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. Подготовка камеры клещевой мембраны
<ol><li>Подготовьте плоскую, непористую поверхность, такую как плоскость стеклянной или керамической металлической основы подставки для рук, протерев ее 70% этанолом, а затем покройте ее одним слоем полиэтиленовой пленки, убедившись, что пла...

<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>

Искусственное мембранное кормление клещей является полезным инструментом для различных экспериментальных процедур, но вряд ли заменит кормление животных для всех применений. Поддержание больших колоний клещей на всех этапах жизни без кормления животных, как правило, несостоятельно....

Клещевые заболевания сильно влияют на здоровье людей и животных во всем мире, являясь причиной более двух третей всех трансмиссивных заболеваний в США с 2004 по 2016год1. Кроме того, в последние годы растет число случаев заболевания, при этом все больше людей и домашнего скота страдают от клещей и связанных с ними заболеваний 2,3. Хотя, вероятно, существует множество причин тенденции к росту числа случаев заболевания, изменение климата является важным фактором 3,4. Прогнозируемое продолжающееся увеличение числа случаев клещевых заболеваний подчеркивает необходимость разработки новых инструментов для изучения взаимосвязей между клещами и патогенами, которые они передают.
Известно, что клещи претерпевают изменения в физиологии и экспрессии генов во время кормления и что эти изменения играют роль в передаче патогена 5,6. Может быть трудно провести исследования, изучающие влияние полного и частичного кормления на передачу и приобретение патогенов с использованием животных моделей, особенно в ситуациях, когда модели грызунов не восприимчивы к заражению конкретным патогеном. Например, штамм Anaplasma phagocytophilum Variant-1 естественным образом передается между Ixodes scapularis и оленями, но не может заражать мышей, что усложняет клещевую инфекцию в лаборатории7. Искусственные системы кормления также могут быть применены для изучения патогенов, таких как Borrelia burgdorferi, с использованием трансгенных мутантов, которые имеют делеции генов, которые ингибируют передачу или инфекцию8. Использование искусственной системы кормления помогает исследователям изолировать роль генов, позволяя инфекции или передаче происходить только на стороне клеща, тем самым изолируя любую реакцию хозяина, которая может сбить с толку такие исследования.
Аналогичным образом, некоторые этапы жизни клещей, участвующих в передаче болезней и животных, не могут быть вызваны для питания общими лабораторными модельными видами. Самки Ixodes scapularis , например, должны питаться более крупными животными, обычно кроликами9. Хотя они часто доступны для лабораторных экспериментов, административные и сельскохозяйственные требования к использованию кроликов превышают требования мелких грызунов и могут быть непомерно высокими для некоторых лабораторий. Другие виды клещей, особенно те, которые имеют ветеринарное значение, должны питаться крупным рогатым скотом или другими крупными животными, которые непрактичны для использования в большинстве лабораторий. Методы кормления in vitro и заражения, такие как искусственное мембранное вскармливание, обеспечивают альтернативы использованию крупных или экзотических животных-хозяев.
Кроме того, использование искусственной системы кормления позволяет проводить определенные анализы, которые могут быть невозможны при традиционных методах кормления животных. Одним из таких примеров является то, что, отделяя источник крови от механизма питания, становится возможным изучение роли, которую кровь разных хозяев может играть в передаче B. burgdorferi 10. Это исследование крови хозяина и роли, которую сама кровь играет в отсутствие иммунного ответа хозяина, является важным фактором в понимании циклов передачи патогенов и тем, что системы искусственного питания могут помочь ответить11. Также становится возможным количественно оценить точное количество передачи патогена во время кормления, а не просто изучать успех передачи и установление у хозяина 8,12.
Некоторые из первых искусственных кормовых мембран, предназначенных для твердых клещей, были сделаны из шкур животных или мембран животного происхождения в 1950-х и 1960-х годах13,14. Из-за биологической природы этих мембран возникли проблемы как с производством новых мембран, так и со сроком годности. В 1990-х годах были разработаны полностью искусственные мембраны, которые использовали подложку из сетки, бумаги или ткани с силиконовой пропиткой15,16. Силикон был идеальным, поскольку его физические свойства имитируют эластичность и легкую липкость кожи, а также его био-присущую природу. Основываясь на этом, Кробер и Герин, на чьей работе была основана эта техника, описали пропитанную силиконом технику подачи вискозной мембраны для искусственного кормления I. ricinus17.
Усовершенствование методов для I. scapularis, близкородственного вида, привело к заметным различиям в твердости силикона, используемого в мембранной пропитке, рецептуре производства мембраны, размерах камеры и стимуляторе прикрепления. В то время как уточнения, о которых сообщалось в этом исследовании, привели к аналогичным характеристикам мембраны, о которых сообщили Andrade et al., которые также разработали силиконовую мембрану на основе Krober и Guerin для использования в I. scapularis, существует разница в стадиях пропитки силикона, что позволяет гибко использовать этот протокол для незрелых стадий жизни I. scapularis15, 18. В этом исследовании также описываются дополнения и технические изменения, основанные на повторном использовании этого метода, лучшие практики, которые приводят к успешной подаче, и устранение неполадок, которые могут возникнуть. Этот метод использовался для питания всех активных стадий жизни, заражения клещей патогенными бактериями и воздействия на клещей нескольких доз антибиотиков19,20. В то время как показанный метод искусственного мембранного кормления предназначен для I. scapularis, этот метод легко адаптируется к другим видам клещей с незначительными изменениями толщины мембраны.

