A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Method Article
هنا ، نصف طرق وشم Xenopus laevis البالغ (ضفدع أفريقي مخلبي) باستخدام آلة وشم دوارة. ينتج عن الوشم المناسب أرقام داكنة يسهل قراءتها تدوم لعدة أشهر وتجعل قابلة للتمييز بسهولة لأغراض البحث وحفظ السجلات.
تعمل النماذج الحيوانية على توسيع نطاق البحوث الطبية الحيوية ، مما يعزز فهمنا للبيولوجيا التنموية والجزيئية والخلوية وتمكين الباحثين من نمذجة الأمراض البشرية. يسمح تسجيل وتتبع الفردية للباحثين بتقليل عدد المطلوبة للدراسة وتحسين الممارسات لتحسين رفاهية. توجد العديد من الطرق الموثقة جيدا لوضع علامات على الثدييات وتتبعها ، بما في ذلك تثقيب الأذن وعلامات الأذن. ومع ذلك ، فإن طرق تمييز أنواع البرمائيات المائية محدودة ، حيث أن الموارد الحالية قديمة أو غير فعالة أو باهظة التكلفة. في هذه المخطوطة ، نوضح الطرق وأفضل الممارسات لتمييز Xenopus laevis بآلة وشم دوارة. ينتج عن الوشم المناسب وشم عالي الجودة ، مما يجعل الأفراد قابلين للتمييز بسهولة للباحثين ويشكل الحد الأدنى من المخاطر على صحة. نسلط الضوء أيضا على أسباب الوشم ذي الجودة الرديئة ، والتي يمكن أن تؤدي إلى ظهور وشم يتلاشى بسرعة ويسبب ضررا غير ضروري للحيوانات. يسمح هذا النهج للباحثين والأطباء البيطريين بوضع علامات على البرمائيات ، مما يمكنهم من تتبع النسخ البيولوجية والخطوط المعدلة وراثيا والاحتفاظ بسجلات دقيقة لصحة.
النماذج الحيوانية هي أدوات مفيدة للتحقيق في الأسئلة المتعلقة بصحة الإنسان. في الممارسة العملية ، تتطلب البحوث الطبية الحيوية باستخدام النماذج الحيوانية تنظيما دقيقا وصيانة مستعمرة حيوانية صحية. تهدف أفضل الممارسات للتعامل الأخلاقي مع وتربيتها إلى تقليل عدد اللازمة للتجارب وتحسين الممارسات لضمان رعاية1. جنس الضفدع المخالب ، بما في ذلك Xenopus laevis (X. laevis; الضفدع الأفريقي ذو المخالب) و Xenopus tropicalis (X. tropicalis; الضفدع الغربي المخالب) ، وقد استخدمت في البحوث الطبية الحيوية منذ ثلاثينيات القرن العشرين عندما تم استخدام X. laevis من قبل أطباء جنوب أفريقيا لإجراء اختبارات الحمل الأولى2. في حين أن اختبارات الحمل الحديثة لم تعد تتطلب الضفادع ، إلا أن دور أبحاث Xenopus لا يزال قائما. تشمل مزايا استخدام Xenopus للبحوث الطبية الحيوية الجينومات المشروحةجيدا 3 ، والإباضة المستحثة على مدار العام لبراثن كبيرة من البيض4 ، والبيض الموضوعة خارجيا القابلة للتخصيب في المختبر . هذه الميزات تجعلها رصيدا مفيدا لعلم أجنة الفقاريات وتطورها5،6،7 ، والبيولوجيا الجزيئية والخلوية الأساسية7،8،9،10 ، ونمذجة الأمراض البشرية7،11،12،13.
