פיתוח גשושית ביו-היברידית מבוססת מיקרוסקופ כוח אטומי מבוסס יתושים

Summary

מחקרים כמותיים ומבוקרים של התנהגויות עקיצת חרקים חיוניים לגיבוש אסטרטגיות יעילות למאבק במחלות המועברות על ידי וקטורים. בהקשר זה מוצגת שיטה לייצור מיקרוסקופ כוח אטומי ביו-היברידי (AFM).

Abstract

יתושים, הידועים לשמצה כבעלי החיים הקטלניים ביותר לבני אדם בשל יכולתם להעביר מחלות, מהווים אתגר מתמשך לבריאות הציבור. אסטרטגיית המניעה העיקרית הנמצאת בשימוש כיום כוללת חומרים דוחי כימיקלים, אשר לעתים קרובות מתגלים כלא יעילים מכיוון שיתושים מפתחים עמידות במהירות. כתוצאה מכך, המצאת שיטות מניעה חדשות היא חיונית. פיתוח כזה תלוי בהבנה מעמיקה של התנהגויות עקיצת יתושים, מה שמחייב מערך ניסויי שמשכפל במדויק תרחישי עקיצה אמיתיים עם פרמטרים של בדיקה נשלטת ומדידות כמותיות. כדי לגשר על פער זה, הונדס מיקרוסקופ כוח אטומי ביו-היברידי (AFM), הכולל עוקץ ביולוגי - במיוחד, לברום יתושים - כקצהו. בדיקה ביו-היברידית זו, התואמת למערכות AFM סטנדרטיות, מאפשרת סימולציה כמעט אותנטית של התנהגויות חדירת יתושים. שיטה זו מסמנת צעד קדימה במחקר הכמותי של מנגנוני עקיצה, מה שעשוי להוביל ליצירת מחסומים יעילים נגד מחלות המועברות על ידי וקטורים (VBDs) ולפתוח אפיקים חדשים במאבק במחלות המועברות על ידי יתושים.

Introduction

ארגון הבריאות העולמי (WHO) דיווח כי מחלות המועברות על ידי וקטורים (VBDs) מהוות מעל 17% מכלל המחלות הזיהומיות, הגורמות ליותר מ -7,00,000 מקרי מוות בשנה ברחבי העולם. לדוגמה, כחיה הקטלנית ביותר בעולם, יתושים מפיצים פתוגנים רבים, כגון דנגי, מלריה וזיקה, באמצעות פרוקי רגליים הניזונים מדם, וכתוצאה מכך 700 מיליון זיהומים מדי שנה¹. מחקרים לקראת פיתוח אמצעים יעילים למניעת VBDs הם בעלי חשיבות מכרעת, כולל חיקוי התנהגויות החדירה של יתושים כדי לחקור את מנגנוני העקיצה שלהם ומחקרים על חסמים פוטנציאליים כדי להוכיח את יעילותם במניעת חדירה. אתגר מרכזי אחד הוא לפתח גישות מתאימות לביצוע חקירות כאלה. נעשו מאמצים בספרות, כולל פיתוח מחטים בקנה מידה זעיר הדומות לגיאומ....

Protocol

מין היתושים המשמש לפרוטוקול זה הוא נקבה בוגרת לא נגועה Aedes aegypti (A. aegypti), שקיבלה הקפאה ואוחסנה במקפיא של -20 מעלות צלזיוס. המין סופק על ידי NIH/NIAID Filariasis Research Reagent Resource Center להפצה באמצעות BEI Resources, NIAID, NIH: Uninfected Aedes aegypti, Strain Black Eye Liverpool (Frozen), NR-48920. הריאגנטים והציוד ששימשו למחקר מפורטים

Discussion

שלב 1 של הפרוטוקול נועד לנקות את הדגימה הביולוגית של הלביום הלא רצוי. כדי להשיג זאת, מבצעים חתך על הלביום, אבל לא על הפשקוויל, שנמצא ישירות מתחת ללאביום (איור 1). מכיוון שהפאשיל והלביום אינם מחוברים זה לזה בממשק שלהם (כלומר, הלביום חופשי להחליק לאורך הפאשקוויל ונשמר במקומו רק ?.......

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
5-SA-SE Straight Tapered Ultra Fine-Pointed Tweezers	Excelta	N/A	For manipulating/dissecting the proboscis.
C-4D Probe station	Everbeing Int’l Corp	N/A	Used for AFM assembly.
Tipless Tapping Mode Cantilever	NanoAndMore USA	TL-NCH	AFM cantilever used for mounting the labrum. Specs are shown here: Shape: Beam Force Constant: 42 N/m (10 - 130 N/m) Resonance Frequency: 330 kHz (204 - 497 kHz) Length: 125 µm (115 - 135 µm) Width: 30 µm (22.5 - 37.5 µm) Thickness: 4 µm ( 3 - 5 µm)
UV Expoxy	Let's resin	ALR00146	For stinger attachment.