Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove

Biology

吸收荧光、磁性纳米微粒测定昆虫的吸液能力

doi: 10.3791/56619 Published: December 20, 2017

Summary

液体喂养的昆虫有能力从多孔表面获取少量液体。该协议描述了一种方法, 直接确定昆虫的能力, 从多孔表面摄取液体使用荧光, 磁性纳米微粒的喂养解决方案。

Abstract

液体喂养的昆虫摄取各种液体, 它们存在于环境中, 如水池、薄膜, 或局限于小孔隙。液体采集的研究需要评估口器结构和功能关系;然而, 流体吸收机制的历史推断从结构结构的观察, 有时无人陪伴的实验证据。在这里, 我们报告了一种新的方法, 以评估液体摄取能力与蝴蝶 (鳞翅目) 和苍蝇 (双翅目) 使用少量的液体。昆虫用20% 的蔗糖溶液与荧光、磁性纳米微粒混合, 从特定孔径的滤纸中过滤。该作物 (用于储存液体的内部结构) 从昆虫中移除并放在共聚焦显微镜上。一个磁铁是由作物挥舞, 以确定存在的纳米颗粒, 这表明, 如果昆虫能够摄取液体。这种方法是用来揭示一个广泛的喂养机制 (毛细管作用和液体桥梁形成), 可能共享之间的鳞翅目和双翅目时, 从多孔表面喂养。此外, 该方法可用于研究各种供液昆虫的摄食机制, 包括那些在疾病传播和仿生学中重要的, 以及可能涉及纳米或微米导管的其他研究液体运输需要验证。

Introduction

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

许多昆虫群有口器 (proboscises) 适应在液体哺养, 例如花蜜, 腐烂的果子, 汁液流动 (例如双翅目1, 鳞翅目2, 膜翅目3), 木质部 (半翅目4), 泪花 (鳞翅目5) 和血液 (Phthiraptera6, 蚤7, 双翅目7, 半翅目8, 鳞翅目9)。昆虫在液体中觅食的能力与生态系统健康相关 (授粉10)、疾病传播411、biodiversification212, 并研究的收敛演化13。尽管各种各样的食物来源, 一个主题在一些液体哺养的昆虫是能力获取少量液体, 可能被限制到微或纳米微粒、液体影片或者多孔的表面。

考虑到液体喂养昆虫的广泛多样性 (超过20% 的所有动物种类14,15) 和它们在各种食物来源上觅食的能力, 了解它们的摄食行为和流体摄取机制是在许多领域很重要。例如, 昆虫口器功能在仿生技术的发展中扮演了重要的角色,例如, 微流控设备可以执行一些任务, 如使用类似的方法获取少量的流体由昆虫16。然而, 研究流体吸收机制的一个基本问题是, 不仅要确定昆虫如何以液体为食, 而且还要获得支持这种机制的实验证据。仅使用行为 (例如, 用喙1217进行探测) 作为喂养的指示器是不够的, 因为它不能确认液体的成功摄取, 也不提供一种方法来确定液体通过昆虫传播。此外, 对少量的流体进行实验更好地代表了自然的喂养方案, 其中流体是限制资源2,12

用 X 射线相衬成像与帝王蝶 (Danaus plexippus L.) 来评估蝴蝶是如何从多孔表面的少量液体中觅食的12。帝王蝶通过表皮投射 (背 legulae) 沿喙间的空间进行毛细管作用, 将液体局限在小孔中进入食物管。进入的流体形成一个影片在食物渠道墙壁生长并且崩溃入一台液体桥梁由高原不稳定12,18, 然后被传送到蝴蝶的内脏由吮泵的行动在头。虽然 x 射线相衬成像是一种优化的工具, 可视化流体在昆虫内部12,19,20,21, 该技术是不容易获得和更方便方法是需要快速评估昆虫的能力, 吸收液体和摄取它们。

要确定D. plexippus的进给机制是否适用于其他鳞翅目和苍蝇 (双翅目) (两组都是从多孔表面上的液体中进食), Lehnert et al.13应用了一种技术, 用于评估昆虫在多孔表面的少量液体中的进食能力, 这里详细报道。虽然这里概述的协议是用于研究, 使用湿润和多孔表面, 方法可以改变的其他研究, 如那些解决池喂养机制。此外, 应用扩展到其他领域, 包括微和生物技术。

