Name: tick artificial membrane feeding for ixodes scapularis
Uploaded: 2022-11-30T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Tick Artificial Membrane Feeding for Ixodes scapularis at JoVE.com

1. تحضير غرفة غشاء القراد
<ol><li>قم بإعداد سطح مستو غير مسامي مثل مستوى من الزجاج أو قاعدة معدنية مطلية بالسيراميك لحامل ذراع عن طريق مسحه بنسبة 70٪ من الإيثانول ثم تغطيته بطبقة واحدة من الغلاف البلاستيكي ، مع التأكد من أن الغلاف البلاستيكي مسطح وبدون فقاعات أو تجاعيد (انظر <strong class="xf...

<ol>
	<li>Rosenberg, 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=Vital+signs:+trends+in+reported+vectorborne+disease+cases+-+United+States+and+territories,+2004-2016.">Vital signs: trends in reported vectorborne disease cases - United States and territories, 2004-2016.</a> Morbidity and Mortality Weekly Report. 67 (17), 496-501 (2018).</li><li>Busch, J. 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=Widespread+movement+of+invasive+cattle+fever+ticks+(Rhipicephalus+microplus)+in+southern+Texas+leads+to+shared+local+infestations+on+cattle+and+deer.">Widespread movement of invasive cattle fever ticks (Rhipicephalus microplus) in southern Texas leads to shared local infestations on cattle and deer.</a> Parasites &amp; Vectors. 7, 188 (2014).</li><li>S&#252;ss, J., Klaus, C., Gerstengarbe, F. W., Werner, P. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=What+makes+ticks+tick?+Climate+change,+ticks,+and+tick-borne+diseases.">What makes ticks tick? Climate change, ticks, and tick-borne diseases.</a> Journal of Travel Medicine. 15 (1), 39-45 (2008).</li><li>Gray, J. S., Dautel, H., Estrada-Pe&#241;a, A., Kahl, O., Lindgren, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+climate+change+on+ticks+and+tick-borne+diseases+in+Europe.">Effects of climate change on ticks and tick-borne diseases in Europe.</a> Interdisciplinary Perspectives on Infectious Diseases. 2009, 593232 (2009).</li><li>Sonenshine, D. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Biology of Ticks. , (1991).</li><li>Schwan, T. G., Piesman, J., Golde, W. T., Dolan, M. C., Rosa, P. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Induction+of+an+outer+surface+protein+on+Borrelia+burgdorferi+during+tick+feeding.">Induction of an outer surface protein on Borrelia burgdorferi during tick feeding.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences. 92 (7), 2909-2913 (1995).</li><li>Massung, R. F., Priestley, R. A., Miller, N. J., Mather, T. N., Levin, M. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inability+of+a+variant+strain+of+Anaplasma+phagocytophilum+to+infect+mice.">Inability of a variant strain of Anaplasma phagocytophilum to infect mice.</a> The Journal of Infectious Diseases. 188 (11), 1757-1763 (2003).</li><li>Koci, J., Bernard, Q., Yang, X., Pal, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Borrelia+burgdorferi+surface+protein+Lmp1+facilitates+pathogen+dissemination+through+ticks+as+studied+by+an+artificial+membrane+feeding+system.">Borrelia burgdorferi surface protein Lmp1 facilitates pathogen dissemination through ticks as studied by an artificial membrane feeding system.</a> Scientific Reports. 8 (1), 1910 (2018).</li><li>Levin, M. L., Schumacher, L. B. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Manual+for+maintenance+of+multi-host+ixodid+ticks+in+the+laboratory.">Manual for maintenance of multi-host ixodid ticks in the laboratory.</a> Experimental and Applied Acarology. 70 (3), 343-367 (2016).</li><li>Hart, T., Yang, X., Pal, U., Lin, Y. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Identification+of+Lyme+borreliae+proteins+promoting+vertebrate+host+blood-specific+spirochete+survival+in+Ixodes+scapularis+nymphs+using+artificial+feeding+chambers.">Identification of Lyme borreliae proteins promoting vertebrate host blood-specific spirochete survival in Ixodes scapularis nymphs using artificial feeding chambers.</a> Ticks and Tick-Borne Diseases. 9 (5), 1057-1063 (2018).</li><li>Hart, T. M., 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=Host+tropism+determination+by+convergent+evolution+of+immunological+evasion+in+the+Lyme+disease+system.">Host tropism determination by convergent evolution of immunological evasion in the Lyme disease system.</a> PLoS Pathogens. 17 (7), (2021).</li><li>Bernard, Q., 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=Plasticity+in+early+immune+evasion+strategies+of+a+bacterial+pathogen.">Plasticity in early immune evasion strategies of a bacterial pathogen.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences. 115 (16), 3788-3797 (2018).