Name: a 3-dimensional (3d)-printed template for high throughput zebrafish embryo arraying
Uploaded: 2018-06-01T15:00:00.000+00:00
Duration: 4 min 52 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about A 3-dimensional 3D-printed Template for High Throughput Zebrafish Embryo Arraying at JoVE.com

この作品は「青春 1000plan」プログラム、同済大学と NSFC グラント # 21607115 からスタートアップ資金、21777116 (Lin) によって支えられました。

1. デザイン ・ テンプレートを配列複写するゼブラフィッシュ胚の作製
<ol><li>
8、12、96 ウェル レイアウト標準の 96 ウェル プレートに適合する計測テンプレートをデザインします。寸法は上の胚のわなに掛ける事室図 1 aに示したを使用 (「補足のファイル」も参照)。
	<ol>
<li>まあ、わなに掛ける事の図 1 bと1 Dに表示されるディメンションを使用します。</li>
		<li>図 1の下の真空チャンバーの寸法を使用します。</li>
		<li>図 1 bの中の空気の寸法を使用/コンセント。</li>
	</ol>
</li>
	<li>(0.1 mm 精度) と 3 D プリンターを使用して、テンプレートを印刷するには印刷に使用する推奨される樹脂材料表を参照してください。 注: 0.1 mm 精度の 3 D プリンターに適している計測テンプレートの作製 (材料の表を参照してください)。テンプレートの表面の推奨色はダークグレーや黒です。</li>
</ol>2. ゼブラフィッシュ胚産卵
<ol><li>交尾ボックス産卵前に 1 日あたり男性と女性の魚の 2 つのペアを配置します。別の男性と透明なプラスチックの分周器で女性。</li>
	<li>男性と女性の魚を混ぜて朝仕切りを取る。</li>
	<li>男性と女性の魚を外し、細かいメッシュのストレーナを用いたゼブラフィッシュ胚を収集します。ウォッシュ 250 mL 卵と胚水 (材料の表を参照してください)。</li>
	<li>シャーレ (直径 90 mm) Holtfreter のソリューションで収集した胚を転送 (材料の表を参照) を外し、顕微鏡を使用して死んだと未受精卵の胚。</li>
	<li>28.5 ° C のインキュベーターで胚を配置します。4 h でポスト受精 (hpf)、胚を観察し、死者と不健康な胚を削除します。胚は、次のステップの準備が整いました。</li>
</ol>3. テンプレートを配列複写の準備
<ol><li>500 mL の脱イオン水で 2-3 回テンプレートを洗浄し、乾燥炉 (45 ° C) 5 分のためにそれを置きます。</li>
	<li>(図 2、ステップ 1) フィルム シールの部分と下部室をテープします。</li>
	<li>テンプレートの下部にエアアウトレットを真空ポンプに接続します。 注: 真空ポンプ用推奨最大真空は 0.1 Mpa です。使用真空の強度に注意してください。負圧が強すぎる場合は、圧力を下げるシールのフィルムに、十字形の穴をカットします。</li>
</ol>4. 96 ウェル プレートにゼブラフィッシュ胚を配列複写します。
<ol><li>図 2,手順 2 で示したようテンプレートに約 150 胚を置くプラスチック転送ピペットを使用して。</li>
	<li>手順 3.3 でシール フィルムでシールした商工会議所で負圧を生成する空気アウトレットに真空ポンプを接続します。</li>
	<li>までそれぞれよく 1 つの胚に陥れた (図 2,ステップ 3) テンプレート全体を水平方向に振る。 注: Holtfreter のソリューションは、胚は、各井戸に閉じ込められている前に干上がって、わなに掛ける事の商工会議所で追加の Holtfreter のソリューションを追加し、この手順を繰り返します。</li>
	<li>余分な Holtfreter のソリューションとウェルズ (図 2,ステップ 4) にはめがない胚は廃棄します。</li>
	<li>切り、真空ポンプを外します。</li>
	<li>テンプレート (図 2,ステップ 5) に対して標準の 96 ウェル プレートを逆さまに配置、両方同時に (図 2,ステップ 6) を回転させます。</li>
	<li>テンプレートの下部をタップまたは接続空気圧縮ガス散布するコンセントがテンプレートから 96 ウェル プレート (図 2,ステップ 6) に閉じ込められたすべての胚を転送することができます。</li>
	<li>4.1 に 4.8 追加ウェルプレートを準備する手順を繰り返します。</li>
	<li>シールのフィルムを外し、下へ将来の使用のための 500 mL の脱イオン水と 3 回上からテンプレートを洗います。 注: テンプレートをきれいにするのに、エタノールのような有機溶剤を使用しないでください。</li>
</ol>

