斑馬魚(yú)顯微注射常見(jiàn)部位探討及尾靜脈注射方法的介紹
瀏覽次數(shù):266 發(fā)布日期:2025-3-12
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斑馬魚(yú)顯微注射常見(jiàn)部位探討
在斑馬魚(yú)胚胎顯微注射操作中,注射常用的部位包括尾靜脈(caudal vein, cv)、第四腦室(4th ventricle, 4v)、心包(pericardium, pc)和卵球(yolk ball, yb)。每個(gè)部位都有其特定的應(yīng)用,適用于不同的實(shí)驗(yàn)?zāi)康。以下是這四個(gè)注射部位的介紹:
1.尾靜脈(Caudal Vein, cv)
尾靜脈是斑馬魚(yú)胚胎中最常用的注射部位之一,尾靜脈位于胚胎尾部的血管中,血液循環(huán)非;钴S,適合用于藥物、染料或微生物的注射。在尾靜脈進(jìn)行注射后,注射物質(zhì)可以迅速通過(guò)循環(huán)系統(tǒng)傳播到胚胎的各個(gè)部位,因此適用于進(jìn)行全身性注射或系統(tǒng)性實(shí)驗(yàn)。
優(yōu)點(diǎn):易于操作,注射后物質(zhì)能迅速進(jìn)入血液循環(huán)。
應(yīng)用:適用于細(xì)菌感染、藥物篩選、免疫學(xué)研究等。
2.第四腦室(4th Ventricle, 4v)
第四腦室是斑馬魚(yú)胚胎大腦中腦室的一部分,位于胚胎頭部,靠近腦干和脊髓之間。注射到第四腦室的物質(zhì)會(huì)直接進(jìn)入大腦,并可以影響神經(jīng)系統(tǒng)。這一部位適合進(jìn)行神經(jīng)生物學(xué)研究,尤其是針對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)。
優(yōu)點(diǎn):可以直接向大腦注射,研究大腦神經(jīng)和藥物作用。
應(yīng)用:神經(jīng)發(fā)育、神經(jīng)毒理學(xué)、腦部藥物傳遞等。
3.心包(Pericardium, pc)
心包是包圍斑馬魚(yú)胚胎心臟的膜,位于胚胎胸腔內(nèi)。注射到心包的物質(zhì)可以直接影響心臟,并通過(guò)心臟迅速進(jìn)入全身血液循環(huán)。心包注射常用于心臟相關(guān)的研究,例如心臟毒性、心血管疾病模型等。
優(yōu)點(diǎn):通過(guò)心臟傳播,可以快速影響胚胎全身。
應(yīng)用:心臟研究、心血管毒理學(xué)、藥物傳遞等。
4.卵球(Yolk Ball, yb)
卵球是指包裹在斑馬魚(yú)胚胎中的卵黃部分,是胚胎發(fā)育早期的營(yíng)養(yǎng)供應(yīng)源。卵球注射通常用于早期胚胎發(fā)育研究,特別是針對(duì)胚胎的局部影響或標(biāo)記。雖然卵球不像尾靜脈或心包那樣直接涉及血液循環(huán),但通過(guò)卵球注射的物質(zhì)也能逐漸進(jìn)入胚胎體內(nèi),影響發(fā)育過(guò)程。
優(yōu)點(diǎn):可以影響胚胎的早期發(fā)育,并通過(guò)卵黃向其他組織傳播。
應(yīng)用:早期發(fā)育研究、局部標(biāo)記、胚胎發(fā)育影響實(shí)驗(yàn)等。
總結(jié)
這些不同的注射部位各自具有不同的優(yōu)勢(shì)和適用場(chǎng)景。尾靜脈適合系統(tǒng)性注射,第四腦室適用于神經(jīng)系統(tǒng)研究,心包用于心臟相關(guān)實(shí)驗(yàn),卵球則適用于胚胎發(fā)育和早期研究。通過(guò)選擇合適的注射部位,研究人員可以在斑馬魚(yú)模型中實(shí)現(xiàn)不同類型的實(shí)驗(yàn),并深入理解生物學(xué)過(guò)程。
最常用的注射部位是尾靜脈(cv)。其他有用的注射部位包括大腦的第四腦室(4v)、心包(pc)和卵球(yb)。
顯微注射泵(Microinjection Pump)
顯微注射泵是進(jìn)行斑馬魚(yú)胚胎注射時(shí)常規(guī)使用設(shè)備,一般使用的細(xì)長(zhǎng)針頭,針頭直徑非常小,通常只有幾十微米甚至幾微米。通過(guò)顯微注射泵,研究人員可以將液體(如染料、藥物、病毒、基因等)精確地注射到胚胎的特定部位。
功能:精確地將注射液體注入胚胎中,確保液體能夠進(jìn)入目標(biāo)組織或細(xì)胞。
類型:常見(jiàn)的顯微注射泵系統(tǒng)部件包括:數(shù)碼氣壓顯微注射泵DMP-400主機(jī)、顯微操作器MM-33、持針桿、腳踏開(kāi)關(guān)、輸入和輸出軟管、體視顯微鏡、氮?dú)馄康。操作人員通常通過(guò)設(shè)定注射泵的注射壓力、注射時(shí)間以及針尖開(kāi)口大小,配合顯微操作器,將玻璃針尖插入魚(yú)胚胎中,然后定量輸出注射液體到胚胎部位,注射完成的胚胎一般會(huì)放置在培養(yǎng)箱中繼續(xù)孵化生長(zhǎng)。