</li><li>Pierce, A. E., Pierce, M. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+note+on+the+cultivation+of+Boophilus+microplus+(Canestrini,+1887)+(Ixodidae:+Acarina)+on+the+embyonated+hen+egg.">A note on the cultivation of Boophilus microplus (Canestrini, 1887) (Ixodidae: Acarina) on the embyonated hen egg.</a> Australian Veterinary Journal. 32 (6), 144-146 (1956).</li><li>Doube, B. M., Kemp, D. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+influence+of+temperature,+relative+humidity+and+host+factors+on+the+attachment+and+survival+of+Boophilus+microplus+(Canestrini)+larvae+to+skin+slices.">The influence of temperature, relative humidity and host factors on the attachment and survival of Boophilus microplus (Canestrini) larvae to skin slices.</a> International Journal for Parasitology. 9 (5), 449-454 (1979).</li><li>Kr&#246;ber, T., Guerin, P. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+in+vitro+feeding+assay+to+test+acaricides+for+control+of+hard+ticks.">An in vitro feeding assay to test acaricides for control of hard ticks.</a> Pest Management Science. 63 (1), 17-22 (2007).</li><li>Kuhnert, F., Diehl, P. A., Guerin, P. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+life-cycle+of+the+bont+tick+Amblyomma+hebraeum+in+vitro.">The life-cycle of the bont tick Amblyomma hebraeum in vitro.</a> International Journal for Parasitology. 25 (8), 887-896 (1995).</li><li>Kr&#246;ber, T., Guerin, P. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+vitro+feeding+assays+for+hard+ticks.">In vitro feeding assays for hard ticks.</a> Trends in Parasitology. 23 (9), 445-449 (2007).</li><li>Andrade, J. J., Xu, G., Rich, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+silicone+membrane+for+in+vitro+feeding+of+Ixodes+scapularis+(Ixodida:+Ixodidae).">A silicone membrane for in vitro feeding of Ixodes scapularis (Ixodida: Ixodidae).</a> Journal of Medical Entomology. 51 (4), 878-879 (2014).</li><li>Oliver, J. 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=Infection+of+immature+Ixodes+scapularis+(Acari:+Ixodidae)+by+membrane+feeding.">Infection of immature Ixodes scapularis (Acari: Ixodidae) by membrane feeding.</a> Journal of Medical Entomology. 53 (2), 409-415 (2016).</li><li>Oliver, J. 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=Growth+dynamics+and+antibiotic+elimination+of+symbiotic+Rickettsia+buchneri+in+the+tick+Ixodes+scapularis+(Acari:+Ixodidae).">Growth dynamics and antibiotic elimination of symbiotic Rickettsia buchneri in the tick Ixodes scapularis (Acari: Ixodidae).</a> Applied and Environmental Microbiology. 87 (3), (2021).</li><li>Graham, E. E., Poland, T. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Efficacy+of+Fluon+conditioning+for+capturing+cerambycid+beetles+in+different+trap+designs+and+persistence+on+panel+traps+over+time.">Efficacy of Fluon conditioning for capturing cerambycid beetles in different trap designs and persistence on panel traps over time.</a> Journal of Economic Entomology. 105 (2), 395-401 (2012).</li><li>Munderloh, U. G., Liu, Y., Wang, M., Chen, C., Kurtti, T. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Establishment,+maintenance+and+description+of+cell+lines+from+the+tick+Ixodes+scapularis.">Establishment, maintenance and description of cell lines from the tick Ixodes scapularis.</a> Journal of Parasitology. 80 (4), 533-543 (1994).</li><li>Lehane, A., 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=Prevalence+of+single+and+coinfections+of+human+pathogens+in+Ixodes+ticks+from+five+geographical+regions+in+the+United+States,+2013-2019.">Prevalence of single and coinfections of human pathogens in Ixodes ticks from five geographical regions in the United States, 2013-2019.</a> Ticks and Tick-Borne Diseases. 12 (2), (2021).</li><li>Gonz&#225;lez, J., Bickerton, M., Toledo, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Applications+of+artificial+membrane+feeding+for+ixodid+ticks.">Applications of artificial membrane feeding for ixodid ticks.</a> Acta Tropica. 215, (2021).</li><li>Kr&#243;l, N., 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=Evaluating+transmission+paths+for+three+different+Bartonella+spp.+in+Ixodes+ricinus+ticks+using+artificial+feeding.">Evaluating transmission paths for three different Bartonella spp. in Ixodes ricinus ticks using artificial feeding.</a> Microorganisms. 9 (5), 901 (2021).</li><li>Anderson, J. F., Magnarelli, L. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Biology+of+ticks.">Biology of ticks.</a> Infectious Disease Clinics of North America. 22 (2), 195-215 (2008).</li></ol>

