コルビー・カーペンターとスペンサー・マティアスが3Dプリンティングデザインを支援してくれたことに感謝します。エレン・クリンガーが写真の人物を制作し、ジョナサン・B・コッホが改訂を支援してくれたことに感謝します。資金は、USDA-ARS受粉昆虫生物学、管理、系統研究ユニットによって提供されました。

1. 花粉トラップ構造の印刷
<ol><li>バンブルミツバチが巣を作っている巣箱に適したSTLファイルをダウンロードします(例えば、バイオベストやコッパート風のじんましん、https://www.ars.usda.gov/pacific-west-area/logan-ut/pollinating-insect-biology-management-systematics-research/docs/pollen-traps/)。ファイルは、エンドユーザーがダウンロードおよび変更のために無料で、一般に利用可能です。</li>
	<li>STL ファイルをプリンタ プログラムで開きます。プリンタの製造元の指示に従って、4 つのトラップ コンポーネントを作成します。 注:トラップボディが印刷するには約3時間、キャッチ盆地が印刷する場合は2時間、フィルタとトラップクロージャ挿入でそれぞれ30分を印刷します。トラップ本体サイズは6cm×3.8cm×7cmです。</li>
</ol>2. 花粉トラップアセンブリ
<ol><li>トラップ本体とキャッチ盆地と共に印刷された支持構造を取り外し、トラップ本体の篩構造のものを含む(図1)。</li>
	<li>3/16 in(0.476 cm)のドリルビットをハンドドリルに取り付けて、花粉フィルターの隆起した端を横切るプラスチックストランドを取り除き、ハエがフィルターホールを通過するのを妨げる可能性があります。花粉フィルターの平らな側面に任意のバンプや隆起エッジを均等にするために、カミソリの刃とサンドペーパーを切断ボックスを使用してください。</li>
	<li>プラスチックフィルターをトラップ本体の片側にそっと押し込んで、花粉フィルターをトラップ本体に入れます。トラップの左側には、上げられたフィルタコーンの通過に対応する大きな開口部が付いているため、フィルタは一つの方法でのみ適合します。<ol>
<li>側面のスリットが小さすぎて花粉フィルターが滑らかに滑り落ちる場合は、一度にプラスチックの小さな部分を取り除くことができるカミソリまたは他のツールでトラップボディのスリットから十分なプラスチックを削ります。花粉フィルターとトラップ本体の間に 2 mm の隙間があって、花粉フィルターがしっかりと収まることを確認します。</li>
	</ol>
</li>
	<li>トラップボディの底部の隆起したエッジをキャッチ盆地の上部の溝にスライドさせて、キャッチ盆地をトラップボディに取り付けます。捕捉盆は、トラップ本体の篩領域の真下に配置する必要があります(図1A\u2012E)。</li>
	<li>プラスチックを切断またはサンディングして、トラップ本体からのキャッチ盆地の滑らかな配置と除去を可能にすることで、適切な修正を行います。キャッチ盆地の配置は、所定の位置に花粉フィルターを確保し、キャッチ盆地が取り外されるまで除去することはできませんし、また、キャッチ盆地が所定の位置にある間に花粉フィルターを挿入することはできません。 注: 複数のじんましんが互いに近くに配置されている場合、各ハイブにトラップボディの一意の色の組み合わせを提供し、さまざまな方向のハイブを展開することに加えて、流域と花粉フィルタ構造をキャッチすると、戻ってくる作業者が巣を見つけるのに役立ちます。</li>
</ol>3. バンブルミツバチコロニーの準備
<ol><li>コロニーを展開する前に24\u201248 hの花粉の給餌を停止します。これにより、労働者は保存された花粉を使い切り、花粉を求めて巣を離れるように刺激します。</li>
	<li>トラップのインストール中にミツバチがエスケープするのを防ぐために、フィルタースロットにトラップクロージャ挿入を挿入して、インストール用のハイブトラップ本体を準備します。</li>
