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斑马鱼显微注射常见部位探讨及尾静脉注射方法的介绍

2025-03-12     来源:本站     点击次数:441

斑马鱼显微注射常见部位探讨

在斑马鱼胚胎显微注射操作中,注射常用的部位包括尾静脉(caudal vein, cv)、第四脑室(4th ventricle, 4v)、心包(pericardium, pc)和卵球(yolk ball, yb)。每个部位都有其特定的应用,适用于不同的实验目的。以下是这四个注射部位的介绍:

1.尾静脉(Caudal Vein, cv)
尾静脉是斑马鱼胚胎中最常用的注射部位之一,尾静脉位于胚胎尾部的血管中,血液循环非常活跃,适合用于药物、染料或微生物的注射。在尾静脉进行注射后,注射物质可以迅速通过循环系统传播到胚胎的各个部位,因此适用于进行全身性注射或系统性实验。
 
 
优点:易于操作,注射后物质能迅速进入血液循环。
应用:适用于细菌感染、药物筛选、免疫学研究等。

2.第四脑室(4th Ventricle, 4v)
第四脑室是斑马鱼胚胎大脑中脑室的一部分,位于胚胎头部,靠近脑干和脊髓之间。注射到第四脑室的物质会直接进入大脑,并可以影响神经系统。这一部位适合进行神经生物学研究,尤其是针对中枢神经系统的实验。

 
 
 
优点:可以直接向大脑注射,研究大脑神经和药物作用。
应用:神经发育、神经毒理学、脑部药物传递等。 

3.心包(Pericardium, pc)
心包是包围斑马鱼胚胎心脏的膜,位于胚胎胸腔内。注射到心包的物质可以直接影响心脏,并通过心脏迅速进入全身血液循环。心包注射常用于心脏相关的研究,例如心脏毒性、心血管疾病模型等。

 
 
 
优点:通过心脏传播,可以快速影响胚胎全身。
应用:心脏研究、心血管毒理学、药物传递等。

4.卵球(Yolk Ball, yb)
卵球是指包裹在斑马鱼胚胎中的卵黄部分,是胚胎发育早期的营养供应源。卵球注射通常用于早期胚胎发育研究,特别是针对胚胎的局部影响或标记。虽然卵球不像尾静脉或心包那样直接涉及血液循环,但通过卵球注射的物质也能逐渐进入胚胎体内,影响发育过程。

 
 
优点:可以影响胚胎的早期发育,并通过卵黄向其他组织传播。
应用:早期发育研究、局部标记、胚胎发育影响实验等。

总结
这些不同的注射部位各自具有不同的优势和适用场景。尾静脉适合系统性注射,第四脑室适用于神经系统研究,心包用于心脏相关实验,卵球则适用于胚胎发育和早期研究。通过选择合适的注射部位,研究人员可以在斑马鱼模型中实现不同类型的实验,并深入理解生物学过程。
 
 
最常用的注射部位是尾静脉(cv)。其他有用的注射部位包括大脑的第四脑室(4v)、心包(pc)和卵球(yb)。

显微注射泵(Microinjection Pump)
显微注射泵是进行斑马鱼胚胎注射时常规使用设备,一般使用的细长针头,针头直径非常小,通常只有几十微米甚至几微米。通过显微注射泵,研究人员可以将液体(如染料、药物、病毒、基因等)精确地注射到胚胎的特定部位。

功能:精确地将注射液体注入胚胎中,确保液体能够进入目标组织或细胞。
类型:常见的显微注射泵系统部件包括:数码气压显微注射泵DMP-400主机、显微操作器MM-33、持针杆、脚踏开关、输入和输出软管、体视显微镜、氮气瓶等。操作人员通常通过设定注射泵的注射压力、注射时间以及针尖开口大小,配合显微操作器,将玻璃针尖插入鱼胚胎中,然后定量输出注射液体到胚胎部位,注射完成的胚胎一般会放置在培养箱中继续孵化生长。
 