توفر التغذية بالأغشية الاصطناعية للقراد أداة مفيدة لمجموعة متنوعة من الإجراءات التجريبية ، ولكن من غير المحتمل أن تحل محل تغذية الحيوانات لجميع التطبيقات. الحفاظ على مستعمرات كبيرة من القراد في جميع مراحل الحياة دون تغذية الحيوانات أمر لا يمكن الدفاع عنه بشكل عام. بدلا من ذلك ، يعد نظام ا...

تؤثر الأمراض المنقولة بالقراد بشدة على صحة البشر والحيوانات في جميع أنحاء العالم ، كونها مسؤولة عن أكثر من ثلثي جميع الأمراض المرتبطة بالنواقل في الولايات المتحدة الأمريكية من 2004 إلى 20161. بالإضافة إلى ذلك ، تزايدت أعداد الحالات في السنوات الأخيرة ، مع تأثر المزيد من الناس والماشية بالقراد والأمراض المرتبطة به 2,3. في حين أن هناك العديد من الأسباب المحتملة للاتجاه التصاعدي في أعداد الحالات ، فإن المناخ المتغير هو عامل مهم 3,4. تؤكد الزيادة المستمرة المتوقعة في عدد حالات الأمراض المنقولة بالقراد على الحاجة إلى تطوير أدوات جديدة للتحقيق في العلاقات بين القراد ومسببات الأمراض التي تنقلها.
من المعروف أن القراد يخضع لتغيرات في علم وظائف الأعضاء والتعبير الجيني أثناء التغذية وأن هذه التغييرات تلعب دورا في انتقال مسببات الأمراض 5,6. قد يكون من الصعب إجراء دراسات تدرس آثار التغذية الكاملة والجزئية على انتقال مسببات الأمراض واكتسابها باستخدام النماذج الحيوانية ، لا سيما في الحالات التي لا تكون فيها نماذج القوارض عرضة للإصابة بممرض معين. على سبيل المثال ، تنتقل سلالة Anaplasma phagocytophilum Variant-1 بشكل طبيعي بين Ixodes scapularis والغزلان ولكنها غير قادرة على إصابة الفئران ، مما يعقد عدوى القراد في المختبر7. يمكن أيضا تطبيق أنظمة التغذية الاصطناعية للمساعدة في دراسة مسببات الأمراض مثل Borrelia burgdorferi عن طريق استخدام الطفرات المعدلة وراثيا التي لها حذف جيني يمنع الانتقال أو العدوى8. يساعد استخدام نظام التغذية الاصطناعي الباحثين على عزل دور الجينات عن طريق السماح للعدوى أو الانتقال بالحدوث فقط على جانب القراد ، وبالتالي عزل أي استجابة مضيفة قد تربك مثل هذه الدراسات.
وبالمثل ، قد لا يتم حث بعض مراحل حياة القراد المتورط في المرض وانتقال الحيوانات على التغذية على الأنواع النموذجية المختبرية الشائعة. على سبيل المثال ، يجب تغذية إناث Ixodes scapularis على الحيوانات الكبيرة ، وعادة ما تكون الأرانب9. في حين أنه غالبا ما يمكن الوصول إليها للتجارب المعملية ، فإن المتطلبات الإدارية وتربية الأرانب تتجاوز متطلبات القوارض الصغيرة وقد تكون باهظة بالنسبة لبعض المختبرات. يجب تغذية أنواع القراد الأخرى ، وخاصة تلك ذات الاهتمام البيطري ، على الماشية أو غيرها من الحيوانات الكبيرة التي لا يمكن استخدامها عمليا في معظم المختبرات. توفر طرق التغذية والعدوى في المختبر ، مثل التغذية بالغشاء الاصطناعي ، بدائل لاستخدام الحيوانات المضيفة الكبيرة أو الغريبة.
بالإضافة إلى ذلك ، يسمح استخدام نظام التغذية الاصطناعية ببعض التحليلات التي قد لا تكون ممكنة باستخدام طرق تغذية الحيوانات التقليدية. أحد الأمثلة على ذلك هو أنه من خلال فصل مصدر الدم عن آلية التغذية ، يصبح فحص الدور الذي قد يلعبه دم المضيفين المختلفين في انتقال B. burgdorferi ممكنا10. يعد هذا الفحص لدم المضيف والدور الذي يلعبه الدم نفسه في غياب الاستجابة المناعية للمضيف عاملا مهما في القدرة على فهم دورات انتقال مسببات الأمراض وعاملا يمكن أن تساعد أنظمة التغذية الاصطناعية في الإجابةعن السؤال 11. يصبح من الممكن أيضا تحديد أرقام الانتقال الدقيقة لممرض أثناء التغذية بدلا من مجرد فحص نجاح الإرسال وتأسيسه في مضيف 8,12.
بعض من أول أغشية التغذية الاصطناعية المصنوعة للقراد الصلب كانت مصنوعة من جلود الحيوانات أو الأغشية المشتقة من الحيوانات في 1950s و 1960s13،14. بسبب الطبيعة البيولوجية لهذه الأغشية ، كانت هناك مشاكل في كل من إنتاج أغشية جديدة ومدة الصلاحية. في 1990s ، تم تطوير الأغشية الاصطناعية بالكامل التي تستخدم دعم المعاوضة أو الورق أو النسيج مع تشريب السيليكون15,16. كان السيليكون مثاليا لأن خصائصه الفيزيائية تحاكي تمدد البشرة ولطفها الطفيف ، إلى جانب طبيعتها الحيوية. بناء على ذلك ، وصف كروبر وغيرين ، اللذان استندت هذه التقنية إلى عملهما ، تقنية تغذية غشاء الرايون المشبع بالسيليكون للتغذية الاصطناعية ل I. ricinus17.
