Трехмерный (3D)-напечатан шаблон для высокой пропускной способности Zebrafish эмбриона одевающ
1 июня 2018 г.
Здесь мы представляем протокол для проектирования и изготовления zebrafish эмбриона, одевающ шаблон, следуют подробные процедуры на использование такой шаблон для высокой пропускной способности zebrafish эмбриона одевающ в 96-луночных плиту.
Этот метод может значительно ускорить процедуру сборки эмбрионов рыбок данио-рерио и сделать рыбок данио-рерио действительно пригодными для высокопроизводительного скрининга. Основным преимуществом этой технологии является использование напечатанного на 3D-принтере шаблона для предварительного встраивания эмбрионов данио-рерио в матрицу 96 или 384 лунки, что способствует высокоэффективному процессу подготовки пластин. Впервые идея этого метода пришла нам в голову, когда мы проводили скрининг наночастиц путем ручного отбора и отбора отдельных эмбрионов в каждой лунке модульной пластины, и хотели повысить эффективность.
Помимо Тяньюй, его коллегу по аспирантуре Юэ Цзян будет демонстрировать процедуру. Начните эту процедуру с проектирования шаблона массива с компоновкой 96 лунок двенадцать на восемь, которая подходит для стандартной 96-луночной пластины. Как подробно описано в текстовом протоколе.
Используйте 3D-принтер с точностью до 0,1 миллиметра для печати шаблона. Некоторыми ключевыми компонентами шаблона являются захватывающая камера, захватывающая колодца, вакуумная камера и выпускное отверстие для подачи воздуха. Чтобы провести нерест эмбрионов данио-рерио, сначала разделите самцов и самок прозрачной пластиковой перегородкой.
Затем поместите две пары самцов и самок рыб в брачный бокс за день до нереста. В день нереста утром снимите разделители, чтобы перемешать самцов и самок. Удалите самцов и самок рыб и соберите эмбрионы рыбок данио-рерио с помощью мелкоячеистого ситечка.
Промойте эмбрионы 250 миллилитрами яичной воды. Перенесите собранные эмбрионы в чашки Петри с раствором Хольтфретера. Удалите мертвые и неоплодотворенные эмбрионы с помощью стереомикроскопа.
Поместите эмбрионы в инкубатор с температурой 28,5 градусов Цельсия. Через четыре часа после оплодотворения понаблюдайте за эмбрионами и удалите все мертвые и нездоровые эмбрионы. Теперь эмбрионы готовы к следующему шагу.
Промойте шаблон два-три раза 500 миллилитрами деионизированной воды, прежде чем поместить его в сушильную печь на пять минут. Затем обмотайте дно камеры куском герметизирующей пленки. Подключите вакуумный насос через воздуховыпускное отверстие в нижней части шаблона для создания отрицательного давления в камере, закрытой герметизирующей пленкой.
С помощью пластиковой пипетки для переноса поместите в шаблон примерно 150 эмбрионов. Встряхните весь шаблон горизонтально, пока в каждую лунку не попадет по одному эмбриону. На этом этапе очень важно проверить и убедиться на каждом доступном эмбрионе данио-рерио.
Если буфер Holtfreter был очень низким, можно было добавить дополнительный буфер, встряхнув шаблон. Выбросьте лишний раствор Хольтфретера и эмбрионы, которые не попали в лунки. Выключите и отсоедините вакуумный насос.
Поместите стандартную пластину 96 лунок вверх ногами к шаблону и вращайте обе одновременно. Постучите по нижней части шаблона или подсоедините выпускное отверстие воздуха к баллончику со сжатым газом, чтобы перенести все захваченные эмбрионы из шаблона на 96-луночную пластину. Наконец, снимите герметизирующую пленку и промойте шаблон три раза сверху вниз 500 миллилитрами деионизированной воды для дальнейшего использования.
Здесь показано частичное изображение 96-луночной пластины, расположенной по шаблону. И наоборот, на этом изображении показано частичное изображение 96-луночной пластины, расположенной вручную. Здесь отображается общее состояние здоровья эмбрионов после нанесения покрытий ручными методами и методами шаблона массива.
Основываясь на показателях вылупления, выживаемости и пороков развития эмбрионов, в обоих случаях не наблюдалось существенного влияния на общее состояние здоровья эмбрионов. После освоения этой техники один планшет на 96 или 384 лунки будет подготовлен всего за две-три минуты при правильном выполнении. После своего развития этот метод проложил путь для исследователей, чтобы в полной мере воспользоваться новыми функциями этого модельного организма и действительно достичь высокой пропускной способности скрининга in vitro.
