Overview
ड्रोसोफिला लार्वा प्रकाश-संवेदनशील होते हैं और आसपास के प्रकाश में परिवर्तन का जवाब देते हैं। इस वीडियो में एक परख का वर्णन है जो प्रकाश से बचने की उनकी क्षमता का परीक्षण करता है, जिसे लाइट स्पॉट परख कहा जाता है। विशेष रुप से प्रदर्शित प्रोटोकॉल दर्शाता है कि कैसे एक नीली रोशनी एलईडी के साथ परख स्थापित करने के लिए और कैसे प्रकाश मुठभेड़ के जवाब में जानवर के व्यवहार को रिकॉर्ड करने के लिए दिखाता है ।
Protocol
यह प्रोटोकॉल पाठ सन एट अल, लाइट स्पॉट-आधारित परख से ड्रोसोफिला लार्वा फोटोटैक्सिस, जे विस एक्सप्रेस (2019) के विश्लेषण के लिए एक अंश है।
1. इमेजिंग सिस्टम का सेट-अप
- डेस्कटॉप(चित्रा1) पर प्रकाश स्थान के ऊपर लगभग 10 सेमी पर, एक लोहे की क्लिप के साथ एक उच्च-रिज़ॉल्यूशन वेब कैमरा क्लैंप करें।
- डेस्कटॉप की ओर कैमरा लेंस के अभिविन्यास को समायोजित करें। यूएसबी इंटरफेस के माध्यम से कैमरे को कंप्यूटर से कनेक्ट करें।
- कैमरे के ठीक नीचे डेस्कटॉप पर एक आगर प्लेट रखें।
- विंडोज 7 के साथ कंप्यूटर पर "Amcap9.22" सॉफ्टवेयर खोलें, और प्रकाश स्थान स्वचालित रूप से AMcap की खिड़की में दिखाया जाएगा। कैमरे को थोड़ा छोड़ दिया या सही ले जाएँ सुनिश्चित करने के लिए कि प्रकाश स्थान खिड़की के केंद्र के पास है। सुनिश्चित करें कि कैमरा प्रकाश पथ को अवरुद्ध नहीं करता है। लाइट स्पॉट पूरा और गोल होना चाहिए।
नोट: सॉफ्टवेयर http://amcap.en.softonic.com/पर पाया जा सकता है । - कैमरे के ठीक नीचे 5-7 मिमी पर एक क्लिप के साथ एक 850 एनएम ± 3 एनएम बैंड-पास फिल्टर फिक्स करें।
नोट: फ़िल्टर का व्यास लगभग 2.5 सेमी है, और कैमरा लेंस व्यास में 1 सेमी से कम है, इसलिए फ़िल्टर कैमरे के दृश्य क्षेत्र को कवर कर सकता है। कैमरे के नीचे फिल्टर होने से लाइट स्पॉट को एएमकैप की खिड़की में नहीं देखना चाहिए। - आगर प्लेट के चारों ओर समान रूप से तीन इन्फ्रारेड-लाइट जनरेटिंग एलईडी (सेंट्रल वेवलेंथ = 850 एनएम) रखें। प्रत्येक एलईडी आगर प्लेट के किनारे से लगभग 5 सेमी दूर होना चाहिए, और एलईडी का लेंस चेहरा आगर प्लेट की ओर 70 डिग्री नीचे के कोण पर होना चाहिए। एसी-टू-डीसी कनवर्टर के माध्यम से एलईडी को बिजली से जोड़ें।
नोट: विभिन्न प्रयोगात्मक परीक्षणों में क्षेत्र की चमक की निरंतरता सुनिश्चित करने और बाद में वीडियो प्रसंस्करण की सुविधा प्रदान करने के लिए अवरक्त प्रकाश एलईडी की स्थिति और कोणों को ठीक करना बेहतर है। - कंप्यूटर और डिवाइस के बीच एक ब्लैक बोर्ड रखो। कंप्यूटर स्क्रीन प्रकाश को प्रयोग को प्रभावित करने से रोकने के लिए कंप्यूटर स्क्रीन की चमक को सेट करें।
नोट: प्रकाश की तरंगदैर्ध्य या तीव्रता को मापते समय पर्यावरण को अंधेरा रखें।
2. इमेजिंग के मापदंडों की स्थापना
- AMcap सॉफ्टवेयर के मेनू पर, विकल्प | चुनें वीडियो डिवाइस | कैप्चरकिए गए वीडियो का पिक्सेल आकार 800 x 600 और फ्रेम दर को 60 एफपीएस तक सेट करें।
- कैमरे के नीचे से फिल्टर निकालें, कैमरे के नीचे एक शासक डाल दिया और देखने के वीडियो क्षेत्र की चौड़ाई के लिए पैमाने की लाइन स्पष्ट और समानांतर बनाने के लिए कैमरा ध्यान समायोजित करें।
- क्लिक करें कैप्चर | | की स्थापना सेव पाथ का चयन करने के लिए वीडियो कैप्चर, स्टार्ट रिकॉर्डिंगपर क्लिक करें, 600 पिक्सेल के अनुरूप वास्तविक दूरी रिकॉर्ड करें, और वास्तविक दूरी के लिए प्रत्येक पिक्सेल के अनुपात की गणना करें।
3. प्रकाश परिहार व्यवहार की वीडियो रिकॉर्डिंग
- सभी प्रयोगों के माध्यम से 25.5 डिग्री सेल्सियस का तापमान बनाए रखें। जरूरत पड़ने पर एयर कंडीशनर के साथ कंट्रोल रूम का तापमान। आर्द्रता को लगातार 60% पर रखें एक ह्यूमिडिफायर के साथ।
- "lightarea1" नाम की लाइट स्पॉट स्थिति का एक छोटा वीडियो लें। इसके बाद कैमरा लेंस को कवर करने के लिए 850 एनएम ± 3 एनएम फिल्टर को वापस ले जाएं।