<ol>
	<li>Howe, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+zebrafish+reference+genome+sequence+and+its+relationship+to+the+human+genome.">The zebrafish reference genome sequence and its relationship to the human genome.</a> Nature. 496 (7446), 498-503 (2013).</li><li>Leslie, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Zebrafish+larvae+could+help+to+personalize+cancer+treatments.">Zebrafish larvae could help to personalize cancer treatments.</a> Science. 357 (6353), 745-745 (2017).</li><li>Lin, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Understanding+the+Transformation,+Speciation,+and+Hazard+Potential+of+Copper+Particles+in+a+Model+Septic+Tank+System+Using+Zebrafish+to+Monitor+the+Effluent.">Understanding the Transformation, Speciation, and Hazard Potential of Copper Particles in a Model Septic Tank System Using Zebrafish to Monitor the Effluent.</a> ACS Nano. 9 (2), 2038-2048 (2015).</li><li>Lin, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Aspect+ratio+plays+a+role+in+the+hazard+potential+of+ceo2+nanoparticles+in+mouse+lung+and+zebrafish+gastrointestinal+tract.">Aspect ratio plays a role in the hazard potential of ceo2 nanoparticles in mouse lung and zebrafish gastrointestinal tract.</a> ACS Nano. 8 (5), 4450-4464 (2014).</li><li>Baraban, S. C., Dinday, M. T., Hortopan, G. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Drug+screening+in+Scn1a+zebrafish+mutant+identifies+clemizole+as+a+potential+Dravet+syndrome+treatment.">Drug screening in Scn1a zebrafish mutant identifies clemizole as a potential Dravet syndrome treatment.</a> Nature Communications. 4, (2013).</li><li>Lin, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High+content+screening+in+zebrafish+speeds+up+hazard+ranking+of+transition+metal+oxide+nanoparticles.">High content screening in zebrafish speeds up hazard ranking of transition metal oxide nanoparticles.</a> ACS Nano. 5 (9), 7284-7295 (2011).</li><li>Kuipers, J., Kalicharan, R. D., Wolters, A. H. G., van Ham, T. J., Giepmans, B. N. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Large-scale+Scanning+Transmission+electron+microscopy+(nanotomy)+of+healthy+and+injured+zebrafish+brain.">Large-scale Scanning Transmission electron microscopy (nanotomy) of healthy and injured zebrafish brain.</a> Journal of Visualized Experiments. (111), (2016).</li><li>Liu, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Automated+Phenotype+Recognition+for+Zebrafish+Embryo+Based+In+vivo+High+Throughput+Toxicity+Screening+of+Engineered+Nano-Materials.">Automated Phenotype Recognition for Zebrafish Embryo Based In vivo High Throughput Toxicity Screening of Engineered Nano-Materials.</a> PLoS One. 7 (4), (2012).</li><li>Tu, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Automatic+Categorization+and+Scoring+of+Solid,+Part-Solid+and+Non-Solid+Pulmonary+Nodules.">Automatic Categorization and Scoring of Solid, Part-Solid and Non-Solid Pulmonary Nodules.</a> in CT Images with Convolutional Neural Network. Scientific Reports. 7, 8533 (2017).</li><li>Mandrell, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Automated+zebrafish+chorion+removal+and+single+embryo+placement:+optimizing+throughput+of+zebrafish+developmental+toxicity+screens.">Automated zebrafish chorion removal and single embryo placement: optimizing throughput of zebrafish developmental toxicity screens.</a> Journal of Laboratory Automation. 17 (1), 66-74 (2012).</li><li>Lin, S., Zhao, Y., Nel, A. E., Lin, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Zebrafish:+An+in+vivo+model+for+nano+EHS+studies.">Zebrafish: An in vivo model for nano EHS studies.</a> Small. 9 (9-10), 1608-1618 (2013).</li></ol>

著者は記述されていた 3 D 印刷テンプレートに特許を満ちています。

ゼブラフィッシュ胚を配列複写する 3 D 印刷テンプレートの実装を成功させるために細心の注意を必要とするこのプロトコルの 2 つの重要なステップがあります。
計測テンプレートのデザインの最も重要な要因は、わなに掛ける事も。各ウェルに閉じ込められて 1 つだけ胚があることを確認して、1 つは直径およびわなに掛ける事の井戸の深さ、スルーホールの直径に細?...