Просмотрите полный транскрипт и получите доступ к тысячам научных видео
Обзор
Эта статья представляет протокол для разработки и изготовления шаблона для размещения эмбрионов данио, позволяющий проводить массовое размещение в 96-лунную пластинку. Метод значительно повышает эффективность процедуры размещения эмбрионов данио.
Ключевые компоненты исследования
Область науки
- Нейробиология
- Девелопментальная биология
- Массовое скринирование
Фон
- Дание используются в биологических исследованиях из-за своих прозрачных эмбрионов.
- Эффективное размещение эмбрионов важно для приложений массового скринирования.
- Традиционные методы включают ручное выбор, что может быть трудоемким.
- Введение 3D-печатаемого шаблона предлагает новое решение для улучшения эффективности.
Цель исследования
- Разработать протокол для массового размещения эмбрионов данио.
- Использовать 3D-печатаемый шаблон для эффективного размещения эмбрионов.
- Улучшить процесс скринирования для различных приложений, включая тестирование наночастиц.
Использованные методы
- Разработка 3D-печатаемого шаблона размещения с раскладкой 12 на 8.
- Предварительное размещение эмбрионов данио в 96 или 384 лунную матрицу.
- Демонстрация процедуры аспирантами.
- Подробный текстовый протокол для реализации.
Основные результаты
- 3D-печатаемый шаблон позволяет быстрое и эффективное размещение эмбрионов.
- Значительное сокращение времени по сравнению с ручными методами.
- Обеспечивает возможности массового скринирования.
- Доказана эффективность в подготовке пластинок для экспериментов.
Выводы
- Разработанный протокол повышает эффективность размещения эмбрионов данио.
- Использование 3D-печатаемого шаблона является ключевой инновацией.
- Этот метод полезен для исследователей, проводящих массовое скринирование.
Часто задаваемые вопросы
Executive Industry Relevance
High throughput zebrafish embryo arraying is a critical bottleneck in phenotypic screening and early-stage compound evaluation. The introduction of a 3D-printed template with vacuum manipulation enables rapid, reproducible preparation of multi-well plates, directly supporting scalable screening workflows. This innovation enhances operational efficiency and supports portfolio-wide compound triage in discovery-stage biopharma R&D.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Accelerates preparation of zebrafish embryos for hypothesis-driven compound testing.
- Enables robust phenotypic screening by standardizing embryo placement across wells.
- Supports functional target validation by facilitating high-content, parallelized assays.
Screening & Assay Development
- Delivers rapid, reproducible arraying of embryos for multi-well plate-based screening.
- Improves assay throughput and consistency, reducing manual variability.
- Enables efficient scaling to 96- and 384-well formats for compound libraries.
Translational & Preclinical Research
- Supports disease-relevant phenotypic assays in zebrafish embryos for translational insights.
- Facilitates continuity from early discovery to preclinical model validation.
- Reduces operational barriers to implementing high-throughput in vivo screening platforms.
Pipeline & Workflow Integration
This 3D-printed template method integrates at the interface of early discovery and screening, enabling seamless transition from embryo collection to high-throughput phenotypic assays.
- Discovery Biology: Streamlines hypothesis testing by enabling rapid setup of parallel experimental conditions.
- Screening: Provides standardized, reproducible embryo arraying for quantitative screening outputs.
- Analytics: Supports consistent measurement of phenotypic endpoints across large sample sets.
- Translational Research: Bridges early discovery and preclinical validation by enabling scalable in vivo assays.
- Enterprise Reuse: Offers a reusable, adaptable platform for repeated high-throughput screening campaigns.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence and reduces biological variability in screening assays.
- Operational Value: Standardizes embryo arraying, enabling reproducibility and scalability.
- Strategic Value: Improves go/no-go decision quality and resource allocation in early discovery.
- Portfolio Impact: Supports risk-adjusted prioritization by enabling robust, high-throughput phenotypic data generation.
Implementation Considerations
- Requires access to precision 3D printing and basic vacuum instrumentation.
- Demands operator proficiency in embryo handling and template operation.
- Standardization of washing and transfer steps is critical for reproducibility.
- Adaptable to both 96- and 384-well plate formats for diverse screening needs.
- Template cleaning and maintenance are essential for sustained performance.