أدى تحسين طرق I. scapularis ، وهو نوع وثيق الصلة ، إلى اختلافات ملحوظة في صلابة السيليكون المستخدمة في التشريب الغشائي ، وصفة إنتاج الغشاء ، وأبعاد الغرفة ، ومنشط المرفق. في حين أن التحسينات التي تم الإبلاغ عنها في هذه الدراسة قد أسفرت عن خصائص غشاء مماثلة لتلك التي أبلغ عنها Andrade et al. ، الذي طور أيضا غشاءا قائما على السيليكون يعتمد على Krober و Guerin للاستخدام في I. scapularis ، هناك اختلاف في خطوات تشريب السيليكون ، مما يسمح بالمرونة في استخدام هذا البروتوكول لمراحل الحياة غير الناضجة ل I. scapularis 15 ، 18. تصف هذه الدراسة أيضا الإضافات والتعديلات الفنية بناء على الاستخدام المتكرر لهذه الطريقة ، وأفضل الممارسات التي تؤدي إلى تغذية ناجحة ، واستكشاف الأخطاء وإصلاحها للمشاكل التي قد تنشأ. تم استخدام هذه الطريقة لإطعام جميع مراحل الحياة النشطة ، وإصابة القراد بالبكتيريا المسببة للأمراض ، وتعريض القراد لجرعات متعددة من المضادات الحيوية19,20. في حين أن طريقة تغذية الغشاء الاصطناعي الموضحة هي ل I. scapularis ، فإن هذه الطريقة قابلة للتكيف بسهولة مع الأنواع الأخرى من القراد مع تعديلات طفيفة في سمك الغشاء.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>00-10 Hardness Silicone</td>
			<td>Smooth-On</td>
			<td>Ecoflex 00-10</td>
			<td>Trial size from Smooth-On Store</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>00-50 Hardness Silicone</td>
			<td>Smooth-On</td>
			<td>Ecoflex 00-50</td>
			<td>Trial size from Smooth-On Store</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>30 Hardness Silicone</td>
			<td>Smooth-On</td>
			<td>Mold Star 30</td>
			<td>Trial size from Smooth-On Store</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>6-well cell culture plates</td>
			<td>Corning Incorporated</td>
			<td>3516</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Adenosine triphosphate (ATP)</td>
			<td>Millipore Sigma</td>
			<td>A1852-1VL</td>
			<td>Used to make an aqueous solution of 3 mM ATP that has been filter sterlized via 0.2 micometer filter</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bovine blood</td>
			<td>HemoStat</td>
			<td>DBB500</td>
			<td>Mechanically defibrinated; 500 mL is usually sufficient for one experiment</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Clingwrap</td>
			<td>Fisherbrand</td>
			<td>22-305654&#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Filter Paper</td>
			<td>Fisherbrand</td>
			<td>09-790-2C</td>
			<td>Autoclave and let cool before using. Can use Fine quality instead of medium too</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fluon (aqueous polytetrafluoroethylene)</td>
			<td>Bioquip</td>
			<td>2871</td>
			<td>Available from other sources such as https://canada-ant-colony.com/products/fluon-ptfe-10ml</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glucose</td>
			<td>Millipore Sigma</td>
			<td>G8270-100G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hexane</td>
			<td>Millipore Sigma</td>
			<td>139386-100ML</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lens paper</td>
			<td>Fisherbrand</td>
			<td>11-995</td>
			<td>100% rayon</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nystatin &#160;</td>
			<td>Gold Biotechnology</td>
			<td>N-750-10</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Parafilm</td>
			<td>Fisherbrand</td>
			<td>S37440&#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Penicillin/streptomycin/fungizone</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>15240-096</td>
			<td>Or equivalent generic with concentration as follows (10,000 units/mL of penicillin, 10,000 &#181;g/mL of streptomycin, and 25 &#181;g/mL of Amphotericin B)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Phagostimulant</td>
			<td>Made in House</td>
			<td></td>
			<td>Collected from prior tick feeds</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Polycarbonate Pipe</td>
			<td>McMaster-Carr</td>
			<td>8585K204&#160;</td>
			<td>Cut to 45 mm length, 1.25 inch outer diameter, 1 inch inner diameter. Cutting requires a chop saw grinding wheel.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rubber O-rings</td>
			<td>McMaster-Carr</td>
			<td>9452K38&#160;</td>
			<td>5 mm thick, 1.25 inch inner diameter</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Soft touch forceps</td>
			<td>VWR</td>
			<td>470315-238&#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Super glue</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>cyanoacrylate glue</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Unryu paper&#160;</td>
			<td>Art supply stores</td>
			<td></td>
			<td>mulberry fiber 10 g/m2. Purchased at Wet Paint art supply store, St. Paul, MN, USA</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