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

1. 昆虫种类、溶液的配制和加料站设置

注: 白菜蝶 (菜青虫菜青虫, 粉蝶) 被选为具有代表性的鳞翅目物种, 因为它们已用于以前的流体摄取能力和口器形态学研究22,23。房子苍蝇 (家蝇, 蝇科) 和蓝瓶苍蝇 (Calliphora vomitoria l., 蝇) 使用, 因为它们经常被观察到多孔表面上的摄食13

  1. P. 菜青虫作为来自昆虫供应商的幼虫, 并将它们放在人工饲料中 (见材料表), 直到它们在环境室中蛹和出现时, 设置为23° c 和18升: 6 d 光周期。顺序M家蝇C. vomitoria作为蛹, 并在与P. 菜青虫相同的环境条件下将它们后置。在喂食实验之前, 不要喂成年蝶和苍蝇。
  2. 准备一个20% 蔗糖溶液 (控制) 和20% 蔗糖纳米颗粒溶液, 以测试流体摄取量。通过加入荧光磁性纳米微粒 (在直径约 20 nm) 的24到20% 蔗糖溶液 (1 毫克/毫升 dH2O 纳米颗粒与20% 蔗糖) 制备纳米粒子溶液解决方案, 1:1)。准备一个1x 溶液磷酸盐缓冲盐水 (PBS) (10x 稀释到1x 在 dH2O, pH 7.4), 用于解剖。
  3. 设置一个喂食站, 它由一个带有夹具的手动机械手和一个独立的进给工作台 (一个平面平台) (图 1) 组成。在进料台上放置凹滑块, 并有尼龙网过滤器, 其孔径直径为11、20、30、41或60µm, 膜过滤器与孔大小直径为1、5、8或10µm, 用于喂食实验。

2. 喂养协议

  1. 把昆虫的身体、腿和翅膀裹成一张折叠的纸巾。定位昆虫, 使只有头部和口器暴露。将昆虫的翅膀放在两个显微镜幻灯片之间, 它们由机械手的钳夹在一起, 使昆虫悬浮在喂食台上 (图 1)。
  2. 管理一个30µL 液滴的20% 蔗糖溶液或20% 蔗糖纳米微粒溶液与微的中心凹滑。在凹滑片上放置一个特定孔径的单张滤纸, 使滤纸的中心与纳米微粒溶液的液滴对齐。液滴与滤纸的接触导致溶液沿滤纸扩散, 填充孔隙 (图 1)。
    注: 滤纸放在液滴的顶部, 而不是其他的周围, 以尽量减少在昆虫饲料的滤纸上的可能存在的纳米颗粒。
  3. 将昆虫放在机械手的位置, 这样只有口器的远端区域才能接触到进料台上的湿润滤纸 (图 1)。使用昆虫引脚延长口器到滤纸上, 并允许昆虫在四十五年代进食。
  4. 为了尽量减少在滤纸表面可能存在的液体膜上的昆虫, 请放置口器, 使它们与触及幻灯片平坦部分的滤纸的一部分 (i. e) 接触。, 而不是直接在幻灯片的凹部上方)。如果昆虫不表达对哺养的兴趣, 口器可以被拿着对滤纸与昆虫别针在哺养的时间期间。

