные шарикиБренд FisherТел.: 22-456-883
Чашки Петри с прозрачными крышками, приподнятым гребнем; 100 х 15 мм;VWR международный25384-302 (Английский)
Л.Б. Агар, МиллерДифкоNo 244520 (Английский
Петля инокуляцииVWR международный80094-488
Пипетки Rainin Clasic различных размеров
от 0,1 мкл до 2 мкл,
от 2 μл до 20 μл,
от 20 μл до 200 μл,
от 100 μл до 1000
РайнинПР-2<бр /> ПР-20<бр /> ПР-200<бр /> ПР-1000
Наконечники для микропипеток (разные размеры)VWR международный30128-376<БР /> 53503-810<БР /> 16466-008
Бульонная основа Лурия, МиллерДифкоNo 241420 (Английский
Одноразовые пробирки для культивирования из боросиликатного стеклаVWR международный47729-576
Орбитальный шейкер С-500VWR международный14005-830
центрифугаVWR международный37001-300
PBS pH 7,4 10xИнвитроген70011044
Спектрофотометр SmartSpec 3000Био-Рад170-2501
Полумикрообъемные кюветыБио-Рад223-9955 (Английский)
Вертикальный капиллярный съемникИгольчатый пипетка Kopf
3,5-дюймовые сменные стеклянные капилляры для Nanojet IIКомпания Drummond Sientific3-000-203-Г/Х
Наноджект IIКомпания Drummond Sientific3-000-204 (Английский)
щипцыИнструменты для точной науки11255-20
Шприц 10 млБД309604
Минеральное масло, белое, светлоеМакрон Файн Кемикалс6358-10
Микроцентрифужные пробирки объемом 1,5 мл; Обряд печатиСША Сайнтикал Инк.1615-5500
) ) ) гг.

Теги

Drosophila melanogaster