人気のモデル生物としてゼブラフィッシュ、薬および毒物学1,2,3,4の分野で広く使用されます。体外のプラットフォームと比較して、ゼブラフィッシュを提供多くの大きい生物の複雑さ、1 つまたは 2 種類の細胞が提供できなかった。モデル、ゼブラフィッシュの大産卵、迅速かつ同時の萌芽期の開発および高い臓器全体の生物をことのほか、透光性は大規模な毒性または薬/化合物5をスクリーニングするためにこのモデルのユニークな利点を与えています。毎週 1 組大人のゼブラフィッシュのによって生成される胚の数は他の全体の動物モデルを上回るし、高スループット スクリーニングに適したになっています。
ゼブラフィッシュを用いた典型的なスクリーニング プロシージャには、大量アダルト ゼブラフィッシュ産卵、胚の選択と適切な容器の水浸漬による暴露を受ける場所に胚を配列複写するなどの手動作業にはが含まれます。胚の開発は監視され、死亡率、孵化率、異常など観測可能なエンドポイントがしばしば手動で評価され、化学物質の毒性の徴候の効果の予備的な id として使用薬や化合物。以前審査手続きをスピードアップするための自動化された画像とコンピューター支援画像解析などのアプローチの検討しています。たとえば、顕微鏡画像処理機能の高いコンテンツでは 96/384 ウェル プレート6からの様々 な発達段階でゼブラフィッシュ胚に対して自動明視野または蛍光イメージングを実行する適応されています。顕微鏡と相まってマイクロ流体デバイスは、ゼブラフィッシュ脳神経7のイメージングのための現在の操作を通じて幼虫を配置する使用されました。これらのアプローチは、伝統的な手作業と比較してイメージの獲得の効率を大きく改善できます。また、生成される画像の数が多い、画像解析ツールも開発されているデータ処理速度を上げる劉らと Tuらによって示されるように8,9。
画像処理と画像解析のスループット レベルが増加すると、検診率制限ステップは 96 または 384 ウェル プレートにそれらを配列複写を意味する通常の暴露のゼブラフィッシュ胚の準備過程であることが明らかになった。このボトルネックのステップを解決するためにビジョンを統合したロボットは、チャートらによって開発されました。十我々 ではなく洗練された11手動処理ですが楽器を交換する以前、このようなテクニックを実装するための深い学習曲線があります。そのため、簡単に使用できるアプローチ ゼブラフィッシュ スクリーニングのスループット レベルをさらに向上させる一つの重要な要因になるし、この作品の主な目的は、提供します。
この作業には、設計し、3 D 印刷テンプレートを配列複写する胚を作製しました。そのような計測テンプレートは、標準の 96 ウェル プレートに適合の井戸にゼブラフィッシュ胚をわなに掛けるに設計されました。胚を選択して個々 も一つずつにそれらを配列複写するのではなく、1 つが胚および配列すべて 96 胚多層板に一度に行います。このテンプレートは、次のプロトコルを使用して、1 つは大幅語のブーストのスクリーニング能力は少なくとも 10 倍、手動操作と比較して、多層板に胚を配列複写の効率を向上できます。下記プロトコルには、テンプレート、ゼブラフィッシュの産卵、採卵を配列複写と配列複写のための全体的なデザインが含まれています。図 1計測テンプレートの全体的なデザインを示しています。図 2は、部品 3 と 4 で説明されているテンプレートを使用してステップバイ ステップのプロトコルの概要を示しています。