	<li>赤い光の下でミツバチが飛ぶのを防ぐために、段ボールの外側の箱からプラスチック製の巣箱を持ち上げます。</li>
	<li>巣の前にプラスチック製の巣の入り口を見つけます。巣の供給者に応じて入り口の2つのスタイルがあります:コッパースタイルのボックス(ステップ3.5)とBiobestスタイルのボックス(ステップ3.6)。。</li>
	<li>コッパースタイルのハイブの入り口の場合は、両方の入り口の穴が開くまで入り口タブを引き上げて巣の入り口に花粉トラップを取り付けます。<ol>
<li>花粉トラップの2本のチューブを入口穴に挿入し、花粉トラップのふるいが底にあることを確認します。プラスチック製の入り口タブをそっと押し下げて、花粉トラップを所定の位置に固定します。</li>
	</ol>
</li>
	<li>バイオベストスタイルのハイブの入り口に花粉トラップを取り付けるには、平らなヘッドドライバーを使用して、巣箱からプラスチック製の入り口装置をそっとこじてください。花粉トラップを巣にしっかりと当てはめて入口穴に入れ込む(図1E)。<ol>
<li>必要に応じて、トラップが巣箱に接触するテープまたはクイックドライ接着剤を使用して、ネストにトラップを固定します。</li>
	</ol>
</li>
	<li>プラスチック製の巣箱を段ボール箱に戻します。花粉トラップに対応するために段ボールを切り取る必要があるかもしれません。</li>
</ol>4. 巣の展開
<ol><li>分析範囲にネスト ボックスを配置します。これらは、収集される花粉の質と量に悪影響を与える可能性がありますので、風のための降水量と停泊から保護するためにカバーを提供します。温室に入れたじんましんに十分な日焼け止めを施して過熱を減らします。</li>
	<li>トラップボディからトラップクロージャ挿入物を取り外して、飼育者が周囲の領域とその巣の位置を自分で向けることができるように、ミツバチが自由に飼育できるようにします。オリエンテーション飛行時間は、通常の条件下で24時間で完了する必要があります。</li>
</ol>5. 花粉コレクション
<ol><li>トラップを固定するには、花粉フィルターをフィルター スロットにスライドさせて、確実に適切な位置に配置します。</li>
	<li>キャッチ洗面器を、完全に閉じるまで、前部からトラップ本体にスライドさせて設置します。捕捉盆が過度に緩んでいる場合や、トラップ本体から落ちる場合は、ゴムバンドを使用してトラップボディに固定します。</li>
	<li>最初の展開で花粉トラップに出入りするミツバチを観察し、花粉フィルターの穴がミツバチを収容するのに十分な大きさであることを確認します。<ol>
<li>作業者が花粉フィルターを通過できない場合は、フィルターを取り外し、3/16 in (0.476 cm) より大きいドリル ビットを使用して穴のサイズを大きくします。大きすぎる穴は花粉を集めないので、毎回穴径1/32インチ(0.079 cm)を増やして、連続的に行います。</li>
		<li>ミツバチがフィルターを通過できるようになると、入り口を観察し続け、再入国時に花粉が取り除かれていることを確認します。 注:ミツバチは花粉フィルターの穴、特に彼らが通過する最初の数回を動かすのに苦労するはずです。彼らがあまりにも簡単に通過した場合、花粉はコルビキュラから外れない可能性があります。</li>
	</ol>
</li>
	<li>花粉の収集の指定期間の後、滑り、トラップ本体から捕まえる盆地を除去します。</li>
	<li>実験計画に従って花粉の負荷を処理します。</li>
	<li>花粉の収集の次の期間まで労働者が自由に飼育できるように花粉フィルターを削除します。トラップボディは、実験の間ハイブにアタッチされたままになることがあります。 注:研究者がコロニーから花粉を収集することを望む限り、花粉トラップが従事している可能性があります。しかし、1週間に24時間以上の花粉トラップの展開は、ハイブと遅滞コロニーの発達中のブロードの飢餓をもたらす可能性があります。</li>
</ol>