 
显微注射泵系统:DMP-400
尾静脉注射方法
尾静脉注射
尾静脉注射是斑马鱼胚胎注射中常用的一种技术,主要用于将各种物质(如药物、染料、基因等)注射到斑马鱼胚胎中,方便研究其生物学效应。尾静脉注射的操作技术要求高,需要精确的控制和操作经验,下面是尾静脉注射方法的详细介绍:

尾静脉注射的步骤
1.准备工具和设备
珠宝钳(Jeweler's Forceps):用于打开针头末端或清理针头,以避免堵塞(有条件的实验室,使用磨针仪研磨针尖开口效果更佳)。
显微操作器(Micromanipulator):用于精确定位和操控注射针头到达指定的注射位置。
显微注射泵(Microinjection Pump):用于将液体精确注射到胚胎的尾静脉。
显微镜(Microscope):用于放大胚胎和注射部位,帮助操作者精确定位。
 
 

2.打开针头
使用珠宝钳轻轻打开注射针头的末端,确保其通畅,避免细菌等杂质的堵塞。需要注意的是,针头的开口长度应根据细菌的浓度来调整。细菌浓度越高,必须断掉的针头长度越长,以避免注射过程中堵塞针头。
 
 
3.固定胚胎
将斑马鱼胚胎放置在显微注射载物台的培养皿上,并使用显微操作器固定胚胎的位置。通过显微镜,操作者可以清楚地观察到胚胎的尾静脉区域,从而为接下来的注射做好准备。

4.插入针头
使用显微操作器精确控制注射针头的移动,将其插入斑马鱼胚胎的尾静脉。此时,使用水平拉制仪HL-1000(或者垂直拉针仪PL-200)制作的短锥针尖提供了穿透外皮所需的力量。通常,操作员会通过轻轻上下移动针头,确保针头准确插入尾静脉并避免对胚胎造成损伤。值得注意的是,通常使用显微操作器将另外一根金属丝移动到胚胎旁边,将胚胎固定住,以方便注射针注射时候胚胎不被推动。

5.注射液体
一旦针头成功插入尾静脉,操作者会使用显微注射泵DMP-400将液体注射到胚胎体内。在操作过程中,需要确保注射的液体量精确(通过设定注射体积、注射时间等参数),以免影响批次实验结果。通过显微镜,操作者可以清楚地观察液体在尾静脉中的流动,并监控其朝心脏的流动方向。

6.观察效果
注射完成后,操作者通常会检查注射效果。例如,注射苯酚红染料时,可以通过显微镜观察到染料在尾静脉中流动,确认注射是否成功。苯酚红染料通常会朝向胚胎的心脏流动,这一过程能够验证注射是否顺利进行。

7.熟练操作
经过多次实践,熟练的操作员可以在一小时内完成上百次次尾静脉注射。操作员需要对每个步骤都非常熟悉,并能够精确控制工具和胚胎的位置,以确保实验的高效进行。

 
 
 
(A) 使用珠宝钳打开针头的末端(使用与去囊操作不同的钳子)。针头中细菌的浓度越高,必须断掉的针头长度就越长,以防止堵塞。
(B) 尾静脉注射——插入针头。铂金丝探针提供了穿透外皮所需的力量。大多数操作员发现,移动针头上下和设置初始位置时,显微操作器才是唯一需要移动的工具。
(C) 成功的尾静脉注射——苯酚红染料在尾静脉中可见,朝心脏流动。通过实践,熟练的操作员每小时可以进行约100到150次此类注射。

结论
尾静脉注射是一项高度精确的技术,涉及多个步骤,每个步骤都要求操作者具备一定的操作技巧和经验。从针头的准备、胚胎的定位、针头插入到液体注射,整个过程需要严谨的操作,以确保实验结果的准确性。随着经验的积累,熟练的操作员能够在短时间内完成大量注射,为斑马鱼胚胎实验提供高效的支持。

 
 
 
 
 
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