<table><tbody><tr><td>Zebrafish Facility</td><td>Shanghai Haisheng Biotech Co., Ltd.</td><td>Z-A-S5</td><td></td></tr><tr><td>Mating box</td><td>Shanghai Haisheng Biotech Co., Ltd.</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Wash Bottle, 500 ml</td><td>Sangon Biotech</td><td>F505001-0001</td><td></td></tr><tr><td>Sodium chloride</td><td>Vetec</td><td>V900058-500G</td><td></td></tr><tr><td>Potassium Chloride</td><td>Sinopharm Chemical Reagent Co.,Ltd</td><td>10016318</td><td></td></tr><tr><td>Calcium chloride</td><td>Sinopharm Chemical Reagent Co.,Ltd</td><td>20011160</td><td></td></tr><tr><td>Sodium bicarbonate&amp;nbsp;</td><td>Vetec</td><td>v900182-500G</td><td></td></tr><tr><td>Methylene Blue Hydrate</td><td>TCI</td><td>M0501</td><td></td></tr><tr><td>Hydrochloric acid</td><td>Sinopharm Chemical Reagent Co.,Ltd</td><td>10011008</td><td></td></tr><tr><td>Sea Salts</td><td>Instant Ocean</td><td>SS15-10</td><td></td></tr><tr><td>Pipetter</td><td>Fisherbrand</td><td>13-675M</td><td></td></tr><tr><td>Controlled Drop Pasteur Pipet</td><td>Fisherbrand</td><td>13-678-30</td><td></td></tr><tr><td>Microscope</td><td>OLYMPUS</td><td>SZ61</td><td></td></tr><tr><td>Biochemical incubator</td><td>Shanghai Yiheng Scientific Instrument Co., Ltd.</td><td>LRH-250</td><td></td></tr><tr><td>3D printer</td><td>UnionTech</td><td>Lite600</td><td></td></tr><tr><td>Photosensitive resin</td><td>UnionTech</td><td>UTR9000</td><td></td></tr><tr><td>Vacuum pump</td><td>Shanghai Yukang Scientific Instrument Co., Ltd.</td><td>SHB-IIIA</td><td></td></tr><tr><td>Adhesive PCR Plate Seals</td><td>Solarbio</td><td>YA0245</td><td></td></tr><tr><td>96 well plate</td><td>Costar</td><td>3599</td><td></td></tr><tr><td>Multi 8-channel pipette 30 - 300 &amp;mu;l</td><td>Eppendorf</td><td>3122000.051</td><td></td></tr><tr><td>Compressed Gas Duster</td><td>Shanghai Zhantu Chemical Co., Ltd.</td><td>ST1005</td><td></td></tr><tr><td>DI Water</td><td>Thermo</td><td>GenPure Pro UV/UF</td><td></td></tr><tr><td>Drying oven</td><td>Shanghai Yiheng Scientific Instrument Co., Ltd.</td><td>BPG-9106A</td><td></td></tr><tr><td>System water</td><td></td><td></td><td>Water out of the facility&amp;rsquo;s water system</td></tr><tr><td>Egg water</td><td></td><td></td><td>Dilute 60mg &amp;ldquo;Instant Ocean&amp;rdquo; sea salts and 0.25 mg/L methylene blue in 1 L DI water</td></tr><tr><td>Holtfreter&amp;rsquo;s solution</td><td></td><td></td><td>Dissolve 7.0 g Sodium chloride (NaCl), 0.4 g Sodium bicarbonate (NaHCO&lt;sub&gt;3&lt;/sub&gt;), 0.1 g Potassium Chloride (KCl), 0.235 g Calcium chloride (CaCl&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;.2H&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;O) in 1.9 L DI water. Adjust pH to 7 using HCl and adjust volume to 2 L using Di water</td></tr></tbody></table>

a 3-dimensional (3d)-printed template for high throughput zebrafish embryo arraying

ゼブラフィッシュ、よく発達生物学、環境毒物学および人間の病気で使用される国際的に認められた淡水生物関連研究分野。大規模な産卵、胚の透明度、迅速かつ同時開発など、独自の機能によりゼブラフィッシュ胚大規模な化学物質の毒性評価にしばしば使用と薬物スクリーニング。大人のゼブラフィッシュの産卵、胚の選択、およびウェル プレートに胚を配列複写する、典型的なスクリーニング プロシージャが含まれます。そこから、胚は、露出と、化学物質の毒性にさらされてまたは薬・化合物の有効性は表現型の観察に基づいて比較的迅速に評価できます。これらのプロセスの中で配列複写する胚はスループット レベルを制限する最も時間のかかる、労働集約的な手順の 1 つです。このプロトコルは 3 D プリントの計測テンプレートの使用と相まって真空操作この面倒な手順をスピードアップする革新的なアプローチを提案する.本プロトコルでは、計測テンプレート、実験的セットアップの詳細な手順については、代表的な結果が続くの全体のデザインについて説明します。実装された場合、このアプローチはさまざまな科目をテストとして zebrafish の胚を用いた研究アプリケーションで有利証明する必要があります。

