Эта статья демонстрирует принципы быстро, миниинвазивная инъекции флуоресцентные микрочастиц в circulatory system рыбки и визуализации в vivo микрочастиц в крови рыб.
Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.
Методическая статья
Эта статья демонстрирует принципы быстро, миниинвазивная инъекции флуоресцентные микрочастиц в circulatory system рыбки и визуализации в vivo микрочастиц в крови рыб.
Системного администрирования микро размера частиц в живой организм может применяться для визуализации сосудистую, наркотиков и вакцинации, имплантации крошечные оптических датчиков и трансгенных клеток. Однако внутривенного введения микроинъекций в мелких животных, которые в основном используются в биологических и ветеринарных лабораторий, очень сложны и требуют квалифицированного персонала. Здесь мы демонстрируем надежный и эффективный метод для введения микрочастиц в кровеносную систему взрослых рыбок данио (Danio рерио) путем инъекций в рыбы почек. Чтобы визуализировать введено микрочастиц в сосудистую, мы предлагаем простой метод прижизненной визуализации в жабры рыбы. В естественных условиях мониторинг pH крови данио рерио была выполнена с использованием вводят Микрокапсулированный флуоресцентный зонд, SNARF-1, чтобы продемонстрировать один из возможных применений описанные методики. Эта статья содержит подробное описание инкапсуляции рН чувствительных красителя и демонстрирует принципы быстрой инъекции и визуализации полученных микрокапсулы для записи в vivo флуоресцентного сигнала. Предложенный метод впрыска характеризуется низкой смертности (0-20%) и высокая эффективность (70-90% успеха) и это легко институт с помощью обычно доступных оборудования. Все описанные процедуры можно выполнять на других мелких рыб, таких как гуппи и оризии.
Администрация микро размера частиц в организм животных является одной из важных задач в таких областях, как наркотиков и доставки вакцины1, сосудистую визуализации2, трансгенными ячейку имплантации3и имплантации крошечные оптический датчик 4 , 5. Однако, трудно процедура имплантации микромасштабной частиц в сосудистой системе мелких лабораторных животных, особенно для деликатной водных организмов. Для популярных исследований образцов как данио рерио, он сообщил, что эти процедуры необходимо уточнить с помощью видео протоколов.
Внутрисердечной и капиллярной микроинъекций требуют квалифицированного персонала и уникальных микрохирургии зал для доставки microobjects в zebrafish кровь. Ранее ретро орбиталь ручной инъекций3 было предложено как простой и эффективный метод для управления всей клетки. Однако по нашему опыту, из-за небольшой площади глаз капиллярной сети, это занимает много практики для достижения желаемых результатов от этого метода.
Здесь мы описываем метод для надежной и эффективной микрочастица имплантации в кровеносную систему путем ручной инъекции непосредственно в ткани почек взрослых рыбок данио, который богат капилляров и почечных сосудов. Эта техника основана на протоколе видео для трансплантации клеток в zebrafish почек6, но болезненным и длительным микрохирургическое шаги были ликвидированы. Предложенный метод характеризуется низкой смертности (0-20%) и высокая эффективность (70-90% успеха) и это легко институт с помощью обычно доступных оборудования.
Важной частью предлагаемого протокола является визуализация имплантированных микрочастиц (если они флуоресцентные или раскрашенная) в капиллярах Гилл, который позволяет для проверки качества инъекции, грубый относительной оценки числа вводят частицы и обнаружение спектрального сигнала для физиологических измерений непосредственно из циркулирующей крови. В качестве примера возможных применений описаны методики, мы демонстрируем протокол для измерений в vivo данио рерио рН крови с помощью Микрокапсулированный флуоресцентного зонда, SNARF-1, первоначально предложенных в Borvinskaya и др. 20175.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Все экспериментальные процедуры были проведены в соответствии с директивой ЕС 2010/63/ЕС для экспериментов на животных и были одобрены животное темам исследований Комитета из Института биологии Иркутского государственного университета.