顯微注射泵系統(tǒng):DMP-400
尾靜脈注射方法
尾靜脈注射
尾靜脈注射是斑馬魚(yú)胚胎注射中常用的一種技術(shù),主要用于將各種物質(zhì)(如藥物、染料、基因等)注射到斑馬魚(yú)胚胎中,方便研究其生物學(xué)效應(yīng)。尾靜脈注射的操作技術(shù)要求高,需要精確的控制和操作經(jīng)驗(yàn),下面是尾靜脈注射方法的詳細(xì)介紹:
尾靜脈注射的步驟
1.準(zhǔn)備工具和設(shè)備
珠寶鉗(Jeweler's Forceps):用于打開(kāi)針頭末端或清理針頭,以避免堵塞(有條件的實(shí)驗(yàn)室,使用磨針儀研磨針尖開(kāi)口效果更佳)。
顯微操作器(Micromanipulator):用于精確定位和操控注射針頭到達(dá)指定的注射位置。
顯微注射泵(Microinjection Pump):用于將液體精確注射到胚胎的尾靜脈。
顯微鏡(Microscope):用于放大胚胎和注射部位,幫助操作者精確定位。
2.打開(kāi)針頭
使用珠寶鉗輕輕打開(kāi)注射針頭的末端,確保其通暢,避免細(xì)菌等雜質(zhì)的堵塞。需要注意的是,針頭的開(kāi)口長(zhǎng)度應(yīng)根據(jù)細(xì)菌的濃度來(lái)調(diào)整。細(xì)菌濃度越高,必須斷掉的針頭長(zhǎng)度越長(zhǎng),以避免注射過(guò)程中堵塞針頭。
3.固定胚胎
將斑馬魚(yú)胚胎放置在顯微注射載物臺(tái)的培養(yǎng)皿上,并使用顯微操作器固定胚胎的位置。通過(guò)顯微鏡,操作者可以清楚地觀察到胚胎的尾靜脈區(qū)域,從而為接下來(lái)的注射做好準(zhǔn)備。
4.插入針頭
使用顯微操作器精確控制注射針頭的移動(dòng),將其插入斑馬魚(yú)胚胎的尾靜脈。此時(shí),使用水平拉制儀HL-1000(或者垂直拉針儀PL-200)制作的短錐針尖提供了穿透外皮所需的力量。通常,操作員會(huì)通過(guò)輕輕上下移動(dòng)針頭,確保針頭準(zhǔn)確插入尾靜脈并避免對(duì)胚胎造成損傷。值得注意的是,通常使用顯微操作器將另外一根金屬絲移動(dòng)到胚胎旁邊,將胚胎固定住,以方便注射針注射時(shí)候胚胎不被推動(dòng)。
5.注射液體
一旦針頭成功插入尾靜脈,操作者會(huì)使用顯微注射泵DMP-400將液體注射到胚胎體內(nèi)。在操作過(guò)程中,需要確保注射的液體量精確(通過(guò)設(shè)定注射體積、注射時(shí)間等參數(shù)),以免影響批次實(shí)驗(yàn)結(jié)果。通過(guò)顯微鏡,操作者可以清楚地觀察液體在尾靜脈中的流動(dòng),并監(jiān)控其朝心臟的流動(dòng)方向。
6.觀察效果
注射完成后,操作者通常會(huì)檢查注射效果。例如,注射苯酚紅染料時(shí),可以通過(guò)顯微鏡觀察到染料在尾靜脈中流動(dòng),確認(rèn)注射是否成功。苯酚紅染料通常會(huì)朝向胚胎的心臟流動(dòng),這一過(guò)程能夠驗(yàn)證注射是否順利進(jìn)行。
7.熟練操作
經(jīng)過(guò)多次實(shí)踐,熟練的操作員可以在一小時(shí)內(nèi)完成上百次次尾靜脈注射。操作員需要對(duì)每個(gè)步驟都非常熟悉,并能夠精確控制工具和胚胎的位置,以確保實(shí)驗(yàn)的高效進(jìn)行。
(A) 使用珠寶鉗打開(kāi)針頭的末端(使用與去囊操作不同的鉗子)。針頭中細(xì)菌的濃度越高,必須斷掉的針頭長(zhǎng)度就越長(zhǎng),以防止堵塞。
(B) 尾靜脈注射——插入針頭。鉑金絲探針提供了穿透外皮所需的力量。大多數(shù)操作員發(fā)現(xiàn),移動(dòng)針頭上下和設(shè)置初始位置時(shí),顯微操作器才是唯一需要移動(dòng)的工具。
(C) 成功的尾靜脈注射——苯酚紅染料在尾靜脈中可見(jiàn),朝心臟流動(dòng)。通過(guò)實(shí)踐,熟練的操作員每小時(shí)可以進(jìn)行約100到150次此類注射。
結(jié)論
尾靜脈注射是一項(xiàng)高度精確的技術(shù),涉及多個(gè)步驟,每個(gè)步驟都要求操作者具備一定的操作技巧和經(jīng)驗(yàn)。從針頭的準(zhǔn)備、胚胎的定位、針頭插入到液體注射,整個(gè)過(guò)程需要嚴(yán)謹(jǐn)?shù)牟僮,以確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。隨著經(jīng)驗(yàn)的積累,熟練的操作員能夠在短時(shí)間內(nèi)完成大量注射,為斑馬魚(yú)胚胎實(shí)驗(yàn)提供高效的支持。
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