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Biology

형광, 섭취 곤충에 액체 이해 능력을 결정 하기 위한 자성 나노 입자

doi: 10.3791/56619 Published: December 20, 2017

Summary

액체 먹이 곤충 다공성 표면에서 액체의 분 양 취득 하는 기능이 있다. 이 프로토콜에는 직접 먹이 솔루션을 사용 하 여 형광, 자성 나노 입자와 다공성 표면에서 액체를 섭취 하는 곤충에 대 한 능력을 결정 하는 방법을 설명 합니다.

Abstract

액체 먹이 곤충 섭취 다양 한 환경에 풀, 필름로 또는 작은 구멍에 액체. 액체 수집의 연구 필요 평가 놓이고 구조와 함수 관계; 그러나, 액체 흡수 메커니즘 구조 건축, 실험적인 증거와 때때로 동반된의 관측에서 역사적으로 유추 됩니다. 여기, 우리 보고 나비 (나비목)와 비행 거리 (Diptera) 액체의 소량을 사용 하 여 액체 이해 능력을 평가 하기 위한 새로운 방법. 곤충은 20% 자당 해결책 특정 기 공 크기의 필터 논문에서 형광, 자성 나노 입자와 혼합으로 먹인 다. 자르기 (유체를 저장 하는 데 사용 되는 내부 구조)는 곤충에서 제거 하 고는 confocal 현미경에 배치. 자석이 곤충 체액을 섭취 수 있습니다 나타내는 나노 입자의 존재를 확인 하는 작물에 의해 손을 흔들었다. 이 방법론은 광범위 한 먹이 하는 메커니즘 (모 세관 작용 및 액체 다리 형성)은 잠재적으로 공유할 나비목과 Diptera 때 다공성 표면에서 먹이 공개 하는 데 사용 됩니다. 또한,이 방법은 먹이 액체 먹이 곤충, 질병 전송 및 biomimetics, 나노 또는 마이크로 크기의 회로 포함 하는 잠재적으로 다른 연구에서 그 중요 한을 포함 하 여 다양 한 가운데 메커니즘의 연구에 대 한 사용할 수 있습니다 어디 액체 수송 필요 확인을 합니다.

Introduction

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많은 곤충 그룹 있다 mouthparts (proboscises) 액체에 먹이 대 한 적응, 꿀, 과일, 썩 어 등 수액 흐름 (예: Diptera1, 나비목2, Hymenoptera3), xylem (Hemiptera4), 눈물 (나비목 5)과 혈액 (Phthiraptera6, Siphonaptera7, Diptera7, Hemiptera8, 나비목9). 곤충의 체액에 피드 기능은 생태계 건강 (예: 수 분10), 질병 전송4,11, biodiversification2,12및 연구와 관련 수렴 진화13의. 다양 한 음식 소스에 불구 하 고 일부 액체 먹이 곤충 가운데 테마 마이크로 또는 나노 크기의 방울, 액체 필름 또는 다공성 표면에 국한 될 수 있는 액체의 작은 금액을 확보 하는 기능입니다.

액체 먹이 곤충 (20% 이상 모든 동물 종14,15)과 다양 한 음식 소스에 피드를 자신의 능력의 광범위 한 다양성을 감안할 때 그들의 먹이 이해 행동 및 액체 흡수 메커니즘은 많은 분야에서 중요 한. 곤충 진드기 기능, 예를 들어, 생체 모방 기술, 예를 들면, 소량 고용 된 것과 유사한 방법을 사용 하 여 체액의 수집 등의 작업을 수행할 수 있는 미세 소자의 개발에 역할을 담당해 왔습니다. 곤충16 그러나 유체 통풍 관 기계 장치,,의 연구에 근본적인 문제 뿐만 아니라 어떻게 곤충 체액에 피드 결정 이지만 메커니즘을 지 원하는 실험적인 증거를 획득. 전적으로 동작을 사용 하 여 (예: 코12,17프로 빙)로 먹이 대 한 지표로 충분 한 체액의 성공적인 이해를 확인 하지 않습니다 없으며 경로 결정 하는 방법 때문에 그 체액 여행 곤충을 통과. 또한, 소량 액체 더 나은 실험 수행 자연 먹이 시나리오를 어디 체액 제한 리소스2,12나타냅니다.