図 3は、一般的な 3 D 印刷の計測テンプレートを示しています。このテンプレート原料として感光性樹脂を使用し、3 D プリンターによって作られました。黒いペンキの層は、胚の色にコントラストを提供するために適用されました。96 ウエル (8 に 12) の位置は、標準の 96 ウェル プレートに合うように設計されました。同様に、384 (16 で 24) もテ?...

Watch this Scientific Journal Video about A 3-dimensional 3D-printed Template for High Throughput Zebrafish Embryo Arraying at JoVE.com

A 3-dimensional 3D-printed Template for High Throughput Zebrafish Embryo Arraying

ここでは、設計し、高スループット ゼブラフィッシュ胚配列 96 ウェル プレートにそのようなテンプレートの利用に関する詳細な手順が続くテンプレートを配列複写するゼブラフィッシュ胚を作製するためのプロトコルを提案する.

3 次元 (3 D)-高スループット ゼブラフィッシュ胚配列複写のためテンプレートを印刷

The zebrafish is a globally recognized fresh water organism frequently used in developmental biology, environmental toxicology, and human disease related ...

a-3-dimensional-3d-printed-template-for-high-throughput-zebrafish

Research

JoVE Journal

Environment

A 3-dimensional (3D)-printed Template for High Throughput Zebrafish Embryo Arraying

6.7K ビュー.  Tongji University. ここでは、設計し、高スループット ゼブラフィッシュ胚配列 96 ウェル プレートにそのようなテンプレートの利用に関する詳細な手順が続くテンプレートを配列複写するゼブラフィッシュ胚を作製するためのプロトコルを提案する.

ビデオ: A 3-dimensional 3D-printed Template for High Throughput Zebrafish Embryo Arraying

Microstructured Devices for Optimized Microinjection and Imaging of Zebrafish Larvae

Zebrafish have emerged as a powerful model of various human diseases and a useful tool for an increasing range of experimental studies, spanning fundamental developmental biology through to large-scale genetic and chemical screens. However, many experiments, especially those related to infection and xenograft models, rely on microinjection and imaging of embryos and larvae, which are laborious techniques that require skill and expertise. To improve the precision and throughput of current microinjection techniques, we developed a series of microstructured devices to orient and stabilize zebrafish embryos at 2 days post fertilization (dpf) in ventral, dorsal, or lateral orientation prior to the procedure. To aid in the imaging of embryos, we also designed a simple device with channels that orient 4 zebrafish laterally in parallel against a glass cover slip. Together, the tools that we present here demonstrate the effectiveness of photolithographic approaches to generate useful devices for the optimization of zebrafish techniques.

Microinjection of zebrafish embryos and larvae is a crucial but challenging technique used in many zebrafish models. Here, we present a range of microscale tools to aid in the stabilization and orientation of zebrafish for both microinjection and imaging.

最適化されたマイクロインジェクションおよびゼブラフィッシュ幼虫の画像処理用微細構造デバイス

Zebrafish have emerged as a powerful model of various human diseases and a useful tool for an increasing range of experimental studies, spanning ...

発生生物学

Surgical Size Reduction of Zebrafish for the Study of Embryonic Pattern Scaling

In the developmental process, embryos exhibit a remarkable ability to match their body pattern to their body size; their body proportion is maintained even in embryos that are larger or smaller, within certain limits. Although this phenomenon of scaling has attracted attention for over a century, understanding the underlying mechanisms has been limited, owing in part to a lack of quantitative description of developmental dynamics in embryos of varied sizes. To overcome this limitation, we developed a new technique to surgically reduce the size of zebrafish embryos, which have great advantages for in vivo live imaging. We demonstrate that after balanced removal of cells and yolk at the blastula stage in separate steps, embryos can quickly recover under the right conditions and develop into smaller but otherwise normal embryos. Since this technique does not require special equipment, it is easily adaptable, and can be used to study a wide range of scaling problems, including robustness of morphogen mediated patterning.&#160;

Here, we describe a method for reducing the size of zebrafish embryos without disrupting normal developmental processes. This technique enables the study of pattern scaling and developmental robustness against size change.