3. 解剖

  1. 将 PBS 溶液放在一个50毫米的手表玻璃上, 这样就有足够的解决方法来覆盖昆虫的身体。将手表玻璃置于立体和位置昆虫解剖设备 (弹簧微解剖剪刀, 昆虫针, 细点解剖钳) 旁边的立体。
  2. 喂食后, 将昆虫从纸巾上取出, 并将其用翅膀封住。用弹簧微解剖剪刀将昆虫的头、腿和翅膀移开, 将昆虫放在手表玻璃的 PBS 溶液中 (图 2)。
  3. 如果需要, 在解剖前麻醉昆虫。用钳子把昆虫的表皮靠近腹部的远端。用主手, 使用弹簧微解剖剪刀, 以削减前方向沿侧腹部的角质层, 从后端开始, 直到胸部达到。要特别小心, 确保只有角质层被切断, 并在昆虫的消化道没有损坏 (图 2)。
  4. 用解剖剪刀做更多的角质层切开, 打开腹部, 露出消化道 (图 2)。去除腹部角质层, 脂肪体, 和其他结构的帮助下的昆虫引脚和搬迁他们的手表玻璃以外的后续处置, 只留下胸腔和消化道在手表玻璃。
    注意: 解剖将揭示的作物, 这是一个囊状结构 (消化道的延伸) 位于靠近胸腔和腹部的交界处。
  5. 如果作物没有暴露, 用剪刀在胸腔中附加切口直到作物显露出来。一旦作物是可见的, 切去剩下的部分昆虫只留下消化道与作物在手表玻璃 (图 2)。
    注: 鳞翅目的作物几乎是透明的和玻璃纸一样的性质, 这可能难以识别, 如果它没有充满液体和扩大或如果它是在解剖切割。
  6. 使用细点解剖钳将作物放置在片 (24 mm x 24 mm) 上进行后续成像 (图 2)。

4. 摄入纳米颗粒的测定

  1. 将作物放在片上, 用细点解剖钳来防止作物破裂。使用 CY3 通道 (或相衬) 的倒置共焦显微镜成像20X 放大。在解剖后立即对作物进行成像, 以防止其干燥。
  2. 在不控制显微镜操作阶段的手上, 手握一个磁力搅拌杆 (长度为41.3 毫米, 直径8毫米)。
在作物附近来回挥动磁性搅拌棒 (距离裁剪大约 10 mm), 使每个来回运动大约需要一秒 (图 2)。
  • 当磁性搅拌棒被挥动时, 检查庄稼为微粒。在近透明的作物中, 通过显微镜的眼球镜观察, 慢慢地来回移动操作阶段。如果纳米粒子存在于作物中, 表示正向摄食, 它们将响应并与磁性搅拌条 (图 2) 一致地波形。
  • Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

    Representative Results

    or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

    研究液体喂养昆虫的吸水能力的模式需要确定进食发生的时间。此处所述的协议用于测试鳞翅目和双翅目中的极限孔径假设13。限制性孔隙大小假说指出, 如果孔径直径小于进料管道的直径12, 则液体喂养的昆虫无法从充液的孔隙中进食。从多孔表面进入的流体必须形成一个稳定的液体桥梁, 通过高原不稳定18, 以克服毛细管压力保持液体的毛孔和提供一个液体表面的吸吮泵采取行动。有不同大小的喂食导管的昆虫 (图 3) 被预测为它们可以喂养的最小孔径大小不同。

    每个物种的限制孔径大小是根据50% 的被测个体在过滤纸13的特定孔径上进行喂养的能力计算的。喂食20% 蔗糖溶液 (控制) 的昆虫在其作物中没有纳米微粒。在对昆虫进行解剖以评估是否摄入纳米粒子后, 它们的口器被用共聚焦显微镜成像, 以测量远端和近端区域的导管 (图 3)。远端和近端测量, 因为它可以作为一个指标的关键位置, 流体进入口器,, 口器导管大小和限制孔径之间的密切关系可以提供间接有利于毛细管作用的口器结构的证据。proboscises 的食物管直径为P. 菜青虫在尖端区域 (远端测量) 和喙长度 (近端区) 的30% 附近测量。采用五 pseudotracheae 的平均直径作为远端测量方法, 并将口开口直径作为每个飞行标本的近距离测量。

    该协议揭示了远端口器导管大小与昆虫可以喂养的最小孔径之间的密切关系 (图 4)。证据表明, dipteran 物种的流体摄取首先发生在 pseudotracheae (远端口器测量), 而不是口头开口 (近口器测量) 时, 从多孔表面喂养 (图 4)。有趣的是, pseudotracheae 的结构结构与鳞翅目口器相似, 包括表皮结构, 通过毛细管作用促进流体吸收, 这是一个收敛进化的例子13。限制孔径大小和口器导管大小之间的密切关系提供了证据, 支持毛细管作用作为鳞翅目和双翅目中流体摄取的重要成分。