위상 대비 영상 어떻게 나비 다공성 표면12에서 체액의 작은 금액에 대 한 피드를 평가 하기 위해 바둑의 나비 (별 plexippus L.)와 함께 사용 되었다 엑스레이 모나 크 나비 코 따라 cuticular 계획 (legulae 등) 사이의 공간을 통해 모 세관 작업을 사용 하 여 음식 운하에 작은 구멍에 국한 하는 체액을가지고. 들어오는 액체 음식 운하 벽에 성장 하 고 고원 불안정12,18, 다음 머리에 빠는 펌프의 행동에 의해 나비의 용기에 운송 하 여 액체 다리에 붕괴에 영화를 형성 합니다. 기술은 쉽게 사용할 수 있는 x 선 위상 대비 영상 곤충12,19,,2021내부 유체 흐름을 시각화 하는 최적의 도구 이지만, 더 편리 하 고 메서드는 글귀 체액을 곤충의 능력의 빠른 평가 위해 필요 하 고 그들을 섭취.

D. plexippus 에 대 한 먹이 메커니즘 다른 나비목 및 파리 (Diptera) (다공성 표면에서 액체에 피드 두 그룹), 경우 확인 하려면 Lehnert 외. 13 여기에서 보고 되는 다공성 표면에서 작은 양의 액체에 먹이 곤충의 능력을 평가 하기 위한 기술 적용. 접촉을 사용 하는 연구 및 다공성 표면에 대 한 여기에 설명 된 프로토콜 이지만, 주소 풀 먹이 메커니즘 같은 다른 연구 방법론을 변경할 수 있습니다. 또한, 응용 프로그램 마이크로 및 bioinspired 기술을 포함 하 여 다른 필드를 확장 합니다.

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Protocol

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1. 곤충 종, 솔루션 및 먹이 역 설치의 준비

참고: 양배추 나비 (배 rapae L., 흰나비과) 선택 됩니다 대표 나비목의 종족으로 그들은 액체 이해 능력과 놓이고 형태학22,23의 이전 연구에서 사용 된 때문에. 집 파리 (파리 자리 부채 L., Muscidae)과 파란색 병 파리 (Calliphora vomitoria L., Calliphoridae) 때문에 그들은 종종 다공성 표면13에 먹이 관찰 하는 데 사용 됩니다.

  1. 23 ° C와 18 L: 6D photoperiod 순서 P. rapae pupate 환경 챔버를 성인으로 등장 하기 전 까지는 인공에 그들 ( 재료의 표참조) 다이어트는 곤충 공급 업체 및 후방에서 애벌레로 설정 합니다. M주문입니다. 부채 및 pupae로 C. vomitoriaP. rapae으로 같은 환경 조건에서 후면. 그들은 먹이 실험 전에 번데기에서 등장 하는 후 성인 나비와 파리를 먹이 하지 마십시오.
  2. 20% 자당 해결책 (제어) 및 유체 통풍 관에 대 한 테스트 20% 자당 나노 솔루션을 준비 합니다. 형광 자기 나노 입자를 추가 하 여 나노 솔루션을 준비 (철 산화물 polyacrylic 산 코팅, 약 20 nm 직경에서) 20% 자당 솔루션 (1 mg/mL의 dH2O 나노 20% 자당과24 솔루션, 1:1)입니다. 버퍼링 하는 인산 염 (PBS)의 1 배 솔루션 준비 (10 x 1 x dH2O, pH 7.4에에서 희석), 해 사용 되는.
  3. 클램프와 별도 먹이 단계 (플랫 플랫폼) 수동 조작으로 구성 된 먹이 스테이션을 설정 (그림 1). 먹이 무대에 오목 슬라이드를 놓고 숨 구멍 크기 직경 1, 5, 8, 11, 20, 30, 41, 또는 60 µ m 및 멤브레인 필터의 기 공 크기 직경 나일론 그물 필터 또는 먹이 실험에 대 한 인근 10 µ m.