<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

Клещи и связанные с ними заболевания являются важной темой изучения из-за их общественного здравоохранения и ветеринарной нагрузки. Тем не менее, требования к кормлению клещей как во время изучения, так и выращивания могут ограничивать экспериментальные вопросы или способность лабораторий исследовать клещей и связанные с ними патогены. Система искусственного мембранного кормления может уменьшить эти проблемы и открыть новые направления исследований, которые, возможно, были невозможны с традиционными системами кормления животных. В этом исследовании описывается система искусственного мембранного питания, которая была усовершенствована для успешного кормления и нагружения на всех этапах жизни Ixodes scapularis . Кроме того, система искусственного мембранного питания, описанная в этом исследовании, может быть модифицирована для использования с другими видами клещей путем простого уточнения желаемой толщины мембраны. Преимущества искусственной мембранной системы кормления уравновешиваются трудоемкостью системы, дополнительными факторами окружающей среды, которые могут повлиять на успех кормления, и необходимостью совершенствования техники для каждого нового вида и стадии жизни клещей.

Успешное кормление зависит от того, желательна ли частичная или полная нагрубание. Успешно кормят I. scapularis оттенок оружейного серого цвета для взрослых особей и отделяют самостоятельно от мембраны. Однако, если они по крайней мере размером с горошину, они могут быть отделены от мем?...

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

Tick Artificial Membrane Feeding for Ixodes scapularis

Здесь представлен метод кормления клеток кровью in vitro через искусственную мембранную систему, позволяющую частично или полностью нагружать различные стадии жизни клещей.