<ol>
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著者らは開示するものは何もない。

バンブルミツバチコロニーの入り口からの花粉のコレクションは、生態学的および農業的研究の様々なことができます。バンブルミツバチが花粉を収集する花の源を特定することは、コロニーの全体的な食事に貢献する植物の多様性に関する貴重な情報と洞察を提供します19.花粉源を特定することは、野生の土地における生態系サービスの農業生産と研究の両方に影響?...

バンブルミツバチ(ボンバスspp.)は、世界の温帯、高山、北極地域で発見された大きな堅牢な昆虫です1.彼らは、植物のコミュニティに重要であり、彼らが訪問する農作物のための重要な受粉サービスを提供します 2.最近、いくつかの種の豊富さと分布の減少は、受粉者としての重要性を国民の意識の最前線に持って来ています3.研究者は、ミツバチが飼育する多様で豊富な花資源の欠如を含む人口減少に寄与している可能性が高いいくつかのストレッサーを特定しました。ミツバチが飼育する植物種を特定することで、研究者や土地管理者は、バンブルミツバチが資源の入手可能性、競争、および人為的障害の変化にどれほど反応しているかを理解することができます5,6.
バンブルミツバチの花粉採餌の好みを調査する研究は、多くの場合、研究者が花で飼育する個々のミツバチを捕まえて、さらに処理し、7、8、9、10を同定するために標本からコルボリ花粉負荷を取り除くことによって行われます。この方法は、バンブルミツバチ種の種または集合体が領域7の資源をどのように利用しているかについての洞察を提供するが、それは時間がかかり、飼育蜂11の起源のコロニーを特定するために追加の分子分析なしには、じんましん間の好みの潜在的な違いを識別することができない時間がかかる。
採餌力学のいくつかの研究のために、 個々のコロニーで研究を行うことを望む。しかし、野生のバンブルミツバチの巣は、一般的に地下または地上階に位置し、12を見つけるのが困難です。商業的に生産されたバンブルミツバチのじんましんは、研究者により大きなアクセスとより良い実験的制御を提供し、労働者からの花粉の除去は、主に彼らがハイブに戻るときに飼料を捕獲し、手動で彼らのコルバスキュラー花粉負荷13、14を除去することによって行われます。ミツバチの角膜から手で花粉を除去することは、特に花粉飼料の戻る率が低い可能性があるハイブの入り口で花粉の低い毎時収量で時間がかかる。さらに、ミツバチから花粉を手動で取り除くことは、乱れた労働者から刺傷を引き起こす可能性があります。
花粉トラップは、ミツバチから花粉を実験的に除去するために何十年も使用されてきました。しかし、バンブルミツバチから花粉を除去する受動的な方法は開発されていない。花粉を戻すフォアガーバンブルミツバチから除去するメカニズムを開発する際の主な障害は、バンブルミツバチコロニー16に存在する労働者サイズの大きな変動である。ミツバチの花粉トラップは、ミツバチの労働者の大きさがあまり変わらないので、主に効果的です。さらに、これらのトラップはインストール後にわずかな操作しか必要としないし、ミツバチを犠牲にする必要はありません17.これは、ハイブに戻るときに労働者の後ろ足から花粉を取り除くスクリーンまたはプラスチック表面を使用して達成されます。これらのトラップは、花粉の負荷の一部のみを飼料から取り除き、それらの様々なデザインは花粉の収集で多様な効率をもたらす。花粉がミツバチの足から取り除かれると、それはスクリーンを通って、ミツバチがアクセスできないコレクション盆地に落ちるので、研究者はハイブにわずかな妨害でしか取り除かれなくなります。
本研究の目的は、ミツバチのじんましんから花粉を採取するために使用される技術を適応させ、3Dプリント構造を使用してそれらをバンブルミツバチの巣に適用し 、Bombus huntiiのコロニー上のトラップデザインをテストすることです。設計プロセスは、トラップが生産するために安価で、様々なバンブルミツバチ種に適応可能で、ミツバチに害や妨害を最小限に抑え、花粉除去率が花粉の手のコレクションを超えるべきであるという仮定に従った。3次元印刷技術は、汎用性が高く、簡単にアクセスでき、費用対効果の高いツールであり、研究者は特定の目的のためにオブジェクトを複製および変更することができます18.ここに示す技術は、花粉トラップを構築し、市販のバンブルミツバチのコロニーにそれらを取り付けるためにユーザーに指示します。トラップは野生のコロニーで使用するようには設計されていません。これらのトラップは、巣箱に戻るときに、バンブルミツバチを運ぶ花粉の後ろ足からコルボキュラー花粉の負荷を受動的に取り除きます。

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:461px;" width="462">
	<colgroup>
		<col />
		<col span="2" />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="35">
			<td height="35" style="height:35px;width:71px;">MakerBot Replicator+</td>
			<td style="width:87px;">MakerBot</td>
			<td style="width:87px;">Model PABH65</td>
			<td style="width:217px;"></td>
		</tr>
		<tr height="52">
			<td height="52" style="height:52px;width:71px;">MakerBot Tough Material</td>
			<td style="width:87px;">PLA Filament</td>
			<td style="width:87px;"></td>
			<td>various colors</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:71px;">Nest Box</td>
			<td style="width:87px;">Biobest</td>
			<td style="width:87px;"></td>
			<td>Not sold publicly without bee purchase</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a 3d printed pollen trap for bumble bee (bombus) hive entrances