2. 먹이 프로토콜

  1. 곤충의 몸, 다리, 및 날개 접힌된 휴지로 바꿈. 머리와 mouthparts 노출 되도록 곤충을 놓습니다. 곤충 먹이 단계 (그림 1) 위에 중단 되도록 조작자에 클램프에 의해 함께 개최 됩니다 두 현미경 슬라이드 사이 곤충의 날개를 놓습니다.
  2. 오목 슬라이드의 중심에 20% 자당 해결책 또는 20% 자당 나노 솔루션은 micropipette 30 µ L 물방울을 관리 합니다. 되도록 필터 종이의 중심 나노 솔루션의 물방울과 오목 슬라이드에 특정 기 공 크기의 단일 필터 종이 놓습니다. 드롭릿에 필터 종이 사이의 접촉 확산 따라 필터, 숨 구멍 (그림 1)를 작성 하는 솔루션에 발생 합니다.
    참고: 필터 종이 곤충 피드 필터 종이 위에 나노 입자의 잠재적인 존재를 최소화 하기 위해, 다른 방법 보다는 오히려 작은 물방울, 위에 배치 됩니다.
  3. mouthparts의 원심 영역 으로만 먹이 단계 (그림 1)에 젖은 필터 종이 연락할 수 있도록 조작자와 곤충을 놓습니다. 곤충 핀을 사용 하 여 확장 필터 종이에 mouthparts 45에 대 한 피드에 곤충을 허용을 s.
  4. 필터 종이의 표면에 있을 수 있는 액체 영화에 먹이 곤충의 기회를 최소화 하기 위해 위치는 mouthparts를 (슬라이드의 평평한 부분에 닿아 필터 종이의 부분 접촉. 슬라이드의 오목한 부분 위에 직접). 곤충 먹이에 대 한 관심을 표현 하지 않습니다, 경우는 mouthparts 먹이 시간 동안 곤충 핀 필터 종이에 개최 수 있습니다.

3입니다. 해

  1. 곤충의 몸을 커버 하는 충분 한 솔루션 되도록 PBS 솔루션을 50 m m 시계 유리에 놓습니다. 장소는 stereoscope 옆 장비 (봄 마이크로 위, 곤충 핀, 괜 찮 포인트 집게를 해 부 해 부)을 해 부 위치와 stereoscope 곤충 아래 시계 유리.
  2. 수 유, 후 티슈 페이퍼에서 곤충을 제거 하 고 날개 폐쇄와 그것을 잡고. 봄 마이크로 해가 위로 머리, 다리, 및 곤충의 날개를 제거 하 고 시계 유리 (그림 2)에서 PBS 솔루션에 곤충을 놓습니다.
  3. 필요한 경우, anesthetize 해 전에 곤충. 집게를 사용 하 여 복 부의 원심 영역 근처 표 피에 의해 곤충을 잡아. 지배적인 손을 가진 봄 마이크로 해 부가 위를 사용 하 여 복 부, 흉부에이 때까지 후부 끝에서 시작의 측면을 따라 앞쪽으로 표 피를 잘라. 표 피만 잘라 고 (그림 2) 손상 곤충 내부 영양 운하는 특별 한 주의 분리 했습니다.
  4. 복 부 (그림 2) 내부 영양 운하를 공개 하 여 해가 위 표 피의 추가 컷을 확인 합니다. 곤충 핀의 도움으로 복 부 표 피, 뚱뚱한 몸, 및 다른 구조를 제거 하 고 후속 처리, 시계 유리에는 흉부 및 영양 운하를 떠나 시계 유리 밖에 서 그들을 재배치.
    주: 해 부는 흉부와 복 부의 시점 근처 골목 같은 구조 (영양 운하 확장) 자르기, 발표할 예정 이다.
  5. 자르기는 노출 되지 않습니다 경우 작물은 계시 될 때까지 위와 흉부에 추가 incisions 확인 합니다. 일단 자르기 표시, 시계 유리 (그림 2)에서 작물 영양 운하만 떠나는 곤충의 나머지 부분을 버려야 됩니다.
    참고: lepidopteran 작물은 거의 투명 하 고 셀로판 같은 경우 하지 체액으로 가득 이며 확장을 인식 하기 어려울 수 있습니다 자연, 또는 경우 그것은 해 부 동안에.
  6. Coverslip (24 x 24 mm)에 자르기를 좋은 포인트 집게 해 부를 사용 하 여 후속 이미징 (그림 2).