नोट: लार्वा व्यवहार रिकॉर्डिंग करते समय, कैमरा लेंस 850 एनएम ± 3 एनएम फिल्टर द्वारा कवर किया जाता है ताकि वीडियो में लाइट स्पॉट न दिखाया जा सके। बाद में मैटलैब के साथ लार्वा के साथ वीडियो में लाइट स्पॉट को खंगाला जा सकता है। कैमरे की स्थिति को न बदलें, और प्रत्येक पिक्सेल के अनुपात को चरण 2.3 में मापी गई वास्तविक दूरी में बदलने से बचें। - प्रायोगिक उपकरण से बहुत दूर एक प्रकाश (यानी, एक कमरे की रोशनी) चालू करें। जब तक लार्वा को आंखों से स्पष्ट रूप से देखा जा सकता है, तब तक प्रकाश को कम से कम करें। लार्वा को एक चम्मच के साथ संस्कृति माध्यम से बाहर निकालें, धीरे-धीरे एक तीसरे-इनस्टार लार्वा चुनें, और इसे आसुत पानी से साफ धोएं। भूख से हस्तक्षेप से बचने के लिए एक समय में लार्वा एक धोने के लिए सावधान रहें। एक ही प्रयोग के लिए कम से कम 20 लार्वा की आवश्यकता होती है।
- चरण 1.3 के दौरान कैमरे के नीचे रखे आगर प्लेट के केंद्र में लार्वा स्थानांतरित करें। धीरे-धीरे ब्रश के साथ लार्वा से अतिरिक्त पानी निकालें या लेंस के नीचे प्रकाश के प्रतिबिंब को रोकने के लिए लार्वा से पानी को हटाने के लिए ब्लॉटिंग पेपर का उपयोग करें। कमरे की रोशनी बंद करें और लार्वा को अंधेरे वातावरण में 2 मिनट के लिए स्वीकार करने की अनुमति दें।
- अवरक्त प्रकाश उत्पन्न करने के लिए एलईडी लाइट चालू करें, और धीरे-धीरे लार्वा को प्लेट के केंद्र में ब्रश करें। जब लार्वा सीधे क्रॉल करना शुरू कर देता है, तो प्लेट को घुमाएं ताकि लार्वा सिर को प्रकाश स्थान की ओर बनाया जा सके। सुनिश्चित करें कि यह शुरू से ही सीधे क्रॉल करता है, वरना यह प्रकाश स्थान तक पहुंच प्राप्त नहीं कर सकता है।
- क्लिक करें कैप्चर | | की स्थापना सेव पाथ का चयन करने के लिए वीडियो कैप्चर करें, फिर रिकॉर्ड करने के लिए रिकॉर्डिंग शुरू करने पर क्लिक करें। लार्वा को प्रकाश स्थान की ओर क्रॉल करने दें, प्रकाश स्थान में प्रवेश करें, फिर प्रकाश स्थान को तब तक छोड़ दें जब तक कि यह लगभग देखने के क्षेत्र से बाहर न हो जाए। क्लिक करें स्टॉप रिकॉर्डिंग। यदि लार्वा बंद होने से पहले प्रकाश स्थान से दूर हो जाता है, तो सीधे स्टॉप रिकॉर्डिंगपर क्लिक करें।
- फ़िल्टर को कैमरे से दूर ले जाएं। "lightarea2" नाम के प्रकाश स्थान की स्थिति का एक छोटा वीडियो लें और यह सुनिश्चित करने के लिए कि लाइट स्पॉट की स्थिति नहीं बदली है, "lightarea1" से तुलना करें। यदि कोई स्पष्ट स्थिति परिवर्तन देखा जाता है, तो डेटा को त्याग दें।
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Representative Results
चित्रा 1: प्रायोगिक सेट-अप। (A)लाइट स्पॉट बेस्ड लार्वा फास्ट फोटोटैक्सिस परख के लिए सेट-अप का योजनाबद्ध प्रतिनिधित्व । नीली रेखाएं दृश्य उत्तेजना के रूप में उपयोग की जाने वाली दृश्य प्रकाश के रास्तों का प्रतिनिधित्व करती हैं, और लाल रेखाएं अवरक्त प्रकाश के रास्तों का प्रतिनिधित्व करती हैं। तीर प्रकाश की दिशा को इंगित करते हैं। 850 एनएम बैंड-पास फ़िल्टर अवरक्त प्रकाश को पारित करने की अनुमति देता है, लेकिन यह दृश्यमान प्रकाश को अवरुद्ध करता है। (ख)लाइट स्पॉट परख के लिए सेट-अप की एक छवि । यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि छवि को बेहतर दृश्य के लिए प्रकाश की स्थिति में लिया गया था। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।
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Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 850 nm ± 3 nm infrared-light-generating LED | Thorlabs, USA | PM100A | Compatible Sensors: Photodiode and Thermal Optical Power Rangea: 100 pW to 200 W Available Sensor Wavelength Rangea: 185 nm-25 μm Display Refresh Rate: 20 Hz Bandwidth: DC-100 kHz Photodiode Sensor Rangeb: 50 nA-5 mA Thermopile Sensor Rangeb: 1 mV-1 V |