花粉の飼育からバンブルミツバチの植物源を確認するには、個人を収集して、分析のためにコルボキュラー花粉の負荷を取り除く必要があります。 これは伝統的に、巣の入り口や花の上で飼料をネットし、氷の上でミツバチを冷やし、鉗子やブラシでコルビクエから花粉の負荷を取り除くことによって行われてきました。 この方法は時間と労力を要し、通常の採餌行動を変更する可能性があり、タスクを実行する作業者に対してインシデントが発生する可能性があります。 ミツバチのじんましんに使用されるような花粉トラップは、巣の入り口でスクリーンを通過する労働者の足からコルブロック花粉の負荷を取り除くことによって花粉を収集します。 トラップは、最小限の労働力でフォアガーミツバチを返すことから大量の花粉を取り除くことができますが、現在までにそのようなトラップはバンブルミツバチのコロニーで使用することはできません。バンブルミツバチコロニー内の労働者は、商業的に飼育されたバンブルミツバチのじんましんにこのメカニズムを適応させることが困難な入り口のサイズ選択を行うサイズが異なる可能性があります。 3D印刷デザインプログラムを使用して、私たちは正常にバンブル飼料の足から角膜花粉の負荷を除去する花粉トラップを作成しました。 この方法は、コロニーに戻るバンブルミツバチの飼育員から花粉を収集するために研究者が必要とする時間を大幅に削減する。我々は、設計、花粉除去効率試験の結果を提示し、様々なバンブルミツバチ種または巣箱の設計にトラップを適応させるために研究者のための変更の領域を提案する。

8つの異なる花粉フィルター設計は、戻ってくるバンブルミツバチ労働者から角膜花粉の負荷を除去する際の有効性と効率を決定するためにテストされた。すべての設計は、戻ってくる偽造者から少なくとも1つのコルキュール花粉の負荷を取り除くことに成功しました。しかし、一部の労働者がハイブを離れたり入ったりするのを遅くしたり、花粉の負荷を取り除くことができなかったこと?...

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A 3D Printed Pollen Trap for Bumble Bee Bombus Hive Entrances

ハイブに戻るバンブルミツバチ(ボンバス)の労働者から花粉を集める非致死的で自動化されたメカニズムを提示します。デバイスの製造、準備、インストール、および使用に関する説明書が含まれています。3D プリントオブジェクトを使用することで、設計の変更はタイムリーで効率的で、テストの迅速なターンアラウンドが可能になりました。

バンブルビー(ボンバス)ハイブ入口のための3Dプリント花粉トラップ

To verify the plant sources from which bumble bees forage for pollen, individuals must be collected to remove their corbicular pollen loads for analysis.  ...

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Research

JoVE Journal

Biology

A 3D Printed Pollen Trap for Bumble Bee (Bombus) Hive Entrances

5.1K ビュー.  Utah State University. ハイブに戻るバンブルミツバチ(ボンバス)の労働者から花粉を集める非致死的で自動化されたメカニズムを提示します。デバイスの製造、準備、インストール、および使用に関する説明書が含まれています。3D プリントオブジェクトを使用することで、設計の変更はタイムリーで効率的で、テストの迅速なターンアラウンドが可能になりました。

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Measuring the Bending Stiffness of Bacterial Cells Using an Optical Trap

We developed a protocol to measure the bending rigidity of filamentous rod-shaped bacteria. Forces are applied with an optical trap, a microscopic three-dimensional spring made of light that is formed when a high-intensity laser beam is focused to a very small spot by a microscope's objective lens. To bend a cell, we first bind live bacteria to a chemically-treated coverslip. As these cells grow, the middle of the cells remains bound to the coverslip but the growing ends are free of this restraint. By inducing filamentous growth with the drug cephalexin, we are able to identify cells in which one end of the cell was stuck to the surface while the other end remained unattached and susceptible to bending forces. A bending force is then applied with an optical trap by binding a polylysine-coated bead to the tip of a growing cell. Both the force and the displacement of the bead are recorded and the bending stiffness of the cell is the slope of this relationship.

We present a protocol for bending filamentous bacterial cells attached to a cover-slip surface with an optical trap to measure the cellular bending stiffness.

光トラップを用いた細菌細胞の曲げ剛性の測定

We developed a protocol to measure the bending rigidity of filamentous rod-shaped bacteria. Forces are applied with an optical trap, a microscopic ...