4입니다. 섭취 한 나노 입자의 결정

  1. 위치 좋은 포인트 해 집게를 사용 하 여에서 coverslip에 자르기 자르기 파열을 방지 하기 위해 신경. 20 배 확대에 이미징 거꾸로 confocal 현미경에 CY3 채널 (또는 단계 대조)를 사용 합니다. 밖으로 건조에서 그것을 방지 하기 위해 절 개 후 즉시 자르기 이미지.
  2. 현미경의 운영 단계의 제어에 손에 바 (41.3 m m 길이 직경에서 8 m m) 자석 저 어를 개최.
파 자르기 (자르기에서 약 10 m m 거리) 근처 앞 뒤로 자석 볶음 바 각각 앞뒤로 모션 발생 약 1 초 (그림 2).
  • 마그네틱 볶음 바 흔들었다는 나노 입자에 대 한 자르기 있는지 검사 합니다. 천천히 앞뒤로 거의 투명 한 작물 안에 나노 입자 운동에 대 한 현미경의 눈 렌즈를 통해 찾고 있는 동안 운영 단계를 이동 합니다. 나노 입자는 작물에, 긍정적인 수 유를 나타내는 그들은 응답 합니다 (그림 2) 바 저 어는 자기와 함께 한 마음으로 파.
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    Representative Results

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    액체 먹이 곤충 가운데 액체 이해 능력에 패턴의 연구 먹이 발생 하는 시기의 결정을 필요 합니다. 여기에 설명 된 프로토콜은 나비목 및 Diptera13중 제한 기 공 크기 가설을 테스트 하는 데 사용 됩니다. 제한 기 공 크기 가설 기 공 크기 직경12먹이 도관 직경 보다 작으면 액체 채워진 구멍에서 액체 먹이 곤충 먹이 수 없는 상태. 모 공에는 액체를 유지 하는 모 세관 압력을 극복 하 고 액체 표면에 빠는 펌프에 대 한 제공을 다공성 표면에서 들어오는 체액 고원 불안정18를 통해 안정적인 액체 다리를 형성 해야 합니다. 다양 한 크기 (그림 3)의 도관을 먹이 함께 곤충 그들은 먹을 수 있는 작은 숨 구멍 크기에 다 예상 됩니다.

    각 종족에 대 한 제한 기 공 크기 필터 종이13의 특정 기 공 크기에 대 한 피드를 테스트 하는 개인의 50%에 대 한 능력에 따라 계산 됩니다. 곤충 먹이 20% 자당 해결책 (제어) 그들의 작물에 나노 입자를 필요 없었다. 곤충 경우 나노 입자 섭취 했다 평가 하는 해 부 했다, 후 그들의 mouthparts 원심 및 인접 지역 (그림 3)에 도관을 측정 하는 confocal 현미경으로 몇 군데 있었다. 그것은 중요 한 위치 어디 체액은 mouthparts, , 진드기 도관 크기 사이의 긴밀 한 관계를 입력 하 고 제공할 수 있는 기 공 크기 제한의 지표로 서 간접 역할 수도 있기 때문에 원심 및 인접 측정 되었다 모 세관 작용을 촉진 하는 진드기 구조에 대 한 증거입니다. P. rapae 의 proboscises에 대 한 음식 채널의 직경 팁 지역 (원심 측정) 근처와 코 길이 (인접 지역)의 30%에서 측정 되었다. 5 pseudotracheae의 평균 직경 원심 측정으로 사용 되었다 고 구두 개통의 직경 각 비행 표본에 대 한 근 위 측정으로 측정 되었다.

    이 프로토콜 원심 놓이고 도관 크기와 작은 숨 구멍 크기는 곤충 먹 일 수 있다 (그림 4) 사이의 긴밀 한 관계를 공개 했다. Dipteran 종 구강 (근 위 놓이고 측정)를 여는 대신 pseudotracheae (원심 놓이고 측정)에서 처음 발생에 대 한 증거는 유체 글귀 표시 다공성 표면 (그림 4)에서 공급 하는 경우. 흥미롭게도, 구조 아키텍처는 pseudotracheae의 lepidopteran mouthparts 비슷합니다 이며 모 세관 작용, 수렴 진화13의 예를 통해 유체 통풍 관을 올리기도 하는 cuticular 구조체의 구성 됩니다. 제한 사이의 긴밀 한 관계 기 공 크기와 진드기 도관 크기 나비목와 Diptera 유체 통풍 관에 대 한 중요 한 요소로 모 세관 작용을 지 원하는 증거를 제공 합니다.