| AC to DC converter | Thorlabs, USA | S120VC | Aperture Size: Ø9.5 mm Wavelength Range: 200-1100 nm Power Range: 50 nW-50 mW Detector Type: Si Photodiode (UV Extended) Linearity: ±0.5% Measurement Uncertaintyc: ±3% (440-980 nm), ±5% (280-439 nm), ±7% (200-279 nm, 981-1100 nm) |
| band-pass filter | Thorlabs, USA | DC2100 | LED Current Range: 0-2 A LED Current Resolution: 1 mA LED Current Accuracy: ±20 mA LED Forward Voltage: 24 V Modulation Frequency Range: 0-100 kHz Sine Wave Modulation: Arbitrary |
| Collimated LED blue light | ELP, China | USBFHD01M | Max. Resolution: 1920x1080 F6.0 mm Sensor: 1/2.7" CMOS OV2710 |
| Compact power meter console | Ocean Optics, USA | USB2000+(RAD) | Dimensions: 89.1 mm x 63.3 mm x 34.4 mm Weight: 190 g Detector: Sony ILX511B (2048-element linear silicon CCD array) Wavelength range: 200-850 nm Integration time: 1 ms – 65 seconds (20 seconds typical) Dynamic range: 8.5 x 10^7 (system); 1300:1 for a single acquisition Signal-to-noise ratio: 250:1 (full signal) Dark noise: 50 RMS counts Grating: 2 (250 – 800 nm) Slit: SLIT-50 Detector collection lens: L2 Order-sorting: OFLV-200-850 Optical resolution: ~2.0 nm FWHM Stray light: <0.05% at 600 nm; <0.10% at 435 nm Fiber optic connector: SMA 905 to 0.22 numerical aperture single-strand fiber |
| High-Power LED Driver | Minhongshi, China | MHS-48XY | Working voltage: DC12V Central wavelength: 850nm |
| high-resolution web camera | Thorlabs, USA | MWWHL4 | Color: Warm White Correlated Color Temperature: 3000 K Test Current for Typical LED Power: 1000 mA Maximum Current (CW): 1000 mA Bandwidth (FWHM): N/A Electrical Power: 3000 mW Viewing Angle (Full Angle): 120° Emitter Size: 1 mm x 1 mm Typical Lifetime: >50 000 h Operating Temperature (Non-Condensing): 0 to 40 °C Storage Temperature: -40 to 70 °C Risk Groupa: RG1 – Low Risk Group |
| LED Warm White | Mega-9, China | BP850/22K | Ø25.4(+0~-0.1) mm Bandwidth: 22±3nm Peak transmittance:80% Central wavelength: 850nm±3nm |
| Spectrometer | Noel Danjou | Amcap9.22 | AMCap is a still and video capture application with advanced preview and recording features. It is a Desktop application designed for computers running Windows 7 SP1 or later. Most Video-for-Windowsand DirectShow-compatible devices are supported whether they are cheap webcams or advanced video capture cards. |
| Standard photodiode power sensor | Super Dragon, China | YGY-122000 | Input: AC 100-240V~50/60Hz 0.8A Output: DC 12V 2A |
| Thermal power sensor | Thorlabs, USA | M470L3-C1 | Color: Blue Nominal Wavelengtha: 470 nm Bandwidth (FWHM): 25 nm Maximum Current (CW): 1000 mA Forward Voltage: 3.2 V Electrical Power (Max): 3200 mW Emitter Size: 1 mm x 1 mm Typical Lifetime: 100 000 h Operating Temperature (Non-Condensing): 0 to 40 °C Storage Temperature: -40 to 70 °C Risk Groupb: RG2 – Moderate Risk Group |
| Thermal power sensor | Thorlabs, USA | S401C | Wavelength range: 190 nm-20 μm Optical power range:10 μW-1 W(3 Wb) Input aperture size: Ø10 mm Active detector area: 10 mm x 10 mm Max optical power density: 500 W/cm2 (Avg.) Linearity: ±0.5% |