生物学

Associated Chromosome Trap for Identifying Long-range DNA Interactions

Genetic information encoded by DNA is organized in a complex and highly regulated chromatin structure. Each chromosome occupies a specific territory, that may change according to stage of development or cell cycle. Gene expression can occur in specialized transcriptional factories where chromatin segments may loop out from various chromosome territories, leading to co-localization of DNA segments which may exist on different chromosomes or far apart on the same chromosome. The Associated Chromosome Trap (ACT) assay provides an effective methodology to identify these long-range DNA associations in an unbiased fashion by extending and modifying the chromosome conformation capture technique. The ACT assay makes it possible for us to investigate mechanisms of transcriptional regulation in trans, and can help explain the relationship of nuclear architecture to gene expression in normal physiology and during disease states.

The associated chromosome trap (ACT) assay is a novel unbiased method for identifying long-range DNA interactions. The characterization of long range DNA interactions will allow us to determine the relationship of nuclear architecture to gene expression in both normal physiology and in diseased states.

ロングレンジDNAの相互作用を識別するための関連する染色体のトラップ

Genetic information encoded by DNA is organized in a complex and highly regulated chromatin structure.  Each chromosome occupies a specific territory, ...

A 3D System for Culturing Human Articular Chondrocytes in Synovial Fluid

Cartilage destruction is a central pathological feature of osteoarthritis, a leading cause of disability in the US. Cartilage in the adult does not regenerate very efficiently in vivo; and as a result, osteoarthritis leads to irreversible cartilage loss and is accompanied by chronic pain and immobility 1,2. Cartilage tissue engineering offers promising potential to regenerate and restore tissue function. This technology typically involves seeding chondrocytes into natural or synthetic scaffolds and culturing the resulting 3D construct in a balanced medium over a period of time with a goal of engineering a biochemically and biomechanically mature tissue that can be transplanted into a defect site in vivo 3-6. Achieving an optimal condition for chondrocyte growth and matrix deposition is essential for the success of cartilage tissue engineering. 
 In the native joint cavity, cartilage at the articular surface of the bone is bathed in synovial fluid. This clear and viscous fluid provides nutrients to the avascular articular cartilage and contains growth factors, cytokines and enzymes that are important for chondrocyte metabolism 7,8. Furthermore, synovial fluid facilitates low-friction movement between cartilaginous surfaces mainly through secreting two key components, hyaluronan and lubricin 9 10. In contrast, tissue engineered cartilage is most often cultured in artificial media. While these media are likely able to provide more defined conditions for studying chondrocyte metabolism, synovial fluid most accurately reflects the natural environment of which articular chondrocytes reside in.
 Indeed, synovial fluid has the advantage of being easy to obtain and store, and can often be regularly replenished by the body. Several groups have supplemented the culture medium with synovial fluid in growing human, bovine, rabbit and dog chondrocytes, but mostly used only low levels of synovial fluid (below 20&#37;) 11-25. While chicken, horse and human chondrocytes have been cultured in the medium with higher percentage of synovial fluid, these culture systems were two-dimensional 26-28. Here we present our method of culturing human articular chondrocytes in a 3D system with a high percentage of synovial fluid (up to 100&#37;) over a period of 21 days. In doing so, we overcame a major hurdle presented by the high viscosity of the synovial fluid. This system provides the possibility of studying human chondrocytes in synovial fluid in a 3D setting, which can be further combined with two other important factors (oxygen tension and mechanical loading) 29,30 that constitute the natural environment for cartilage to mimic the natural milieu for cartilage growth. Furthermore, This system may also be used for assaying synovial fluid activity on chondrocytes and provide a platform for developing cartilage regeneration technologies and therapeutic options for arthritis.

A 3D system of culturing human articular chondrocytes in high levels of synovial fluid is described. Synovial fluid reflects the most natural microenvironment for articular cartilage, and can be easily obtained and stored. This system thus can be used for studying cartilage regeneration and for screening therapeutics for treating arthritis.

滑液における培養ヒト関節軟骨細胞用の3Dシステム

Cartilage destruction is a central pathological feature of osteoarthritis, a leading cause of disability in the US. Cartilage in the adult does not ...