    Figure 1
    图 1: 实验装置和送料站(A) 设置包括将昆虫裹在纸巾 (tp) 中, 并将昆虫的翅膀放在两张幻灯片 (sl) 之间, 由附着在机械手 (ma) 上的夹钳 (cl) 与可调旋钮 (ak) 相连。昆虫的喙 (pr) 被降低到一个喂养阶段 (st), 它有一个滤纸 (fp), 被放置在纳米粒子溶液的液滴 (dr) 上, 被管理到凹滑动 (cs)。(B) 示意图, 显示将液滴和滤纸放置在凹滑块上。(C) 纳米微粒溶液的液滴通过毛细管作用在滤纸上传播 (箭头), 形成多孔的进料表面。(D) isopore 过滤器背景色的荧光显微镜图像, 显示孔 (po) (10 µm) 与纳米粒子溶液 (20X 放大倍率, CY3 通道)。表面未观察到液体膜。(E) 在 isopore 过滤器 (10 µm) 的孔隙中显示纳米粒子溶液 (ns) 的共焦显微镜 z 叠加图像。请单击此处查看此图的较大版本.

    Figure 2
    图 2: 解剖和纳米微粒检测(A) 钳 (fo) 用于保护昆虫 (此处显示的m 蝇)。(B) 昆虫的翅膀、头部和腿部被移除。(C) 剪刀 (sc) 用来切开腹部的侧面。(D) 在消化道中的生殖结构 (如卵) 和不需要的部分用附加钳除去。(E) 删除其他结构以隔离裁剪 (cr)。(F) 分离的作物, 可以检测纳米粒子的存在。(G) 将作物放置在盖板滑动 (cs) 上, 并移至倒置共焦显微镜。磁搅拌棒 (ma) 在作物附近挥舞, 导致纳米颗粒运动。(H) 用相衬显微镜在C. vomitoria的作物中进行纳米粒子运动 (在红色圆圈中概述)。请单击此处查看此图的较大版本.

    Figure 3
    图 3: Lepidoperan 和 dipteran 口器结构.(A) 激光消融断层扫描图像显示鳞翅目的喙 (pr), 这是由两个拉长的上颌 galeae 组成的连接结构 (legulae), 创建一个食物渠道 (fc) 流体摄取。该嵌入 (共焦显微镜图像) 显示的背部 legulae (dl) 附近的鼻远端区域。背 legulae 之间的空间提供毛细管作用, 使液体进入食物管。(B) 每个 C 形的盔瓣有一个气管 (tr), 神经, 和内在肌组织 (im)。(C) Dipteran 口器由一个讲台 (ro), haustellum, 和远端唇瓣 (lb), 有小导管, pseudotracheae (pt) (显示在共焦图像在插页), 辐射从中央口头开幕式 (op)。激光消融断层扫描图像还显示复合眼 (ce) 和上颌 palpi (mp)。(D) 连接到口腔开口的食物运河部分由唇 (la) 和唇 (lm) 组成。请单击此处查看此图的较大版本.

    Figure 4
    图 4: 昆虫口器与它们可以喂养的孔隙大小之间的关系限制孔径的大小与远端口器导管的直径 (平均± SEM) 有关, 而不是近端的食物运河。家蝇显示在C. vomitoria.请单击此处查看此图的较大版本.

    Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

    Discussion

    or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

    昆虫口器功能是从研究的大体形态学 (e. g, 鳞翅目的喙功能相关的饮水秸秆25,26);然而, 最近的研究, 纳入实验证据, 导致了一个范例的转变, 我们理解昆虫口器和结构-功能关系的复杂性2,12,13,22,27. 虽然现代成像技术, 如扫描电子显微镜23, 共焦显微镜22, 微计算机断层扫描 (微 CT)28, 和激光消融断层扫描 (图 3), 提供详细的形态学研究的机会, 功能的证据应该伴随着实验。