tick artificial membrane feeding for ixodes scapularis

القراد والأمراض المرتبطة بها هي موضوع مهم للدراسة بسبب الصحة العامة والعبء البيطري. ومع ذلك ، فإن متطلبات تغذية القراد أثناء الدراسة والتربية يمكن أن تحد من الأسئلة التجريبية أو قدرة المختبرات على البحث عن القراد ومسببات الأمراض المرتبطة به. يمكن لنظام التغذية بالغشاء الاصطناعي أن يقلل من هذه المشاكل ويفتح طرقا جديدة للبحث ربما لم تكن ممكنة مع أنظمة تغذية الحيوانات التقليدية. تصف هذه الدراسة نظام تغذية الغشاء الاصطناعي الذي تم تحسينه للتغذية ونجاح الاحتقان لجميع مراحل حياة Ixodes scapularis . علاوة على ذلك ، يمكن تعديل نظام تغذية الغشاء الاصطناعي الموصوف في هذه الدراسة للاستخدام مع أنواع القراد الأخرى من خلال التحسين البسيط لسمك الغشاء المطلوب. يتم موازنة فوائد نظام التغذية بالغشاء الاصطناعي من خلال كثافة اليد العاملة للنظام ، والعوامل البيئية الإضافية التي قد تؤثر على نجاح التغذية ، والحاجة إلى تحسين التقنية لكل نوع جديد ومرحلة حياة القراد.

تعتمد التغذية الناجحة على ما إذا كان الاحتقان الجزئي أو الكامل مطلوبا. تغذية I. scapularis بنجاح تحويل الظل من الرمادي جونميتال للبالغين وفصل من تلقاء نفسها من الغشاء. ومع ذلك ، إذا كانت بحجم حبة البازلاء على الأقل ، فقد يتم فصلها عن الغشاء عند الانتهاء من التغذية. بالنسبة للمراحل غير الناض?...