Quantitative Analysis of Autophagy using Advanced 3D Fluorescence Microscopy

Prostate cancer is the leading form of malignancies among men in the U.S. While surgery carries a significant risk of impotence and incontinence, traditional chemotherapeutic approaches have been largely unsuccessful. Hormone therapy is effective at early stage, but often fails with the eventual development of hormone-refractory tumors. We have been interested in developing therapeutics targeting specific metabolic deficiency of tumor cells. We recently showed that prostate tumor cells specifically lack an enzyme (argininosuccinate synthase, or ASS) involved in the synthesis of the amino acid arginine1. This condition causes the tumor cells to become dependent on exogenous arginine, and they undergo metabolic stress when free arginine is depleted by arginine deiminase (ADI)1,10. Indeed, we have shown that human prostate cancer cells CWR22Rv1 are effectively killed by ADI with caspase-independent apoptosis and aggressive autophagy (or macroautophagy)1,2,3. Autophagy is an evolutionarily-conserved process that allows cells to metabolize unwanted proteins by lysosomal breakdown during nutritional starvation4,5. Although the essential components of this pathway are well-characterized6,7,8,9, many aspects of the molecular mechanism are still unclear - in particular, what is the role of autophagy in the death-response of prostate cancer cells after ADI treatment? In order to address this question, we required an experimental method to measure the level and extent of autophagic response in cells - and since there are no known molecular markers that can accurately track this process, we chose to develop an imaging-based approach, using quantitative 3D fluorescence microscopy11,12.
Using CWR22Rv1 cells specifically-labeled with fluorescent probes for autophagosomes and lysosomes, we show that 3D image stacks acquired with either widefield deconvolution microscopy (and later, with super-resolution, structured-illumination microscopy) can clearly capture the early stages of autophagy induction. With commercially available digital image analysis applications, we can readily obtain statistical information about autophagosome and lysosome number, size, distribution, and degree of colocalization from any imaged cell. This information allows us to precisely track the progress of autophagy in living cells and enables our continued investigation into the role of autophagy in cancer chemotherapy.

Autophagy is a ubiquitous process that enables cells to degrade and recycle proteins and organelles. We apply advanced fluorescence microscopy to visualize and quantify the small, but essential, physical changes associated with the induction of autophagy, including the formation and distribution of autophagosomes and lysosomes, and their fusion into autolysosomes.

高度な3D蛍光顕微鏡を用いたオートファジーの定量分析

Prostate cancer is the leading form of malignancies among men in the U.S. While surgery carries a significant risk of impotence and incontinence, ...

Combined Immunofluorescence and DNA FISH on 3D-preserved Interphase Nuclei to Study Changes in 3D Nuclear Organization

Fluorescent in situ hybridization using DNA probes on 3-dimensionally preserved nuclei followed by 3D confocal microscopy (3D DNA FISH) represents the most direct way to visualize the location of gene loci, chromosomal sub-regions or entire territories in individual cells. This type of analysis provides insight into the global architecture of the nucleus as well as the behavior of specific genomic loci and regions within the nuclear space. Immunofluorescence, on the other hand, permits the detection of nuclear proteins (modified histones, histone variants and modifiers, transcription machinery and factors, nuclear sub-compartments, etc). The major challenge in combining immunofluorescence and 3D DNA FISH is, on the one hand to preserve the epitope detected by the antibody as well as the 3D architecture of the nucleus, and on the other hand, to allow the penetration of the DNA probe to detect gene loci or chromosome territories 1-5. Here we provide a protocol that combines visualization of chromatin modifications with genomic loci in 3D preserved nuclei.

Here we describe a protocol for simultaneous detection of histone modifications by immunofluorescence and DNA sequences by DNA FISH followed by 3D microscopy and analyses (3D immuno-DNA FISH).

3D原子力組織の変化を研究するために3D保存状態間期核に組み合わさ免疫やDNA FISH

Fluorescent in situ hybridization using DNA probes  on 3-dimensionally preserved nuclei followed by 3D confocal microscopy (3D DNA  FISH) represents the ...

Obtaining Specimens with Slowed, Accelerated and Reversed Aging in the Honey Bee Model

Societies of highly social animals feature vast lifespan differences between closely related individuals. Among social insects, the honey bee is the best established model to study how plasticity in lifespan and aging is explained by social factors.
The worker caste of honey bees includes nurse bees, which tend the brood, and forager bees, which collect nectar and pollen. Previous work has shown that brain functions and flight performance senesce more rapidly in foragers than in nurses. However, brain functions can recover, when foragers revert back to nursing tasks. Such patterns of accelerated and reversed functional senescence are linked to changed metabolic resource levels, to alterations in protein abundance and to immune function. Vitellogenin, a yolk protein with adapted functions in hormonal control and cellular defense, may serve as a major regulatory element in a network that controls the different aging dynamics in workers.
Here we describe how the emergence of nurses and foragers can be monitored, and manipulated, including the reversal from typically short-lived foragers into longer-lived nurses. Our representative results show how individuals with similar chronological age differentiate into foragers and nurse bees under experimental conditions. We exemplify how behavioral reversal from foragers back to nurses can be validated. Last, we show how different cellular senescence can be assessed by measuring the accumulation of lipofuscin, a universal biomarker of senescence.
For studying mechanisms that may link social influences and aging plasticity, this protocol provides a standardized tool set to acquire relevant sample material, and to improve data comparability among future studies.