    本文所描述的方法表明, 毛可能是昆虫在从湿润的多孔表面进食时所使用的一种基本机制。使用喂养行为 (e. g., 探测12,17) 就不会发现这种喂养机制, 因为一些人, 探测表面与他们的口器无法养活, 特别是那些提供孔径直径小于口器导管直径的过滤纸。此外, 检查的作物, 以确定是否是液体填充也将是不够的, 因为在这些实验中摄入的液体量太小, 无法目测评估,, 一些昆虫的作物出现了瘪, 但纳米粒子仍然存在, 表明液体被摄入。

    处理小昆虫的能力, 用昆虫针操纵它们的口器, 并进行细致的解剖, 这代表了所述方法的一些关键步骤和局限性。例如, 在一些情况下, 解剖导致切割作物, 这使昆虫无法用于研究, 因为作物的内容 (可能含有纳米微粒溶液) 与 PBS 溶液在手表玻璃中混合,很难证实纳米粒子的摄取此外, 昆虫角质层的自动荧光可以干扰使用荧光显微镜作为唯一的手段, 可视化纳米颗粒;然而, 共聚焦成像与相位对比消除了这个问题, 并提供了另一种方法进行视觉评估 (图 2), 这也突出了为什么使用磁性纳米粒子是最佳的, 而不是只有荧光纳米粒子。虽然该议定书提供了一种方法来评估昆虫摄取液体的能力, 但其中一个限制是, 它没有提供一种手段, 以可视化的纳米粒子, 而他们正在摄入;因此, 消除了在吸收过程中研究流体动力学的可能性。

    这里描述的技术提供了一种评估昆虫摄取少量液体的能力的方法。考虑到液体喂养昆虫的巨大多样性, 本议定书可用于其他昆虫的研究, 它们的口器中有微型和纳米的导管。此外, 未来的研究可以使用类似的技术来确定流体流经消化道的途径, 例如, 在一些供血的昆虫中, 绕过作物, 或者研究液体的持续时间。结构, 如中肠或后, 只要在喂养, 解剖和成像之间的时间被考虑到。

    Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

    Disclosures

    作者没有什么可透露的。

    Acknowledgments

    这项工作得到了国家科学基金会 (NSF) 的资助。IOS 1354956。我们感谢 Dr. 安德鲁 d. 沃伦 (马奎尔昆虫和生物多样性中心, 佛罗里达自然历史博物馆, 佛罗里达大学) 允许使用蝴蝶图像。

    Materials

    Name Company Catalog Number Comments
    20% sucrose solution Domino Sugar Sugar needed to produce the sucrose solution with dH2O
    Phosphate Buffered Saline (PBS) Sigma-Aldrich P5493 10X concentration diluted to 1X in dH2O for insect dissections
    Single depression concave slide AmScope BS-C6 Slide is necessary for feeding stage setup
    Filter paper EMD Millipore NY6004700 (60 µm) Nylon net filters and isopore filters needed to produce a porous surface for insect feeding
    Filter paper EMD Millipore NY4104700 (41 µm) Nylon net filters and isopore filters needed to produce a porous surface for insect feeding
    Filter paper EMD Millipore NY3004700 (30 µm) Nylon net filters and isopore filters needed to produce a porous surface for insect feeding
    Filter paper EMD Millipore NY2004700 (20 µm) Nylon net filters and isopore filters needed to produce a porous surface for insect feeding
    Filter paper EMD Millipore NY1104700 (11 µm) Nylon net filters and isopore filters needed to produce a porous surface for insect feeding
    Filter paper EMD Millipore TCTP04700 (10 µm) Nylon net filters and isopore filters needed to produce a porous surface for insect feeding
    Filter paper EMD Millipore TETP04700 (8 µm) Nylon net filters and isopore filters needed to produce a porous surface for insect feeding
    Filter paper EMD Millipore TMTP04700 (5 µm) Nylon net filters and isopore filters needed to produce a porous surface for insect feeding
    Filter paper EMD Millipore RTTP04700 (1 µm) Nylon net filters and isopore filters needed to produce a porous surface for insect feeding
    Iris microdissecting scissors Carolina Biological Supply Company 623555 Scissors used for dissections
    Insect pins (#1) Bioquip Products 1208B1 Pins used during dissections and feeding trials
    Extra-fine point dissecting forceps Carolina Biological Supply Company 624684 Dissecting equipment
    Leica M205 C Stereoscope Leica Microsystems M205 C Stereoscope used for dissections
    Inverted confocal microscope Olympus IX81 Fluorescent microscope used to detect magnetic nanoparticles
    Fisherbrand PTFE Disposable Stir Bar Fisherscientific S68067 Magnet used to detect nanoparticles
    Kimtech Science Kimwipes Kimberly-Clark Professional 34155 Tissues used to secure insects during feeding trials
    House fly (Musca domestica) pupae Mantisplace.com insects for experiments
    Blue bottle fly (Calliphora vomitoria) pupae Mantisplace.com insects for experiments
    Cabbage butterfly (Pieris rapae) larvae Carolina Biological Supply Company 144102 insects for experiments
    Finnpipette F1  ThermoFisher Scientific 4641080N micropipette for dispensing liquids
    Finntip 250 pipette tips ThermoFisher Scientific 9400250 micropipette tips
    Microscope Glass cover slides (=coverslips) (24 x 24 mm) AmScope CS-S24-100 coverslips for viewing the insect's crop on confocal microscope