Тик Искусственное мембранное кормление для Ixodes scapularis

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

В то время как искусственное мембранное кормление было сделано раньше, наш протокол проще в настройке и адаптируется к другим видам клещей с некоторыми изменениями. Основным преимуществом искусственного мембранного кормления является то, что оно позволяет подвергать воздействию патогенов и методов лечения, которые могут быть невозможны при кормлении животных. Эта система искусственного мембранного питания может быть применена к другим видам членистоногих с некоторым тестированием на идеальные фагостимуляторы и модификации идеальной толщины мембраны.Производство правильной толщины мембраны требует некоторой практики. Обязательно используйте микрометр для измерения толщины в нескольких местах на мембране. Бенджамин Калл, постдок в нашей лаборатории, поможет мне продемонстрировать процедуру.Для начала протрите плоскую, непористую поверхность, такую как стеклянное или керамическое покрытие металлической основы подставки для рук с 70% этанолом, а затем покройте ее одним слоем полиэтиленовой пленки. Убедитесь, что полиэтиленовая пленка плоская и без пузырьков или морщин. Приклейте 100% бумагу для очистки вискозной линзы на подготовленную поверхность.Убедитесь, что он плоский и слегка натянутый с помощью ленты на всех четырех сторонах бумаги. Подготовьте силиконовую смесь твердости 0010, отмерив пять миллилитров каждой части силиконового комплекта в одноразовый контейнер. Слегка перемешайте две жидкости и добавьте 1,5 миллилитра гексана.Продолжайте перемешивать до тех пор, пока смесь не станет однородной и тщательно перемешана. Используйте небольшой скребок, чтобы распределить силиконовую смесь по бумаге для линз и дайте ей постоять в течение одной минуты, чтобы убедиться, что силикон впитался в бумагу для линз. Неуклонно соскребайте избыток силикона в сторону с помощью скребка, используя небольшое количество нисходящего давления.Выполните второй проход со скребком, не оказывая давления вниз, чтобы удалить любые линии силикона и получить гладкий слой. Только для личинок окуните верхнюю часть камеры подачи в фторполимерную смолу Fluon несколько раз, что позволит ей высохнуть между применениями, чтобы получить последовательный слой. Оставьте мембрану для отверждения в течение не менее 24 часов в свободной от пыли среде, такой как закрытый химический шкаф или шкаф биобезопасности.Затем смешайте равные части силиконовой смеси А и В, чтобы приготовить силиконовую смесь 30 твердости для прикрепления камер к мембране. Опустите поликарбонатные камеры примерно на четверть дюйма в силиконовую смесь, а затем поместите их на мембранный лист, следя за тем, чтобы не перекрывать ни одну из лент. Дайте прикрепляющему силикону затвердеть не менее 24 часов.С помощью скальпеля аккуратно обрежьте мембрану вокруг каждой из прикрепленных камер, обрезав края так, чтобы она могла плавно вписаться в колодец из шести лунок пластины без особого соскабливания по бокам. Допустите достаточное количество материала за пределы камеры, чтобы максимизировать добавление мембраны. Отрежьте небольшой кусочек оставшейся мембраны от каждого угла и центра мембранного листа.Снимите полиэтиленовую пленку с каждого куска и измерьте кусочки микрометром, чтобы определить среднюю толщину мембраны. Поместите питательные камеры вместе с одним уплотнительным кольцом на камеру в стеклянный стакан для автоклавирования при температуре 121 градус Цельсия в течение не менее 20 минут для стерилизации. Дайте камерам остыть перед их использованием.После извлечения предварительно подготовленных автоклавных мембранных камер и размещения уплотнительного кольца вокруг них, заполните каждую камеру достаточным количеством этанола на 70%, чтобы покрыть мембрану. Дайте ему посидеть в шестилуночной пластине в течение пяти минут, а затем найдите любые утечки между камерой и мембраной и в самой мембране. Выпустите этанол из камер, а затем дайте ему высохнуть на воздухе внутри шкафа биобезопасности или ламинарной вытяжки.Чтобы нагреть и активировать комплемент в крови, нагревайте его при 56 градусах Цельсия в течение 40 минут и дополняйте механически дефибрилированную бычью кровь двумя граммами на литр глюкозы. Как только мембрана высохнет, нанесите около 20 микролитров фагостимулятора на внутреннюю часть камеры и наклоните камеру, чтобы распределить ее по поверхности. Когда фагостимулятор высохнет, быстро добавьте клещей в камеру либо щеткой, либо щипцами.