胚性パターンスケーリングの研究のためのゼブラフィッシュの外科的サイズ縮小

In the developmental process, embryos exhibit a remarkable ability to match their body pattern to their body size; their body proportion is maintained ...

A Layered Mounting Method for Extended Time-Lapse Confocal Microscopy of Whole Zebrafish Embryos

Dynamics of development can be followed by confocal time-lapse microscopy of live transgenic zebrafish embryos expressing fluorescence in specific tissues or cells. A difficulty with imaging whole embryo development is that zebrafish embryos grow substantially in length. When mounted as regularly done in 0.3-1% low melt agarose, the agarose imposes growth restriction, leading to distortions in the soft embryo body. Yet, to perform confocal time-lapse microscopy, the embryo must be immobilized. This article describes a layered mounting method for zebrafish embryos that restrict the motility of the embryos while allowing for the unrestricted growth. The mounting is performed in layers of agarose at different concentrations. To demonstrate the usability of this method, whole embryo vascular, neuronal and muscle development was imaged in transgenic fish for 55 consecutive hours. This mounting method can be used for easy, low-cost imaging of whole zebrafish embryos using inverted microscopes without requirements of molds or special equipment.

This article describes a method to mount fragile zebrafish embryos for extended time-lapse confocal microscopy. This low-cost method is easy to perform using regular glass-bottom microscopy dishes for imaging on any inverted microscope. The mounting is performed in layers of agarose at different concentrations.

ゼブラフィッシュ胚全体の延長タイムラプス共焦点顕微鏡法の層状取り付け法

Dynamics of development can be followed by confocal time-lapse microscopy of live transgenic zebrafish embryos expressing fluorescence in specific tissues ...

Development of automated imaging and analysis for zebrafish chemical screens. 

We demonstrate the application of image-based high-content screening (HCS) methodology to identify small molecules that can modulate the FGF/RAS/MAPK pathway in zebrafish embryos. The zebrafish embryo is an ideal system for in vivo high-content chemical screens. The 1-day old embryo is approximately 1mm in diameter and can be easily arrayed into 96-well plates, a standard format for high throughput screening. During the first day of development, embryos are transparent with most of the major organs present, thus enabling visualization of tissue formation during embryogenesis. The complete automation of zebrafish chemical screens is still a challenge, however, particularly in the development of automated image acquisition and analysis. We previously generated a transgenic reporter line that expresses green fluorescent protein (GFP) under the control of FGF activity and demonstrated their utility in chemical screens 1. To establish methodology for high throughput whole organism screens, we developed a system for automated imaging and analysis of zebrafish embryos at 24-48 hours post fertilization (hpf) in 96-well plates 2. In this video we highlight the procedures for arraying transgenic embryos into multiwell plates at 24hpf and the addition of a small molecule (BCI) that hyperactivates FGF signaling 3. The plates are incubated for 6 hours followed by the addition of tricaine to anesthetize larvae prior to automated imaging on a Molecular Devices ImageXpress Ultra laser scanning confocal HCS reader. Images are processed by Definiens Developer software using a Cognition Network Technology algorithm that we developed to detect and quantify expression of GFP in the heads of transgenic embryos. In this example we highlight the ability of the algorithm to measure dose-dependent effects of BCI on GFP reporter gene expression in treated embryos.

Development of automated imaging and analysis for zebrafish chemical screens.

We report the development of a system for automated imaging and analysis of zebrafish transgenic embryos in multiwell plates. This demonstrates the ability to measure dose dependent effects of a small molecule, BCI, on Fibroblast Growth Factor reporter gene expression and provide technology for establishing high-throughput zebrafish chemical screens.

ゼブラフィッシュの化学スクリーンのための自動化された画像と解析の開発。

We demonstrate the application of image-based high-content screening (HCS) methodology to identify small molecules that can modulate the FGF/RAS/MAPK ...

