斑馬魚顯微注射常見部位探討及尾靜脈注射方法的介紹
瀏覽次數:471 發布日期:2025-3-12
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斑馬魚顯微注射常見部位探討
在斑馬魚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)。每個部位都有其特定的應用,適用于不同的實驗目的。以下是這四個注射部位的介紹:
1.尾靜脈(Caudal Vein, cv)
尾靜脈是斑馬魚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,血液循環非常活躍,適合用于藥物、染料或微生物的注射。在尾靜脈進行注射后,注射物質可以迅速通過循環系統傳播到胚胎的各個部位,因此適用于進行全身性注射或系統性實驗。
優點:易于操作,注射后物質能迅速進入血液循環。
應用:適用于細菌感染、藥物篩選、免疫學研究等。
2.第四腦室(4th Ventricle, 4v)
第四腦室是斑馬魚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會直接進入大腦,并可以影響神經系統。這一部位適合進行神經生物學研究,尤其是針對中樞神經系統的實驗。
優點:可以直接向大腦注射,研究大腦神經和藥物作用。
應用:神經發育、神經毒理學、腦部藥物傳遞等。
3.心包(Pericardium, pc)
心包是包圍斑馬魚胚胎心臟的膜,位于胚胎胸腔內。注射到心包的物質可以直接影響心臟,并通過心臟迅速進入全身血液循環。心包注射常用于心臟相關的研究,例如心臟毒性、心血管疾病模型等。
優點:通過心臟傳播,可以快速影響胚胎全身。
應用:心臟研究、心血管毒理學、藥物傳遞等。
4.卵球(Yolk Ball, yb)
卵球是指包裹在斑馬魚胚胎中的卵黃部分,是胚胎發育早期的營養供應源。卵球注射通常用于早期胚胎發育研究,特別是針對胚胎的局部影響或標記。雖然卵球不像尾靜脈或心包那樣直接涉及血液循環,但通過卵球注射的物質也能逐漸進入胚胎體內,影響發育過程。
優點:可以影響胚胎的早期發育,并通過卵黃向其他組織傳播。
應用:早期發育研究、局部標記、胚胎發育影響實驗等。
總結
這些不同的注射部位各自具有不同的優勢和適用場景。尾靜脈適合系統性注射,第四腦室適用于神經系統研究,心包用于心臟相關實驗,卵球則適用于胚胎發育和早期研究。通過選擇合適的注射部位,研究人員可以在斑馬魚模型中實現不同類型的實驗,并深入理解生物學過程。
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)
顯微注射泵是進行斑馬魚胚胎注射時常規使用設備,一般使用的細長針頭,針頭直徑非常小,通常只有幾十微米甚至幾微米。通過顯微注射泵,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,確保液體能夠進入目標組織或細胞。
類型:常見的顯微注射泵系統部件包括:數碼氣壓顯微注射泵DMP-400主機、顯微操作器MM-33、持針桿、腳踏開關、輸入和輸出軟管、體視顯微鏡、氮氣瓶等。操作人員通常通過設定注射泵的注射壓力、注射時間以及針尖開口大小,配合顯微操作器,將玻璃針尖插入魚胚胎中,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放置在培養箱中繼續孵化生長。
顯微注射泵系統:DMP-400
尾靜脈注射方法
尾靜脈注射
尾靜脈注射是斑馬魚胚胎注射中常用的一種技術,主要用于將各種物質(如藥物、染料、基因等)注射到斑馬魚胚胎中,方便研究其生物學效應。尾靜脈注射的操作技術要求高,需要精確的控制和操作經驗,下面是尾靜脈注射方法的詳細介紹:
尾靜脈注射的步驟
1.準備工具和設備
珠寶鉗(Jeweler's Forceps):用于打開針頭末端或清理針頭,以避免堵塞(有條件的實驗室,使用磨針儀研磨針尖開口效果更佳)。
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.打開針頭
使用珠寶鉗輕輕打開注射針頭的末端,確保其通暢,避免細菌等雜質的堵塞。需要注意的是,針頭的開口長度應根據細菌的濃度來調整。細菌濃度越高,必須斷掉的針頭長度越長,以避免注射過程中堵塞針頭。
3.固定胚胎
將斑馬魚胚胎放置在顯微注射載物臺的培養皿上,并使用顯微操作器固定胚胎的位置。通過顯微鏡,操作者可以清楚地觀察到胚胎的尾靜脈區域,從而為接下來的注射做好準備。
4.插入針頭
使用顯微操作器精確控制注射針頭的移動,將其插入斑馬魚胚胎的尾靜脈。此時,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,操作員會通過輕輕上下移動針頭,確保針頭準確插入尾靜脈并避免對胚胎造成損傷。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到胚胎旁邊,將胚胎固定住,以方便注射針注射時候胚胎不被推動。
5.注射液體
一旦針頭成功插入尾靜脈,操作者會使用顯微注射泵DMP-400將液體注射到胚胎體內。在操作過程中,需要確保注射的液體量精確(通過設定注射體積、注射時間等參數),以免影響批次實驗結果。通過顯微鏡,操作者可以清楚地觀察液體在尾靜脈中的流動,并監控其朝心臟的流動方向。
6.觀察效果
注射完成后,操作者通常會檢查注射效果。例如,注射苯酚紅染料時,可以通過顯微鏡觀察到染料在尾靜脈中流動,確認注射是否成功。苯酚紅染料通常會朝向胚胎的心臟流動,這一過程能夠驗證注射是否順利進行。
7.熟練操作
經過多次實踐,熟練的操作員可以在一小時內完成上百次次尾靜脈注射。操作員需要對每個步驟都非常熟悉,并能夠精確控制工具和胚胎的位置,以確保實驗的高效進行。
(A) 使用珠寶鉗打開針頭的末端(使用與去囊操作不同的鉗子)。針頭中細菌的濃度越高,必須斷掉的針頭長度就越長,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。大多數操作員發現,移動針頭上下和設置初始位置時,顯微操作器才是唯一需要移動的工具。
(C) 成功的尾靜脈注射——苯酚紅染料在尾靜脈中可見,朝心臟流動。通過實踐,熟練的操作員每小時可以進行約100到150次此類注射。
結論
尾靜脈注射是一項高度精確的技術,涉及多個步驟,每個步驟都要求操作者具備一定的操作技巧和經驗。從針頭的準備、胚胎的定位、針頭插入到液體注射,整個過程需要嚴謹的操作,以確保實驗結果的準確性。隨著經驗的積累,熟練的操作員能夠在短時間內完成大量注射,為斑馬魚胚胎實驗提供高效的支持。
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