Запечатайте верхнюю часть парапленкой, так как тепло от водяной бани может привести к ее разрыву. Затем добавьте пять миллилитров тепла и активированной крови на лунку или камеру в коническую трубку и поместите ее на водяную баню, установленную при 36 градусах Цельсия. Добавьте пять микролитров трех миллимоляров АТФ и 50 микролитров 100-кратного запаса пенициллина стрептомицинового фунгизона на пять миллилитров крови в пробирку и переложите 4,5 миллилитра крови в лунку из шестилуночной пластины.Аккуратно поместите камеру в колодец, регулируя высоту уплотнительного кольца на камере так, чтобы мембрана сидела в крови, но уровень крови вокруг стороны не перекрывал колодец. Затем поместите колодец в кровь под углом, чтобы избежать образования пузырьков воздуха между кровью и мембраной. Поместите крышку тарелки из шести лунок поверх камер подачи.Поместите тарелку с шестью лунками в подготовленную водяную баню 34 градуса Цельсия и крышку. Добавьте пять микролитров трех миллимоляров АТФ и 50 микролитров 100-кратного запаса пенициллина стрептомицинового фунгизона на лунку в пробирку крови и перенесите 4,5 миллилитра крови в лунку из свежей шестилуночной пластины, как показано ранее. Выньте из водяной бани пластину из шести лунок с клещевой камерой и извлеките камеру из колодца.Промыть внешнюю часть камеры и мембрану 10 миллилитрами стерилизованного 1X PBS для удаления крови. Используя автоклавную фильтровальную бумагу, аккуратно высушите мембрану и камеру, чтобы удалить избыток PBS. Если внутри камеры много конденсата, высушите влажные пятна автоклавной фильтровальной бумагой, прежде чем герметизировать ее свежей парапленкой.Затем замените парапленку на верхней части камеры. Поместите клещевую камеру в новую шестилуночную пластину со свежей кровью, при необходимости регулируя высоту уплотнительного кольца. Повторите эти шаги для каждой камеры на пластине.Наконец, поместите крышку пластины из шести скважин поверх камер и переместите новую пластину с шестью скважинами обратно на водяную баню с температурой 34 градуса Цельсия. Здесь показано продолжающееся кормление с частично набухшими нимфами ixodes scapularis. Черные или коричневые точки вокруг мест прикрепления - это инеи, которые могут быть собраны во время и после кормления, чтобы сделать фагостимулятор.Частично набухшие иксоды лопаточной нимфы видны прикрепленными к мембране. Здесь также можно увидеть шелуху набухшей плесени личинок. В этой таблице представлены цифры набухания клещей и массы яиц.В экспериментальных условиях личиночного и нимфального нагрубания в кровь добавлялся гомогенат органа оленя в дополнение к добавкам, используемым в этой технике. Здесь успешное нагрубание определялось либо набухшими клещами, которые успешно линяли до следующей живой стадии, либо набухшими самками, которые успешно откладывали яйца. Требуется практика, чтобы получить приемлемую толщину при нанесении силикона на бумагу для линз, поэтому всегда важно измерить толщину мембраны перед использованием.Мембранное кормление может подвергать клещей воздействию патогенов или антибиотиков. Влияние их на аспекты биологии клещей, такие как успех линьки, откладка яиц и выживание, можно оценить после кормления.

Research

JoVE Journal

Biology

Tick Artificial Membrane Feeding for Ixodes scapularis

Testing Nicotine Tolerance in Aphids Using an Artificial Diet Experiment

Тестирование Никотин толерантности в Тли Использование искусственного эксперимента диета

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

Подготовка Искусственный Бислои для экспериментов электрофизиологии

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

Кристаллизующихся мембранных белков для определения структуры использования липидный Мезофазы

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

Использование робота для высокой пропускной кристаллизации мембранных белков в липидный Мезофазы

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

Сбор и охлаждения Cryo-кристаллы мембранных белков Выращивается в липидный Мезофазы для определения структуры по кристаллографии макромолекул

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

Microperfusion Техника по расследованию Правила микрососудов проницаемость у крыс брыжейки

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

Высоким содержанием жира Кормление Paradigm для личинок данио рерио: Кормление, Живая съемка и Количественная приема пищи

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

Основного состояния истощения суперразрешением изображений в клетках млекопитающих

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