    DOWNLOAD MATERIALS LIST

    References

    1. Vijaysegaran, S., Walter, G. H., Drew, R. A. I. Mouthpart structure, feeding mechanisms, and natural food sources of adult Bactrocera (Diptera: Tephritidae). Ann Entomol Soc Am. 90, 184-201 (1997).
    2. Lehnert, M. S., Monaenkova, D., Andrukh, T., Beard, C. E., Adler, P. H., Kornev, K. G. Hydrophobic-hydrophilic dichotomy of the butterfly proboscis. J R Soc Interface. 10, 1-10 (2013).
    3. Zhao, J., Wu, J., Yan, S. Erection mechanism of glossal hairs during honeybee feeding. J Theor biol. 386, 62-68 (2015).
    4. Redak, R. A., Purcell, A. H., Lopes, J. R. S., Blua, M. J., Mizell, R. F. 3rd, Andersen, P. C. The biology of xylem fluid-feeding insect vectors of Xylella fastidiosa and their relation to disease epidemiology. Ann. Review Entomol. 49, 243-270 (2004).
    5. Büttiker, W., Krenn, H. W., Putterill, J. F. The proboscis of eye-frequenting and piercing Lepidoptera (Insecta). Zoomorphology. 116, 77-83 (1996).
    6. Light, J. E., Smith, V. S., Allen, J. M., Durden, L. A., Reed, D. L. Evolutionary history of mammalian sucking lice (Phthiraptera: Anoplura). BMC Evol Biol. 10, (2010).
    7. Krenn, H. W., Aspock, H. Form, function and evolution of the mouthparts of blood-feeding Arthropoda. Arthropod Struct Dev. 41, 101-118 (2012).
    8. Lehnert, M. P., Pereira, R. M., Koehler, P. G., Walker, W., Lehnert, M. S. Control of Cimex lectularius using heat combined with dichlorvos resin strips. Med Vet Entomol. 25, 460-464 (2011).
    9. Zaspel, J. M., Kononenko, V. S., Goldstein, P. Z. Another blood feeder? Experimental feeding of a fruit-piercing moth species on human blood in the Primorye Territory of far eastern Russia (Lepidoptera: Noctuidae: Calpinae). J Insect Behav. 20, 437-451 (2007).
    10. Barth, F. G. Insects and flowers: the biology of a partnership. Princeton University Press. Princeton. (1991).
    11. Foil, L. D., Adams, W. V., McManus, J. M., Issel, C. J. Bloodmeal residues on mouthparts of Tabanus fuscicostatus (Diptera: Tabanidae) and the potential for mechanical transmission of pathogens. J Med Entomol. 24, 613-616 (1987).
    12. Monaenkova, D., et al. Butterfly proboscis: combining a drinking straw with a nanosponge facilitated diversification of feeding habits. J R Soc Interface. 9, 720-726 (2012).
    13. Lehnert, M. S., et al. Mouthpart conduit sizes of fluid-feeding insects determine the ability to feed from pores. Proc. R. Soc. B. 284, (2017).
    14. Grimaldi, D., Engel, M. S. Evolution of the insects. Cambridge University Press. New York, NY. (2005).
    15. Adler, P. H., Foottit, R. G. Insect biodiversity: science and society. Wiley Blackwell. Chichester, UK. (2009).
    16. Tsai, C. C., et al. Nanoporous artificial proboscis for probing minute amount of liquids. Nanoscale. 3, (2011).
    17. Krenn, H. W. Proboscis sensilla in Vanessa cardui (Nympahlidae, Lepidoptera): Functional morphology and significance of flower-probing. Zoomorphology. 118, 23-30 (1998).