    Figure 1
    그림 1: 실험 설치 및 먹이 역. (A) 설치 구성 휴지 (tp)에 곤충을 배치 하 고 두 슬라이드 (sl), 조정 가능한 손잡이 (ak) 조작 (ma)에 부착 된 클램프 (cl)에 의해 함께 개최 됩니다 사이 곤충의 날개를 배치. 곤충의 코 (홍보) 단계로 먹이 (st), 오목 슬라이드 (cs)를 관리 하는 나노 솔루션의 물방울 (dr)에 배치 된 필터 종이 (fp)는 낮 췄 다. 드롭릿 및 오목 슬라이드에 지의 배치를 보여주는 (B) 회로도 (C)는 나노의 작은 물방울 솔루션 다공성 먹이 표면을 만들 모 세관 작용을 통해 필터 종이 통해 (화살표)를 확산. (D) 형광 현미경 이미지 isopore의 지 보기의 나노 솔루션 (20 배 확대, CY3 채널) 보여주는 숨 구멍 (포) (10 µ m)를 필터링 합니다. 아니 액체 필름 표면에 관찰 되었다. (E) isopore 필터 (10 µ m)의 숨 구멍에서 나노 솔루션 (ns)를 표시 하는 Confocal 현미경 z 스택 이미지. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.

    Figure 2
    그림 2: 해 부 및 나노 입자 탐지. (A) 겸 자 (fo) 곤충 (M. domestica 그림과, fl)를 확보 하는 데 사용 됩니다. (B)는 곤충의 날개, 머리, 다리 제거 됩니다. (C)가 위 (sc) 자르면 복 부의 측면 측면 하는 데 사용 됩니다. (D) 생식 구조 (예: 계란) 영양 운하의 불필요 한 부분 추가 집게로 제거 됩니다. (E) 추가 구조 자르기 (cr)을 분리 제거 됩니다. (F) 격리 자를 감지 하는 나노 입자의 존재에 대 한 준비. (G) 작물 커버 슬립 (cs)에 배치 되 고 거꾸로 confocal 현미경으로 이동 됩니다. 마그네틱 볶음 바 (ma) 나노 움직임을 자르기 근처 흔들었다. (H) 단계 대조 현미경 검사와 함께 C. vomitoria 의 작물에서 나노 운동 (빨간색 원에 명시). 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.

    Figure 3
    그림 3: Lepidoperan 및 dipteran 놓이고 구조. (A) 레이저 절제 단층 촬영 이미지 lepidopteran 코 (홍보), 푸드 채널 (fc)를 생성 하는 구조 (legulae)를 연결 하 여 함께 서 두 개의 길쭉한 상 악 galeae의 구성 되는 유체 통풍 관을 위해. 삽입 (confocal 현미경 이미지)는 코의 원심 영역 근처 등 legulae (dl)을 보여 줍니다. 지 legulae 사이 공간 음식 채널에 체액을가지고 모 세관 작용을 제공 합니다. (B) 각 C 모양의 galea는 기관지 (tr), 신경, 그리고 내장 근육 (im). 연단 (ro), haustellum, 그리고 작은 도관, pseudotracheae (pt) (삽입에 confocal 이미지에 표시 된), 중앙 구두 오프닝 (op)에서 방출 하는 원심 labellum (파운드) (C) Dipteran mouthparts에 의하여 이루어져 있다.레이저 절제 단층 촬영 이미지는 또한 화합물 눈 (ce)와 상 악 palpi (mp)를 보여 줍니다. 여 구강에 연결 (D) 음식 운하 부분적으로 labrum (라)와 labium (lm)의 구성입니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.

    Figure 4
    그림 4: 곤충 mouthparts와 기 공 사이의 관계에서 그들이 먹을 수 있는 크기. 제한 기 공 크기는 인접 음식 운하 보다는 원심 놓이고 도관의 직경 (평균 ± SEM) 관련. 파리 자리 부채 아래 C. vomitoria. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.