Watch this Scientific Journal Video about Tick Artificial Membrane Feeding for Ixodes scapularis at JoVE.com

Tick Artificial Membrane Feeding for Ixodes scapularis

تظهر هنا طريقة لتغذية القراد في الدم في المختبر عبر نظام غشاء اصطناعي للسماح باحتقان جزئي أو كامل لمجموعة متنوعة من مراحل حياة القراد.

القراد غشاء اصطناعي التغذية ل Ixodes كتفي

Ticks and their associated diseases are an important topic of study due to their public health and veterinary burden. However, the feeding requirements of ...

بينما تم إجراء التغذية بالغشاء الاصطناعي من قبل ، فإن بروتوكولنا أسهل في الإعداد وقابل للتكيف مع أنواع القراد الأخرى مع بعض التعديلات. الميزة الرئيسية للتغذية بالغشاء الاصطناعي هي أنها تسمح بالتعرض لمسببات الأمراض والعلاجات التي قد لا تكون ممكنة عن طريق تغذية الحيوانات. يمكن تطبيق نظام تغذية الغشاء الاصطناعي هذا على أنواع المفصليات الأخرى مع بعض الاختبارات للمنشطات البلعمية المثالية والتعديلات على سمك الغشاء المثالي.يتطلب إنتاج سمك الغشاء الصحيح بعض الممارسة. تأكد من استخدام ميكرومتر لقياس السماكة في عدة مواقع على الغشاء. سيساعدني بنيامين كول ، باحث ما بعد الدكتوراه في مختبرنا ، في توضيح الإجراء.للبدء ، امسح سطحا مستويا غير مسامي مثل لوح من الزجاج أو قاعدة معدنية مطلية بالسيراميك لحامل ذراع بنسبة 70٪ من الإيثانول ثم قم بتغطيته بطبقة واحدة من الغلاف البلاستيكي. تأكد من أن الغلاف البلاستيكي مسطح وبدون فقاعات أو تجاعيد. قم بلصق ورق تنظيف عدسة الرايون بنسبة 100٪ على السطح المجهز.تأكد من أنها مسطحة ومشدودة قليلا مع شريط لاصق على جميع الجوانب الأربعة للورقة. قم بإعداد خليط السيليكون الصلابة 0010 عن طريق قياس خمسة ملليلتر من كل جزء من مجموعة السيليكون في حاوية يمكن التخلص منها. امزج السائلين برفق وأضف 1.5 ملليلتر من الهكسان.استمر في الخلط حتى يصبح الخليط متجانسا ومختلطا تماما. استخدم ممسحة صغيرة لتوزيع مزيج السيليكون على ورق العدسة واتركه يقف لمدة دقيقة واحدة للتأكد من نقع السيليكون في ورق العدسة. بثبات ، اكشط السيليكون الزائد إلى الجانب مع الممسحة باستخدام كمية صغيرة من الضغط الهبوطي.قم بإجراء تمريرة ثانية باستخدام الممسحة دون ممارسة الضغط لأسفل لإزالة أي خطوط من السيليكون وإنتاج طبقة ناعمة. بالنسبة لليرقات فقط ، اغمس الجزء العلوي من حجرة التغذية في راتنج فلوروبوليمر Fluon عدة مرات ، مما يسمح لها بالجفاف بين التطبيقات لإنتاج طبقة متسقة. اترك الغشاء للعلاج لمدة 24 ساعة على الأقل في بيئة خالية من الغبار مثل خزانة مغلقة للمواد الكيميائية أو السلامة الحيوية.بعد ذلك ، امزج أجزاء متساوية من مزيج السيليكون A و B لتحضير خليط السيليكون 30 صلابة لربط الغرف بالغشاء. اغمس غرف البولي كربونات حوالي ربع بوصة في خليط السيليكون ثم ضعها على لوح الغشاء ، مع الحرص على عدم تداخل أي من الأشرطة. اترك السيليكون المرفق للعلاج لمدة 24 ساعة على الأقل.باستخدام مشرط ، قم بقص الغشاء بعناية حول كل غرفة من الغرف المرفقة ، مع تقليم الحواف بحيث يمكن وضعها بسلاسة في بئر من لوحة الآبار الستة دون كشط كبير على الجانبين. السماح بمواد كافية خارج الغرفة لزيادة إضافة الغشاء. قطع قطعة صغيرة من الغشاء المتبقي من كل زاوية ومركز ورقة الغشاء.قم بإزالة الغلاف البلاستيكي من كل قطعة وقم بقياس القطع باستخدام ميكرومتر لتحديد متوسط سمك الغشاء. ضع غرف التغذية مع حلقة O واحدة لكل حجرة في دورق زجاجي ليتم تعقيمها عند 121 درجة مئوية لمدة 20 دقيقة على الأقل لتعقيمها. اترك الغرف تبرد قبل استخدامها.