生物学

A Simple and Effective Transplantation Device for Zebrafish Embryos

Classical embryological manipulations, such as removing cells and transplanting cells within or between embryos, are powerful techniques to study complex developmental processes. Zebrafish embryos are ideally suited for these manipulations since they are easily accessible, relatively large in size, and transparent. However, previously developed devices for cell removal and transplantation are cumbersome to use or expensive to purchase. In contrast, the transplantation device presented here is economical, easy to assemble, and simple to use. In this protocol, we first introduce the handling of the transplantation device as well as its assembly from commercially and widely available parts. We then present three applications for its use: generation of ectopic clones to study signal dispersal from localized sources, extirpation of cells to produce size-reduced embryos, and germline transplantation to generate maternal-zygotic mutants. Finally, we show that the tool can also be used for embryological manipulations in other species such as the Japanese rice fish medaka.

Embryological manipulations such as extirpation and transplantation of cells are important tools to study early development. This protocol describes a simple and effective transplantation device to perform these manipulations in zebrafish embryos.

ゼブラフィッシュ胚の簡易かつ効果的な移植装置

Classical embryological manipulations, such as removing cells and transplanting cells within or between embryos, are powerful techniques to study complex ...

The Zebrafish Tol2 System: A Modular and Flexible Gateway-Based Transgenesis Approach

Fetal alcohol spectrum disorders (FASD) are characterized by a highly variable set of structural defects and cognitive impairments that arise due to prenatal ethanol exposure. Due to the complex pathology of FASD, animal models have proven critical to our current understanding of ethanol-induced developmental defects. Zebrafish have proven to be a powerful model to examine ethanol-induced developmental defects due to the high degree of conservation of both genetics and development between zebrafish and humans. As a model system, zebrafish possess many attributes that make them ideal for developmental studies, including large numbers of externally fertilized embryos that are genetically tractable and translucent. This allows researchers to precisely control the timing and dosage of ethanol exposure in multiple genetic contexts. One important genetic tool available in zebrafish is transgenesis. However, generating transgenic constructs and establishing transgenic lines can be complex and difficult. To address this issue, zebrafish researchers have established the transposon-based Tol2 transgenesis system. This modular system uses a multisite Gateway cloning approach for the quick assembly of complete Tol2 transposon-based transgenic constructs. Here, we describe the flexible Tol2 system toolbox and a protocol for generating transgenic constructs ready for zebrafish transgenesis and their use in ethanol studies.

This work describes a protocol for the modular Tol2 transgenesis system, a gateway-based cloning method to create and inject transgenic constructs into zebrafish embryos.

ゼブラフィッシュTol2システム:モジュール式で柔軟なゲートウェイベースのトランスジェネシスアプローチ

Fetal alcohol spectrum disorders (FASD) are characterized by a highly variable set of structural defects and cognitive impairments that arise due to ...

<meta charset="utf8"></head><body>ゼブラフィッシュ胚のための洗練されたマルチビューライトシート顕微鏡法

Light Sheet Microscopy Imaging and Mounting Strategies for Early Zebrafish Embryos

Light sheet microscopy has become the methodology of choice for live imaging of zebrafish embryos over long time scales with minimal phototoxicity. In particular, a multiview system, which allows sample rotation, enables imaging of entire embryos from different angles. However, in most imaging sessions with a multiview system, sample mounting is a troublesome process as samples are usually prepared in a polymer tube. To aid in this process, this protocol describes basic mounting strategies for imaging early zebrafish development between the 70% epiboly and early somite stages. Specifically, the study provides statistics on the various positions the embryos default to at the 70% epiboly and bud stages within the chorion. Furthermore, it discusses the optimum number of angles and the interval between angles required for imaging whole zebrafish embryos at the early stages of development so that cellular-scale information can be extracted by fusing the different views. Finally, since the embryo covers the entire field of view of the camera, which is required to obtain a cellular-scale resolution, this protocol details the process of using bead information from above or below the embryo for the registration of the different views.