1. Изготовление микрокапсулы
Примечание: Микрокапсулы, ношение флуоресцентные краски готовятся с использованием слой за слоем Ассамблеи противоположно заряженных полиэлектролитов7,8. Все процедуры были выполнены при комнатной температуре.
2. Подготовка оптические установки и калибровки Микрокапсулированный SNARF-1
Примечание: Грубая рН измерения с микрокапсулами SNARF-1 могут быть сделаны с использованием изображений в двух каналах флуоресцентный Микроскоп7, но в настоящем Протоколе, один одноканальной флуоресцентный Микроскоп связаны волоконно-спектрометр был применен.

3. подготовка для инъекций
4. инъекции
5. Визуализация в естественных условиях
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Полученные результаты приходят от одного из трех основных категорий представленных протокола: формирование флуоресцентный микрочастиц путем инкапсуляции флуоресцентные краски (рис. 1), почки инъекции микрокапсулы с дальнейшей визуализации в Джилл капилляров (рис. 2 и 3) и, наконец, в естественных условиях спектральная записи SNARF-1 флуоресценции для мониторинга рН крови (
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Чтобы продемонстрировать инъекции микрочастиц в почках данио рерио, мы использовали полупроницаемой микрокапсулы, загружен с красителем индикатора. Таким образом в протоколе содержатся инструкции для изготовления микрокапсулы, используя слой за слоем Ассамблея противоположно заряженных полиэлектролитов7,8,,1516,17 ,18 (
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Авторы не имеют ничего сообщать.
Авторы признают значительно помощью Богдан Осадчий и Евгений Протасов (Иркутский государственный университет, Россия) в рамках подготовки видео протокола. Это исследование было поддержано Российского научного фонда (#15-14-10008) и российского фонда фундаментальных исследований (#15-29-01003).
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
| Имя | Компания | Каталожный номер | Комментарии |
|---|---|---|---|
| SNARF-1-dextran, 70000 МВт | Fluor Fisher Scientific | D3304 | Флуоресцентный зонд. Любой другой подходящий флуоресцентный краситель, связанный с полимером, может быть использован в качестве наполнителя микрокапсул |
| Альбумин-флуоресцеин изотиоцианат конъюгат (FITC-BSA) | SIGMA | A9771 | Флуоресцентный зонд |
| Родамин B изотиоцианат-декстран (RITC-декстран) | SIGMA | R9379 | Флуоресцентный зонд |
| Образование шаблонов | |||
| Образование | карбоната натрия SIGMA | S7795 | CaCO3 |
| поли(аллиламина гидрохлорид), MW 50000 (PAH) | SIGMA | 283215 | катионный полимер |
| поли(4-стиролсульфонат натрия), MW 70000 (PSS) | SIGMA | 243051 | анионный полимер |
| поли-L-лизин [20 кДа], привитый полиэтиленгликолем [5 кДа], g = 3,0 до 4,5 (PLL-g-PEG) | SuSoS | PLL(20)- g[3.5]-PEG(5) | Готовый полимер для повышения биосовместимости микрокапсул |
| Хлорид натрия | SIGMA | S8776 | Для растворения применяемых полимеров |
| Система очистки воды | Millipore | SIMSV0000 | Для приготовления деионизированной воды |
| Магнитная мешалка | Stegler | Для формирования | |
| шаблонов CaCO3Eppendorf Исследования плюс пипетка, 1000 & микро; L | Eppendorf | Дозирующие решения | |
| Eppendorf Исследования плюс пипетка, 10 и микро; L | Eppendorf | Дозаторы | |
| Наконечники для дозаторов, диапазон объема от 200 до 1000 и микро; L | F.L. Medical | 28093 | Дозирующие растворы |