بعد إخراج غرف الغشاء المعقمة المعدة مسبقا ووضع الحلقة O حولها ، املأ كل غرفة بما يكفي من الإيثانول بنسبة 70٪ لتغطية الغشاء. اتركه في طبق من ستة آبار لمدة خمس دقائق ثم ابحث عن أي تسرب بين الغرفة والغشاء وفي الغشاء نفسه. أفرغ الإيثانول من الغرف ثم اتركه يجف في الهواء داخل خزانة السلامة الحيوية أو غطاء التدفق الرقائقي.لتسخين وتنشيط المكمل في الدم ، قم بتسخينه عند 56 درجة مئوية لمدة 40 دقيقة وتكملة دم البقر مزيل الرجفان ميكانيكيا بجرامين لكل لتر من الجلوكوز. بمجرد أن يجف الغشاء ، ضع حوالي 20 ميكرولترا من المنشطات البلعمية داخل الحجرة وقم بإمالة الحجرة لنشرها حول السطح. عندما يجف المنشط البلعمي ، أضف القراد بسرعة إلى الغرفة إما بفرشاة أو ملقط.أغلق الجزء العلوي بالبارافيلم لأن الحرارة من الحمام المائي يمكن أن تتسبب في تمزقه. ثم أضف خمسة ملليلتر من الحرارة والدم المنشط لكل بئر أو غرفة في أنبوب مخروطي ووضعه في حمام مائي مضبوط على 36 درجة مئوية. أضف خمسة ميكرولترات من ثلاثة ملليمولار ATP و 50 ميكرولترا من مخزون 100X من فطريات الستربتومايسين البنسلين لكل خمسة ملليلتر من الدم إلى الأنبوب ونقل 4.5 ملليلتر من الدم إلى بئر من ستة آبار صفيحة.ضع الحجرة برفق في البئر ، واضبط ارتفاع الحلقة O على الحجرة بحيث يجلس الغشاء في الدم ، لكن مستوى الدم حول الجانب لا يتجاوز البئر. ثم ضع البئر في الدم بزاوية لتجنب تكوين فقاعة الهواء بين الدم والغشاء. ضع غطاء لوحة البئر الستة أعلى غرف التغذية.ضع لوحة الآبار الستة مع الغرف في حمام مائي معد 34 درجة مئوية والغطاء. أضف خمسة ميكرولترات من ثلاثة ملليمولار ATP و 50 ميكرولترا من مخزون 100X من فطريات الستربتومايسين البنسلين لكل بئر إلى أنبوب الدم وانقل 4.5 ملليلتر من الدم إلى بئر من صفيحة ستة آبار جديدة كما هو موضح سابقا. أخرج لوحة الآبار الستة مع غرفة القراد من الحمام المائي وأخرج الغرفة من البئر.شطف الجزء الخارجي من الغرفة والغشاء مع 10 ملليلتر من 1X PBS معقمة لإزالة الدم. باستخدام ورق الترشيح المعقم ، جفف الغشاء والغرفة برفق لإزالة PBS الزائد. إذا كان هناك الكثير من التكثيف داخل الغرفة ، جفف البقع الرطبة بورق ترشيح معقم قبل إغلاقه ببارافيلم جديد.ثم استبدل البارافيلم في الجزء العلوي من الغرفة. ضع حجرة القراد في طبق الآبار الستة الجديد بدماء جديدة ، واضبط ارتفاع الحلقة O إذا لزم الأمر. كرر هذه الخطوات لكل غرفة على اللوحة.أخيرا ، ضع غطاء لوحة الآبار الستة فوق الجزء العلوي من الغرف وانقل لوحة الآبار الستة الجديدة مرة أخرى إلى حمام مائي 34 درجة مئوية. يتم عرض تغذية مستمرة مع حوريات ixodes scapularis المحتقنة جزئيا. النقاط السوداء أو البنية حول مواقع التعلق هي الصقيع الذي يمكن جمعه أثناء وبعد التغذية لصنع المنشط البلعمي.وينظر إلى الحوريات كتفي كتفي المحتقنة جزئيا تعلق على الغشاء. يمكن أيضا رؤية قشر قالب اليرقات المحتقن هنا. يتم عرض أرقام احتقان القراد وأوزان كتلة البيض في هذا الجدول.كانت الظروف التجريبية لاحتقان اليرقات والحوريات تحتوي على تجانس أعضاء الغزلان المضافة إلى الدم بالإضافة إلى المكملات المستخدمة في هذه التقنية. هنا ، تم تعريف الاحتقان الناجح على أنه إما القراد المحتقن الذي نجح في الانتقال إلى المرحلة الحية التالية أو الإناث المحتقنة التي وضعت البيض بنجاح. يتطلب الأمر ممارسة للحصول على سمك مقبول عند وضع السيليكون على ورق العدسة ، لذلك من المهم دائما قياس سمك الغشاء قبل الاستخدام.التغذية الغشائية يمكن أن تعرض القراد لمسببات الأمراض أو المضادات الحيوية. يمكن تقييم آثار هذه على جوانب بيولوجيا القراد مثل نجاح طرح الريش ووضع البيض والبقاء على قيد الحياة بعد التغذية.

