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Methodenartikel

Dissection und Beobachtung von Honey Bee Dorsal Schiff für Untersuchungen der Herzfunktion

11K Aufrufe

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DOI:

10.3791/55029

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12. Dezember 2016

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In diesem Artikel

Zusammenfassung

Das Bauchgefäß der Honigbiene und anderer Insekten dient als funktionelles Äquivalent zum Säugetierherz und spielt eine wichtige Rolle beim Nährstofftransport, der Abfallbeseitigung, der Immunfunktion und mehr. Hier beschreiben wir ein Protokoll zur Visualisierung und pharmakologischen Manipulation der Bienenherzfrequenz

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Zusammenfassung

Die europäische Honigbiene, Apis mellifera L., ist eine wertvolle landwirtschaftliche und kommerzielle Ressource, die für die Produktion von Honig und die Bereitstellung von Bestäubungsdiensten für Nutzpflanzen bekannt ist, sowie ein wichtiges soziales Modellinsekt zur Erforschung von Gedächtnis und Lernen, Altern und mehr. Hier beschreiben wir ein detailliertes Protokoll für die Dissektion der dorsalen Bauchdecke einer Biene, um ihr dorsales Gefäß sichtbar zu machen, das beim Insekt die Rolle des Herzens erfüllt. Eine erfolgreiche Dissektion legt ein funktionsfähiges Herz frei, das unter den richtigen Bedingungen über einen längeren Zeitraum einen gleichmäßigen Herzschlag aufrechterhalten kann. Dies ermöglicht es dem Untersucher, die Herzfrequenz durch die Anwendung von kardiomodulatorischen Verbindungen auf das dorsale Gefäß zu manipulieren. Durch die Verwendung eines Digitalmikroskops oder eines Mikroskops, das mit einer Digitalkamera ausgestattet ist, kann der Untersucher vor und nach der Behandlung mit Testsubstanzen Videoaufnahmen des dorsalen Gefäßes machen. Die Videos können dann zu einem für den Benutzer günstigen Zeitpunkt bewertet werden, um Änderungen der Herzfrequenz sowie Änderungen des Herzschlagmusters nach der Behandlung zu bestimmen. Die Vorteile dieses Protokolls bestehen darin, dass es relativ kostengünstig einzurichten ist, leicht zu erlernen ist, wenig Platz oder Ausrüstung benötigt und nur sehr wenig Zeit in Anspruch nimmt.

Einleitung

Das übergeordnete Ziel dieser Methodik ist der Prüfer zu ermöglichen, schnell und einfach zu beobachten und die Wirkung zu quantifizieren, dass ein pharmakologisches Mittel auf die Herzfrequenz von Honigbienen hat. Bees, wie andere Insekten, haben ein offenes Kreislaufsystem, die Hämolymphe der Insekten Äquivalent von Blut während der gesamten Körperhöhle, bekannt als Hämocoel verbreitet. Die Zirkulation von Hämolymphe ist essentiell für den Transport von Nährstoffen, Immunfaktoren, Abfallprodukte sowie Neurohormone und andere Signalmoleküle 1. Kreislauf wird durch die Rückengefäß erleichtert, die entlang der dorsalen Mittellinie des Insekts erstreckt, sow....

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Protokoll

1. Erhebung und Erstellung von Testpersonen

  1. Sammeln Sie die entsprechende Anzahl von Bienen aus der Kolonie.
    Hinweis: Die Anzahl benötigt, hängt nicht nur von der Größe und der Umfang des Experiments, sondern auch die Fähigkeit des Forschers. wenn es zwei Behandlungsgruppen mit einer gewünschten Probengröße von 10 Bienen pro Gruppe sind, zum Beispiel ein einigermaßen erfahrener Ermittler könnte mindestens 30 Bienen zu machen erfolglos Dissektionen sammeln und mit 20 nützlichen Videos am Ende punkten.
  2. Minimieren Sie die Zeitspanne, die zwischen Sammlung und Präparation passiert.
    Hinweis: Obwohl Bienen kann im Labor für Tage vor der D....

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Ergebnisse

Da viele der pharmakologisch wirksamen Verbindungen, die nicht löslich sind, getestet werden kann in Wasser unter Verwendung dieses Protokolls ist es erforderlich, ein zuverlässiges Lösungsmittel zu haben, die Testverbindungen über die isotonische Lösung ermöglicht geliefert werden verwendet, um die Rückengefäß baden. Dimethylsulfoxid (DMSO) ist ein Lösungsmittel , das üblicherweise als Vehikel zur Abgabe von experimentellen Arzneimitteln und anderen Verbindungen in Tieren verwendet wird.......

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Diskussion

Das hier vorgestellte Protokoll bietet einen einfachen und effektiven Ansatz zum Testen pharmakologischer Verbindungen auf ihre Auswirkungen auf die Herzfrequenz von Honigbienen. Wie in früheren Experimenten beobachtet, bei denen entweder der ventrale Nervenstrang eines lebenden Insekts5 durchtrennt oder der ventrale Nervenstrang bei Freilegung des dorsalen Gefäßes7 präpariert wird, führt der Verlust der Regulation des Zentralnervensystems zu einem stabilen, niederfrequenten Herzschlag. Die niedrige.......

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Offenlegungen

Die Autoren haben nichts offenzulegen.

Danksagungen

Die Autoren danken Dr. Jeffrey Bloomquist und Dr. Daniel Swale für ihre technischen Kommentare und Vorschläge. Dieses Projekt wurde teilweise vom Department of Entomology und dem College of Agriculture and Life Sciences an der Virginia Tech finanziert.

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
Dino-Lite Edge digitales USB-MikroskopDino-LiteAM4815ZTJedes digitale Mikroskop oder eine ähnliche Einrichtung reicht
MikroskopstativDino-LiteRK-10Jedes Stativ, das für das Digitalmikroskop geeignet
ist Laptop oder PCNotwendig für das digitale Mikroskop
Mikrodissektionschere (Vannas, 8 cm, gerade, 5 mm Klingen)World Precision Instruments14003Jede ähnliche Schere, die für die Mikrodissektion geeignet ist, reicht
Mikrodissektion, 10,2 cm, abgewinkelt (2 Paar)World Precision Instruments504482Jede ähnliche Pinzette, die für die Mikrodissektion geeignet ist, reicht aus
Ringers Lösung 1/4 Stärke Tabletten Sigma-Aldrich96724-100TAB
PräparierlöffelJede für die Mikrodissektion geeignete Oberfläche
Einkanal 10 & Mikro; l PipetteJedes Gerät, das in der Lage ist, 10 & Mikro; l Volumen
Pipettenspitzen
Kleiner Becher oder Behälter mit WasserZum Spülen von Instrumenten zwischen den Probanden
HandstrichzählerOffice Depot295033Jedes ähnliche Produkt reicht
TimerOffice Depot644219Jedes ähnliche Produkt reicht aus
Deionisiertes WasserVorbereitung der Ringers-Lösung und Spülinstrumente
aus aus aus

Referenzen

  1. Klowden, M. J. Circulatory Systems. Physiological Systems in Insects, 3rd Edition. , 3rd, 365-413 (2013).
  2. League, G. P., Onuh, O. C., Hillyer, J. F. Comparative structural and functional analysis of the larval and adult dorsal vessel and its ro....

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Nachdrucke und Genehmigungen

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