| Наконечники для пипеток, диапазон объема 0,1-10 μ L | Eppendorf | Z640069 | Дозирующие решения |
| Мини-центрифуга Microspin 12, высокоскоростная | BioSan | Для процедуры центрифугирования-промывки микрокапсул | |
| Микроцентрифужные пробирки, 2 мл | Eppendorf | Z666513 | Синтез и хранение микрокапсул |
| Шейкер Intelli-миксер RM-1L | ELMY Ltd. | Для снижения агрегации микрокапсул | |
| Ультразвуковой очиститель | Для снижения агрегации микрокапсул | ||
| Головные телефоны | Для защиты ушей от ультразвука | ||
| Этилендиаминтетрауксусная кислота | SIGMA | EDS | Для растворения шаблонов CaCO3 |
| Мононатрийфосфат | SIGMA | S9638 | Приготовление pH-буферов |
| Динатрий-фосфат | SIGMA | S9390 | Приготовление pH-буферов |
| Гидроксид натрия | SIGMA | S8045 | Для регулировки рН раствора ЭДТА и буферов |
| Термостатная камера | Для сушки микрокапсул на предметном стекле | ||
| Гемоцитометр Камера | Для исследования распределения размеров и концентрации приготовленных микрокапсул | ||
| Флуоресцентный микроскоп Микмед 2 | ЛОМО | Визуализация микрокапсул в крови | |
| рыб in vivoКомплект флуоресцентных фильтров для СНАРФ-1 (следует выбирать в зависимости от модели микроскопа; пример предоставляется) | Chroma | 79010 | Визуализация микрокапсул с помощью флуоресцентных зондов |
| Волоконный спектрометр QE Pro | Ocean Optics | Калибровка микрокапсул под микроскопом | |
| Оптическое волокно QP400-2-VIS NIR, 400μ m, 2 м | Океаническая оптика | Для подключения спектрометра к порту микроскопа | |
| Коллиматор F280SMA-A | Thorlabs | Для подключения спектрометра к порту микроскопа | |
| Предметное стекло микроскопа | Fisherbrand | 12-550-A3 | Калибровка микрокапсул под микроскопом |
| Покровные стекла, 22 x 22 мм | Жемчуг | MS-SLIDCV | Калибровка микрокапсул под микроскопом |
| Стеклянные микрокапилляры Intra MARK, 10 & микро; L | Blaubrand | BR708709 | Для сбора крови рыб |
| Гвоздичное масло | SIGMA | C8392 | Обезболивание рыб |
| Ланцет No 11 | Apexmed international B.V. | P00588 | Для разрезания рыбьего хвоста и освобождения стальной иглы от кончика инсулинового автоинъектора |
| Гепарин, 5000 Ед/мл | Calbiochem | L6510-BC | Для обработки всех поверхностей, соприкасающихся с рыбьей кровью во время забора рыбьей крови |
| Seven 2 Go Pro pH-метр с микроэлектродом | Mettler Toledo | Для определения pH крови рыб | |
| Инсулиновые ручки иглы Micro-Fine Plus, 0,25 х 5 мм | Becton, Dickinson and Company | Для инъекционной процедуры. Подойдет любая тонкая игла (Ø 0,33 мм или меньше) Стеклянные | |
| капилляры, 1 х 75 мм | Hirschmann Laborgerä te GmbH & Co | 9201075 | Для инъекционных процедур |
| Газовая горелка | Для пайки стальной иглы к стеклу капилляра | ||
| Микроинъектор IM-9B | NARISHIGE | Для точного дозирования микрокапсул суспензии | |
| чашки Петри, 60 мм х 15 мм, полистирол | SIGMA | P5481 | Для манипуляций с рыбами под наркозом |
| Пластиковая ложка | Для манипуляций с рыбами под наркозом | ||
| Влажная губка | Для манипуляций с рыбами под наркозом | ||
| Диссекционные ножницы | Thermo Scientific | 31212 | Для снятия жаберной крышки с головы рыбы |
| Пипетка Пастера, 3,5 мл | BRAND | Z331767 | Для увлажнения жабр рыб |
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.