In honey bee workers, aging depends on social behaviors rather than on chronological age. Here we show how worker-types with very different aging patterns can be obtained and analyzed for cellular senescence.

ハニービーモデルの老化、減速し加速し、逆に試験片を得た

Societies of highly social animals feature vast lifespan differences between closely related individuals. Among social insects, the honey bee is the best ...

Methods for Comparing Nutrients in Beebread Made by Africanized and European Honey Bees and the Effects on Hemolymph Protein Titers

Honey bees obtain nutrients from pollen they collect and store in the hive as beebread. We developed methods to control the pollen source that bees collect and convert to beebread by placing colonies in a specially constructed enclosed flight area. Methods were developed to analyze the protein and amino acid composition of the pollen and beebread. We also describe how consumption of the beebread was measured and methods used to determine adult worker bee hemolymph protein titers after feeding on beebread for 4, 7 and 11 days after emergence. Methods were applied to determine if genotype affects the conversion of pollen to beebread and the rate that bees consume and acquire protein from it. Two subspecies (European and Africanized honey bees; EHB and AHB respectively) were provided with the same pollen source. Based on the developed methods, beebread made by both subspecies had lower protein concentrations and pH values than the pollen. In general, amino acid concentrations in beebread made by either EHB or AHB were similar and occurred at higher levels in beebread than in pollen. Both AHB and EHB consumed significantly more of the beebread made by AHB than by EHB. Though EHB and AHB consumed similar amounts of each type of beebread, hemolymph protein concentrations in AHB were higher than in EHB. Differences in protein acquisition between AHB and EHB might reflect environmental adaptations related to the geographic region where each subspecies evolved. These differences could contribute to the successful establishment of AHB populations in the New World because of the effects on brood rearing and colony growth.

Here are methods to quantify nutrients in pollen before and after its conversion to beebread by two subspecies of honeybees. We describe techniques to measure beebread consumption and resulting protein titers in both subspecies.

Africanizedと欧州のハニーミツバチによって作らBeebreadで栄養素を比較するための方法及び体液タンパク質力価への影響

Honey bees obtain nutrients from pollen they collect and store in the hive as beebread. We developed methods to control the pollen source that bees ...

Dissection and Observation of Honey Bee Dorsal Vessel for Studies of Cardiac Function

The European honey bee, Apis mellifera L., is a valuable agricultural and commercial resource noted for producing honey and providing crop pollination services, as well as an important model social insect used to study memory and learning, aging, and more. Here we describe a detailed protocol for the dissection of the dorsal abdominal wall of a bee in order to visualize its dorsal vessel, which serves the role of the heart in the insect. A successful dissection will expose a functional heart that, under the proper conditions, can maintain a steady heartbeat for an extended period of time. This allows the investigator to manipulate heart rate through the application of cardiomodulatory compounds to the dorsal vessel. By using either a digital microscope or a microscope equipped with a digital camera, the investigator can make video recordings of the dorsal vessel before and after treatment with test compounds. The videos can then be scored at a time convenient to the user in order to determine changes in heart rate, as well as changes in the pattern of heartbeats, following treatment. The advantages of this protocol are that it is relatively inexpensive to set up, easy to learn, requires little space or equipment, and takes very little time to conduct.

The abdominal dorsal vessel of the honey bee and other insects serves as the functional equivalent of the mammalian heart and plays an important role in nutrient transport, waste removal, immune function, and more. Here we describe a protocol for the visualization and pharmacological manipulation of bee heart rate.

心機能の研究のための解剖と観察ハニービー背側の船

The European honey bee, Apis mellifera L., is a valuable agricultural and commercial resource noted for producing honey and providing crop pollination ...