    18. Plateau, J. A. F. Experimental and theoretical researches on the figures of equilibrium of liquid mass withdrawn from the action of gravity. (Transl). Annual Report of the Board Regents Smithsonian Institution. Government Printing Office. Washington, DC. 207-285 (1863).
    19. Socha, J. J., Westneat, M. W., Harrison, J. F., Waters, J. S., Lee, W. -K. Real-time phase-contrast x-ray imaging: a new technique for the study of animal form and function. BMC Biol. 5, 6 (2007).
    20. Westneat, M. W., Socha, J. J., Lee, W. -K. Advances in biological structure, function and physiology using synchrotron x-ray imaging. Annu Rev Physiol. 70, 119-142 (2008).
    21. Lee, W. -K., Socha, J. J. Direct visualization of hemolymph flow in the heart of a grasshopper (Schistocerca americana). BMC Physiology. 9, 2 (2009).
    22. Lehnert, M. S., Mulvane, C. P., Brother, A. Mouthpart separation does not impede butterfly feeding. Arthropod Struct Dev. 43, 97-102 (2014).
    23. Lehnert, M. S., Beard, C. E., Gerard, P. D., Kornev, K. G., Adler, P. H. Structure of the lepidopteran proboscis in relation to feeding guild. J Morphol. 277, 167-182 (2016).
    24. Yan, H., Sung, B., Kim, M. -H., Kim, C. A novel strategy for functionalizable photoluminescent magnetic nanoparticles. Mater. Res. Express. 1, 045032 (2014).
    25. Kingsolver, J. G., Daniel, T. L. On the mechanics and energetics of nectar feeding in butterflies. J Theor Biol. 76, 167-179 (1979).
    26. Krenn, H. W. Feeding mechanisms of adult Lepidoptera: Structure, function, and evolution of the mouthparts. Ann Rev Entomol. 55, 307-327 (2010).
    27. Tsai, C. -C., Monaenkova, D., Beard, C. E., Adler, P. H., Kornev, K. G. Paradox of the drinking-straw model of the butterfly proboscis. J Exp Biol. 217, 2130-2138 (2014).
    28. Bauder, J. A. S., Handschuh, S., Metscher, B. D., Krenn, H. W. Functional morphology of the feeding apparatus and evolution of proboscis length in metalmark butterflies (Lepidoptera: Riodinidae). Biol J Linn Soc. 110, 291-304 (2013).
    吸收荧光、磁性纳米微粒测定昆虫的吸液能力
    Play Video
    PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

    Cite this Article

    Lehnert, M. S., Reiter, K. E., Bennett, A., Gerard, P. D., Wei, Q. H., Byler, M., Yan, H., Lee, W. K. The Ingestion of Fluorescent, Magnetic Nanoparticles for Determining Fluid-uptake Abilities in Insects. J. Vis. Exp. (130), e56619, doi:10.3791/56619 (2017).More

    Lehnert, M. S., Reiter, K. E., Bennett, A., Gerard, P. D., Wei, Q. H., Byler, M., Yan, H., Lee, W. K. The Ingestion of Fluorescent, Magnetic Nanoparticles for Determining Fluid-uptake Abilities in Insects. J. Vis. Exp. (130), e56619, doi:10.3791/56619 (2017).

    Less
    Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
    View Video

    Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

    Waiting X
    simple hit counter