تعد الطرق الموثوقة لتتبع Xenopus الفردية ضرورية لتسجيل النسخ البيولوجية وتحسين الدقة والتكاثر في البحث. نظرا لأن Xenopus غالبا ما يتم إيواؤه في مجموعات ، فإن وضع العلامات على يسمح للباحثين بتتبع الفردية بسهولة4. يمكن أن يؤدي الاحتفاظ بسجل دقيق للحيوانات إلى توفير الوقت والموارد وتحسين القدرة على تتبع صحة. على سبيل المثال ، يمكن أن يؤدي التعرف الفردي على إلى تحسين سير عمل المنظمة لتوليد خطوط Xenopus المعدلة وراثيا ، حيث يتطلب ذلك أجيالا متعددة من الضفادع ذات الأنماط الجينية المحددة التي تم التحقق منها عن طريق التسلسل14 ، الأمر الذي يتطلب التنظيم والتعرف الفردي على. هذا صحيح بشكل خاص عندما تفتقر هذه الطفرات إلى الأنماط الظاهرية للبالغين التي يمكن تمييزها بسهولة. وبالمثل ، فإن استخدام بويضات Xenopus والأجنة لدراسة البيولوجيا الخلوية والتنموية الأساسية يستفيد من تتبع الفردية. بعد تحفيز الإباضة ، تحتاج إلى الراحة لمدة لا تقل عن 3 أشهر لمنع المضاعفات الصحية مثل متلازمة فرط الإباضة15. تضمن طرق تحديد الهوية الفردية عدم حث على الإباضة بشكل متكرر.
كما يمكن وضع العلامات على وتتبعها موظفي المختبر من تتبع المخاوف الصحية للحيوانات. يمكن أن تشير من نفس النمط الوراثي التي تصاب بالمرض إلى زواج الأقارب المفرط أو المخاوف الصحية غير المتوقعة المرتبطة بجين التحوير. وبالمثل ، يمكن أن تشير إصابة بالمرض بعد الإباضة الأخيرة إلى مشاكل في الكواشف أو المواد أو التقنيات. يمكن تتبع وصحتها موظفي المختبرات والأطباء البيطريين من المتابعة عند ظهور المخاوف واتخاذ تدابير وقائية لمنع المرض في المستقبل. في الثدييات ، هناك العديد من طرق تحديد الهوية. تشمل الطرق الدائمة للفئران تثقيب الأذن ، وعلامات الأذن ، والوشم ، والرقائق الدقيقة تحت الجلد16. يمكن أن تميز هذه بشكل واضح وموثوق داخل مستعمرة أو قفص ويمكن إدارتها بسهولة من قبل موظفي المختبر. طرق مثل تثقيب الأذن طفيفة التوغل ، وتتطلب قطعة واحدة فقط من المعدات المتخصصة ، وتعمل مع من معظم الأعمار. في حين أن هذه الأنظمة واضحة ومفيدة للفئران ، فإن استخدامها في الضفادع يمثل مجموعة فريدة من التحديات. تفتقر الضفادع والبرمائيات الأخرى إلى صيوان الأذن (بنية الأذن الخارجية). قام بعض الباحثين بإرفاق علامات على فك أو إصبع قدمه أو أطرافه الخلفية17,18. أدى هذا النهج إلى مشاكل مختلفة: تسببت علامات الفك في تهيج ، وحاولت الضفادع المهتاجة سحب العلامات بأطرافها الأمامية17. اخترقت علامات أصابع القدم الحزام بين أصابع القدم ، مما أضعف الحركة وتحمل خطر الضياع. على هذا النحو ، تتطلب البرمائيات طرقها الخاصة لتحديد الهوية. تاريخيا ، تم استخدام قص أصابع القدم أيضا لتمييز البرمائيات17,19. يتم قص إصبع القدم بمقص حاد ، ويمكن التعرف على من خلال طول أصابع القدم على القدمين الأماميتين والقدمين الخلفيتين أو من خلال الزاوية التي نما بها إصبع القدم مرة أخرى (في السمندل). ومع ذلك ، فإن هذه الطريقة تشكل قلقا أخلاقيا من أن قص إصبع القدم قد يضعف حركة17. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن يسبب هذا النزيف وإدخال خطر العدوى. نظام آخر راسخ لوضع العلامات هو الطعوم الذاتية للجلد ، حيث يتم أخذ الجلد من جزء من الضفدع وربطه جراحيا بجزء آخر. على سبيل المثال ، يتم وصف طريقة لتمييز ظهر الضفدع أو كتفه باستخدام طعم جلدي فاتح اللون من صدره20. تأتي ترقيع الجلد أيضا مع قيود ومخاطر: الإجراء غازي ويعرض خطر الإصابة بعدوى Aeromonas hydrophila ، أو الساق الحمراء ، وهي إصابة قاتلة. يستغرق الشفاء التام للطعم الذاتي ما يصل إلى 6 أسابيع ؛ ومع الطرق الموصوفة ، يمكن إيواء 6 ضفادع فقط معا بسبب الأماكن المحدودة لوضع الطعم الذاتي20.