<meta charset="utf8"></head><body>著者スポットライト:高解像度マルチビューライトシート顕微鏡のためのゼブラフィッシュ胚のマウント戦略 — イメージングと画像再構成の技術

A sample preparation strategy for imaging early zebrafish embryos within an intact chorion using a light-sheet microscope is described. It analyzes the different orientations that embryos acquire within the chorion at the 70% epiboly and bud stages and details imaging strategies for obtaining cellular-scale resolution throughout the embryo using the light-sheet system.

初期ゼブラフィッシュ胚のライトシート顕微鏡イメージングとマウント戦略

Light sheet microscopy has become the methodology of choice for live imaging of zebrafish embryos over long time scales with minimal phototoxicity. In ...

Semi-automated Imaging of Tissue-specific Fluorescence in Zebrafish Embryos

Zebrafish embryos are a powerful tool for large-scale screening of small molecules. Transgenic zebrafish that express fluorescent reporter proteins are frequently used to identify chemicals that modulate gene expression. Chemical screens that assay fluorescence in live zebrafish often rely on expensive, specialized equipment for high content screening. We describe a procedure using a standard epifluorescence microscope with a motorized stage to automatically image zebrafish embryos and detect tissue-specific fluorescence. Using transgenic zebrafish that report estrogen receptor activity via expression of GFP, we developed a semi-automated procedure to screen for estrogen receptor ligands that activate the reporter in a tissue-specific manner. In this video we describe procedures for arraying zebrafish embryos at 24-48 hours post fertilization (hpf) in a 96-well plate and adding small molecules that bind estrogen receptors. At 72-96 hpf, images of each well from the entire plate are automatically collected and manually inspected for tissue-specific fluorescence. This protocol demonstrates the ability to detect estrogens that activate receptors in heart valves but not in liver.

Described here is a protocol for semi-automated imaging of tissue-specific fluorescence in zebrafish embryos.

ゼブラフィッシュ胚における組織特異的蛍光の半自動イメージング

Zebrafish embryos are a powerful tool for large-scale screening of small molecules. Transgenic zebrafish that express fluorescent reporter proteins are ...

3 次元 (3 D)-高スループットゼブラフィッシュ胚配列複写のためテンプレートを印刷

要約

さらに動画を探す

この動画の章

最適化されたマイクロインジェクションおよびゼブラフィッシュ幼虫の画像処理用微細構造デバイス

胚性パターンスケーリングの研究のためのゼブラフィッシュの外科的サイズ縮小

ゼブラフィッシュ胚全体の延長タイムラプス共焦点顕微鏡法の層状取り付け法

ゼブラフィッシュの化学スクリーンのための自動化された画像と解析の開発。

ゼブラフィッシュ胚の簡易かつ効果的な移植装置

ゼブラフィッシュTol2システム:モジュール式で柔軟なゲートウェイベースのトランスジェネシスアプローチ

初期ゼブラフィッシュ胚のライトシート顕微鏡イメージングとマウント戦略

初期ゼブラフィッシュ胚のライトシート顕微鏡イメージングとマウント戦略

初期ゼブラフィッシュ胚のライトシート顕微鏡イメージングとマウント戦略

ゼブラフィッシュ胚における組織特異的蛍光の半自動イメージング

3 次元 (3 D)-高スループット ゼブラフィッシュ胚配列複写のためテンプレートを印刷

要約

さらに動画を探す

この動画の章

最適化されたマイクロインジェクションおよびゼブラフィッシュ幼虫の画像処理用微細構造デバイス

胚性パターンスケーリングの研究のためのゼブラフィッシュの外科的サイズ縮小

ゼブラフィッシュ胚全体の延長タイムラプス共焦点顕微鏡法の層状取り付け法

ゼブラフィッシュの化学スクリーンのための自動化された画像と解析の開発。

ゼブラフィッシュ胚の簡易かつ効果的な移植装置

ゼブラフィッシュTol2システム:モジュール式で柔軟なゲートウェイベースのトランスジェネシスアプローチ

初期ゼブラフィッシュ胚のライトシート顕微鏡イメージングとマウント戦略

初期ゼブラフィッシュ胚のライトシート顕微鏡イメージングとマウント戦略

初期ゼブラフィッシュ胚のライトシート顕微鏡イメージングとマウント戦略

ゼブラフィッシュ胚における組織特異的蛍光の半自動イメージング

3 次元 (3 D)-高スループットゼブラフィッシュ胚配列複写のためテンプレートを印刷