Research

JoVE Journal

Biology

Tick Artificial Membrane Feeding for Ixodes scapularis

Testing Nicotine Tolerance in Aphids Using an Artificial Diet Experiment

اختبار تسامح النيكوتين في المن باستخدام تجربة حمية الاصطناعي

Plants may upregulate the production of many different seconday metabolites in response to insect feeding. One of these metabolites, nicotine, is well ...

Preparation of Artificial Bilayers for Electrophysiology Experiments

إعداد طبقات ثنائية الاصطناعي للتجارب الكهربية

Planar lipid bilayers, also called artificial lipid bilayers, allow you to study ion-conducting channels in a well-defined environment. These bilayers can ...

Crystallizing Membrane Proteins for Structure Determination using Lipidic Mesophases

بلورة البروتينات الغشائية لتحديد الهيكل باستخدام Mesophases Lipidic

A detailed protocol for crystallizing membrane proteins by using lipidic mesophases is described. This method has variously been referred to as the ...

Use of a Robot for High-throughput Crystallization of Membrane Proteins in Lipidic Mesophases

استخدام روبوت لارتفاع الإنتاجية البلورة من بروتينات الغشاء في Mesophases شحمي

Structure-function studies of membrane proteins greatly benefit from having available high-resolution 3-D structures of the type provided through ...

Harvesting and Cryo-cooling Crystals of Membrane Proteins Grown in Lipidic Mesophases for Structure Determination by Macromolecular Crystallography

الحصاد والبرد تبريد بلورات من بروتينات الغشاء يزرع في Mesophases شحمي لتحديد هيكل للعلم البلورات ضخم الجزيئات

An important route to understanding how proteins function at a mechanistic level is to have the structure of the target protein available, ideally at ...

Microperfusion Technique to Investigate Regulation of Microvessel Permeability in Rat Mesentery

تروية دقيقة التقنية المعنية بالتحقيق في تنظيم Microvessel النفاذية في الفئران مساريق

Experiments to measure the permeability properties of individually perfused microvessels provide a bridge between investigation of molecular and cellular ...

High-fat Feeding Paradigm for Larval Zebrafish: Feeding, Live Imaging, and Quantification of Food Intake

ارتفاع الدهون تغذية النموذج لليرقات اسماك الزرد: التغذية، يعيش التصوير، والكمي لتناول الطعام

Zebrafish are emerging as a model of dietary lipid processing and metabolic disease. This protocol describes how to feed larval zebrafish a lipid-rich ...

Ground State Depletion Super-resolution Imaging in Mammalian Cells

الدولة الأرض استنفاد القرار فائقة التصوير في خلايا الثدييات

Advances in fluorescent microscopy and cell biology are intimately correlated, with the enhanced ability to visualize cellular events often leading to ...