تشمل طرق وضع العلامات الأقل توغلا الخرز الزجاجي ورقائق جهاز الإرسال والاستقبال17,19. في طريقة الخرزة الزجاجية ، يتم ربط الخرز الزجاجي على خياطة صغيرة وخياطتها في جلد الضفدع. يوفر هذا تنوعا أكبر من الطعوم الذاتية للجلد ، مع ما لا يقل عن 60 مجموعة ألوان مميزة. ومع ذلك ، هناك خطر من أن الخيط يمكن أن يخرج ويؤدي إلى فقدان الخرز. بدلا من ذلك ، يمكن زرع جهاز إرسال واستقبال رقاقة تحت الجلد في الكيس الليمفاوي الظهري للضفدع. تعتبر هذه الطريقة الأكثر ديمومة لوضع العلامات وتمكن من تحديد عدد لا حصر له من وفهرستها بشكل فردي. ومع ذلك ، فهذه أيضا أغلى طريقة ، حيث أن الرقائق الفردية باهظة الثمن ، وسيكون وضع علامة على مستعمرة كبيرة مكلفا. تتطلب الرقائق الدقيقة أيضا ماسحا ضوئيا خاصا لقراءة19. أحد الأساليب الشائعة لتحديد Xenopus هو الإشارة إلى التلوين والزخرفة الطبيعية للحيوانات. هذا يعمل بشكل جيد بشكل خاص مع الضفادع مثل X. laevis ، والتي لها أنماط مميزة تبقى طوال مرحلة البلوغ. ومع ذلك ، يمكن أن تتغير هذه الأنماط بمرور الوقت مع الإجهاد ، ويمكن أن يظهر التلوين مختلفا عند نقل الضفادع بين الحاويات الشفافة والملونة15. بالإضافة إلى ذلك ، فإن طريقة التعريف هذه أقل فائدة ل X. tropicalis ، التي لها أنماط تمييز أقل تميزا مقارنة ب X. laevis ، أو للحيوانات البيضاء ، التي ليس لها علامات ملونة21. حتى بالنسبة للأنواع ذات العلامات المميزة ، يمكن لموظفي المختبر تفسير موضع العلامات وحجمها بشكل مختلف ، مما قد يتسبب في حدوث أخطاء في تحديد الهوية. لهذا السبب ، يكون تصوير أكثر موثوقية بالاقتران مع طريقة تحديد إضافية. لذلك ، نسعى إلى تمييز وتحديد Xenopus باستخدام تقنية يسهل تمييزها ودائمة وطفيفة التوغل.
هناك موارد منشورة محدودة تصف طرق وشم البرمائيات. تم وصف الوشم جنبا إلى جنب مع تقنيات العلامات التجارية الأخرى ، بما في ذلك العلامات التجارية الحرارية وماركات نترات الفضة والعلامات التجاريةللتجميد 17. في نفس المورد ، تم إجراء الوشم عن طريق رسم الأرقام بإبرة تحت الجلد 27G ، ولوحظ أن العملية لا تسبب العدوى ، على عكس تقنيات العلامات التجارية الأخرى ، التي استخدمت سلكا على شكل رقم أو علامة أخرى. في مصدر آخر ، تم استخدام آلة الوشم الكهربائية (الموصوفة بأنها إبرة تهتز) لتمييز الضفادع ، ولكن تم تقديم القليل من التفاصيل حول التقنية 17,19. يحذر المؤلفون من أنه من خلال إزعاج طبقة الوحل الواقية للضفدع ، فإن هذا الإجراء يزيد من خطر احمرار الساق. على الرغم من عدم وجود طريقة لوضع العلامات أو تحديد الهوية تكون غير جراحية تماما (مثل الصور الفوتوغرافية) ودائمة (مثل الرقائق الدقيقة) ، فإن الوشم يوفر حلا وسطا فعالا. الوشم بسيط نسبيا مقارنة بالتقنيات الأخرى ، مثل الطعوم الذاتية للجلد. تشمل المزايا الإضافية منحنى تعليمي أصغر ومعدات غير مكلفة نسبيا. يأتي وشم البرمائيات المائية مع بعض التحديات التي يمكن أن تخيف الباحثين وتضعف العلامات الحيوانية الناجحة. تهدف هذه الورقة إلى تزويد الباحثين بطرق موثقة جيدا لوشم Xenopus البالغ باستخدام آلة الوشم الدوارة.