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    Discussion

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    곤충 진드기 기능 역사적으로 심한 형태학의 학문에서 유추 (., 마시는 밀 짚25,26lepidopteran 코 기능 관련); 그러나, 실험적 증거를 통합 하는 최근 연구 곤충 mouthparts 및 구조-기능 관계2,,1213 의 복잡성에 대 한 우리의 이해에 패러다임의 변화 결과 , 22 , 27.23전자 현미경 검사 법, confocal 현미경 검사 법22, 마이크로 컴퓨터 단층 촬영 (마이크로 CT)28및 레이저 절제 단층 (그림 3), 스캔 등 현대적인 이미징 기술을 제공 기회에 대 한 상세한 형태학의 학문, 기능에 대 한 증거 실험으로 동반 되어야 합니다.

    여기 설명 하는 방법을 보여 주입구 때 다공성 표면 접촉에서 먹이 곤충에 의해 고용 하는 필수적인 메커니즘을 수 있습니다. 사용 하 여 동작을 먹이 (.,12,17프로 빙) 혼자 것 하지 밝혀졌다이 먹이 메커니즘으로 일부 개인 들 mouthparts와 표면 탐지 피드, 특히 그 제공 하지 못했습니다 필터 종이와 크기 직경 놓이고 도관의 직경 보다 작은 기 공. 또한, 액체 가득 했는지 확인 하는 작물의 검사도 하지 충분 한 것, 액체의 양을 섭취에 이러한 실험은 너무 작아 시각적 평가, , 일부 곤충의 작물 deflated, 등장 하지만 나노 유체 섭취 했다 나타내는 여전히 존재 했다.

    처리 작은 곤충, 곤충 핀 들 mouthparts를 조작 해 나타내는 몇 가지 중요 한 단계 및 기술된 방법론의 한계 주의 수행 하는 능력. 예를 들어 해 시계 유리에 PBS 솔루션 (아마도 나노 솔루션을 포함 하는) 작물의 내용이 혼합 때문에 벌레를 연구에 대 한 사용할 수 없게 렌더링 작물 절단 귀착되 경우가 있었다 그것 만들기 나노 입자의 섭취를 확인 하기가 어렵습니다. 또한, 곤충의 표 피의 자동 형광 나노 입자; 시각화 하 유일한 방법으로 형광 현미경 검사 법을 사용 하 여 방해할 수 있습니다. 그러나, 단계 대조 confocal 이미징이이 문제를 제거와 시각적 평가 (그림 2), 또한 왜 자기 나노 입자를 사용 하 여 형광 나노만 반대로 최적의 하이라이트에 대 한 또 다른 의미를 제공 합니다. 이 프로토콜을 제공 하지만 체액을 섭취 하는 곤충에 대 한 능력을 평가 하는 수단, 한계 중 하나는 그들이 섭취 되 고; 하는 동안은 나노 입자를 시각화 하는 방법을 제공 하지 않습니다. 따라서, 유체 역학을 공부 하 고 이해 과정에 대 한 가능성을 제거 합니다.

    여기에 설명 된 기술에는 적은 양의 체액을 섭취 하는 곤충의 능력을 평가 하기 위한 방법을 제공 한다. 액체 먹이 곤충의 거 대 한 다양성을 감안할 때,이 프로토콜 수 수 고용 곤충의 다른 연구에 그들의 mouthparts에 마이크로 및 나노 크기의 도관. 또한, 미래 연구 수를 사용 하 여 비슷한 기법 체액 여행 영양 운하를 통해 예를 들어, 일부 혈액 먹이 곤충에 관측 된 작물을 우회 또는 얼마나 오래 체액 검사 연구 남아 특히 경로 확인 구조, midgut 또는 hindgut, 등으로 수 유, 해, 및 이미징 사이의 시간 고려.

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    Disclosures

    저자는 공개 없다.

    Acknowledgments

    이 작품은 국립 과학 재단 (NSF)에 의해 지원 되었다 no를 부여. IOS 1354956입니다. 우리 닥터 앤드류 D. 워렌 (나비목 및 생물 다양성, 플로리다 자연사 박물관의, 프로 리 다의 대학에 대 한 맥과 어 센터) 나비 이미지를 사용 하는 허가 대 한 감사 합니다.

    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).
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    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).
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    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).

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