Monitoring Colony-level Effects of Sublethal Pesticide Exposure on Honey Bees

The effects of sublethal pesticide exposure to honey bee colonies may be significant but difficult to detect in the field using standard visual assessment methods. Here we describe methods to measure the quantities of adult bees, brood, and food resources by weighing hives and hive parts, by photographing frames, and by installing hives on scales and with internal sensors. Data from these periodic evaluations are then combined with running average and daily detrended data on hive weight and internal hive temperature. The resulting datasets have been used to detect colony-level effects of imidacloprid applied in a sugar syrup as low as 5 parts per billion. The methods are objective, require little training, and provide permanent records in the form of sensor output and photographs.

Sublethal doses of pesticides may affect colonies in ways that are difficult to detect using only periodic or visual methods. Methods to measure total adult bee mass, brood, and food resources by weighing hives and hive parts, photographing frames, and installing sensors, are provided. Data analysis is also addressed.

致死の農薬暴露の蜂蜜の蜂のコロニー レベルの効果を監視

The effects of sublethal pesticide exposure to honey bee colonies may be significant but difficult to detect in the field using standard visual assessment ...

Collection and Identification of Pollen from Honey Bee Colonies

Researchers often collect and analyze corbicular pollen from honey bees to identify the plant sources on which they forage for pollen or to estimate pesticide exposure of bees via pollen. Described herein is an effective pollen-trapping method for collecting corbicular pollen from honey bees returning to their hives. This collection method results in large quantities of corbicular pollen that can be used for research purposes. Honey bees collect pollen from many plant species, but typically visit one species during each collection trip. Therefore, each corbicular pollen pellet predominantly represents one plant species, and each pollen pellet can be described by color. This allows the sorting of samples of corbicular pollen by color to segregate plant sources. Researchers can further classify corbicular pollen by analyzing the morphology of acetolyzed pollen grains for taxonomic identification. These methods are commonly used in studies related to pollinators such as pollination efficiency, pollinator foraging dynamics, diet quality, and diversity. Detailed methodologies are presented for collecting corbicular pollen using pollen traps, sorting pollen by color, and acetolyzing pollen grains. Also presented are results pertaining to the frequency of pellet colors and taxa of corbicular pollen collected from honey bees in five different cropping systems.

We describe methods for collecting corbicular pollen from honey bees as well as protocols for color sorting, acetolysis, and microscope slide preparation of pollen for taxonomic identification. In addition, we present pellet color and taxonomic diversity of corbicular pollen collected from five cropping systems using pollen traps.

ミツバチのコロニーからの花粉の収集と同定

Researchers often collect and analyze corbicular pollen from honey bees to identify the plant sources on which they forage for pollen or to estimate ...

バンブルビー(ボンバス)ハイブ入口のための3Dプリント花粉トラップ

要約

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光トラップを用いた細菌細胞の曲げ剛性の測定

ロングレンジDNAの相互作用を識別するための関連する染色体のトラップ

滑液における培養ヒト関節軟骨細胞用の3Dシステム

高度な3D蛍光顕微鏡を用いたオートファジーの定量分析

3D原子力組織の変化を研究するために3D保存状態間期核に組み合わさ免疫やDNA FISH

ハニービーモデルの老化、減速し加速し、逆に試験片を得た

Africanizedと欧州のハニーミツバチによって作らBeebreadで栄養素を比較するための方法及び体液タンパク質力価への影響

心機能の研究のための解剖と観察ハニービー背側の船

致死の農薬暴露の蜂蜜の蜂のコロニーレベルの効果を監視

ミツバチのコロニーからの花粉の収集と同定

バンブルビー(ボンバス)ハイブ入口のための3Dプリント花粉トラップ

要約

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光トラップを用いた細菌細胞の曲げ剛性の測定

ロングレンジDNAの相互作用を識別するための関連する染色体のトラップ

滑液における培養ヒト関節軟骨細胞用の3Dシステム

高度な3D蛍光顕微鏡を用いたオートファジーの定量分析

3D原子力組織の変化を研究するために3D保存状態間期核に組み合わさ免疫やDNA FISH

ハニービーモデルの老化、減速し加速し、逆に試験片を得た

Africanizedと欧州のハニーミツバチによって作らBeebreadで栄養素を比較するための方法及び体液タンパク質力価への影響

心機能の研究のための解剖と観察ハニービー背側の船

致死の農薬暴露の蜂蜜の蜂のコロニー レベルの効果を監視

ミツバチのコロニーからの花粉の収集と同定

致死の農薬暴露の蜂蜜の蜂のコロニーレベルの効果を監視