تمت الموافقة على جميع الإجراءات الحيوانية الموصوفة من قبل لجنة رعاية واستخدام المؤسسية في كلية دارتموث.
1. إعداد المعدات
ملاحظة: يتم تضمين سير عمل للإجراء ومثال على إعداد مقاعد البدلاء (الشكل 1).
2. التخدير
3. الوشم
ملاحظة: قبل وشم حي ، قد يكون من المفيد التدرب على قطعة من الفاكهة ذات قشرة صلبة (مثل الليمون أو الموز).
4. الانتعاش
5. التنظيف وصيانة المعدات
سيكون للوشم عالي الجودة ضربات داكنة ومقروءة على صدر الضفدع ويمكن تمييزه بوضوح من على بعد عدة أقدام (الشكل 5 أ). بشكل عام ، تعد الأرقام والعلامات الأكبر أفضل لسهولة القراءة ، ولكن يمكن تصغير الأسماء والأرقام الأطول لتناسب بشكل مريح صدر الضفدع. يصعب الحكم على طول عمر الوشم ، و?...
وشم البشر هو شكل من أشكال الفن يعود تاريخه إلى آلاف السنين ، وطالما أن البشر قد وشموا أنفسهم ، فقد قاموا أيضا بوشم أو وصفهم23. إن معدات وتقنيات وسم ، وخاصة الثدييات ، راسخة وموثقة جيدا ويمكن الوصول إليها على نطاق واسع. في حين أن تمييز كان في الأصل للتمييز بين الماشية وردع السرقة
يعلن المؤلفون عدم وجود مصالح متنافسة.
نشكر مركز الطب المقارن والبحوث التابع لكلية دارتموث على توفير التربية اليومية للحيوانات المستخدمة في هذا البروتوكول. كما نشكر ليا جاكوب وأدويتا بوس على مساعدتهما في اختبار البروتوكول وتصوير. أخيرا ، نشكر مختبر آن ميلر على التدريب على ممارسة الوشم. تم دعم هذا العمل من خلال منحة المعاهد الوطنية للصحة R00 GM147826 إلى J.L.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
3 needle round liners | Worldwide Tattoo Supply | 1203RLB | Packaged sterile |
5 Needle Round Disposable ULTRA | Worldwide Tattoo Supply | HTIPRS5-U | Packaged sterile |
5 needle round liners | Worldwide Tattoo Supply | 1205RLB | Packaged sterile |
7 needle round liners | Worldwide Tattoo Supply | 1207RLB | Packaged sterile |
Clip Cord | Worldwide Tattoo Supply | N/A | |
Foot pedal | Worldwide Tattoo Supply | N/A | |
Inkpots | Worldwide Tattoo Supply | N/A | |
Kimwipes, delicate task wipes | Fisher Scientific | 06-666A | |
RCA Connection | Worldwide Tattoo Supply | N/A | |
Scream Ink Pitch Black, 1oz | Worldwide Tattoo Supply | SI101 | |
Sodium bicarbonate (NaHCO3) | Sigma-Aldrich | S5761 | |
Stainless steel grips | Worldwide Tattoo Supply | N/A | |
Stealth 2.0 Rotary Tattoo Machine | Worldwide Tattoo Supply | N/A | |
Stealth 2.0 Rotary Tattoo Machine Box Set | Worldwide Tattoo Supply | STEALTH2-SET | |
Styrofoam island | N/A | N/A | This is the lid of a styrofoam cold shipping container |
Tricaine (ethyl 3-aminobenzonate methanesulfate) | Sigma-Aldrich | E10521 | CAUTION: IRRITANT |
Unbleached paper towels | Grainger | 2U229 | Paper towels MUST be unbleached, bleach is toxic to amphibians |
Voltage Supply | Worldwide Tattoo Supply | N/A | |
Wash bottle (with frog-safe water) | Fisher Scientific | FB0340923T | Frog safe water is dechlorinated, pH 7.0-8.5, conductivity 1200-1800 uS |
X. laevis adult female | Xenopus1 | N/A | |
Zip-top plastic bag | N/A | N/A | This bag should be large enough to hold the styrofoam island |
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved