stringtranslate.com

Микроинъекция

Микроинъекция флуоресцентного красителя в яйца Ciona intestinalis, расположенные в микролуночном массиве.

Микроинъекция — это использование стеклянной микропипетки для инъекции жидкого вещества на микроскопическом или пограничном макроскопическом уровне. Целью часто является живая клетка, но может также включать межклеточное пространство. Микроинъекция — это простой механический процесс, обычно включающий инвертированный микроскоп с увеличением около 200x (хотя иногда он выполняется с использованием препарирующего стереомикроскопа с увеличением 40–50x или традиционного составного прямого микроскопа с мощностью, аналогичной инвертированной модели).

Для таких процессов, как клеточная или пронуклеарная инъекция, целевая клетка располагается под микроскопом, и два микроманипулятора — один с пипеткой, а другой с микрокапиллярной иглой, обычно диаметром от 0,5 до 5  мкм (больше, если вводить стволовые клетки в эмбрион) — используются для проникновения через клеточную мембрану и/или ядерную оболочку . [1] Таким образом, этот процесс можно использовать для введения вектора в отдельную клетку. Микроинъекция также может использоваться при клонировании организмов, при изучении биологии клетки и вирусов, а также для лечения мужской субфертильности с помощью интрацитоплазматической инъекции сперматозоидов (ИКСИ, / ˈ ɪ k s i / IK -см. ).

История

Использование микроинъекции как биологической процедуры началось в начале двадцатого века, хотя даже в 1970-х годах она не использовалась повсеместно. К 1990-м годам ее использование значительно возросло, и теперь она считается распространенной лабораторной техникой, наряду с слиянием везикул , электропорацией , химической трансфекцией и вирусной трансдукцией , для введения небольшого количества вещества в небольшую мишень. [2]

Основные типы

Существует два основных типа систем микроинъекции. Первая называется системой постоянного потока , а вторая называется системой импульсного потока . В системе постоянного потока, которая является относительно простой и недорогой, хотя и неуклюжей и устаревшей, постоянный поток образца доставляется из микропипетки , а количество вводимого образца определяется тем, как долго игла остается в клетке. Для этой системы обычно требуется регулируемый источник давления, держатель капилляра и либо грубый, либо тонкий микроманипулятор. Однако система импульсного потока обеспечивает больший контроль и последовательность в отношении количества вводимого образца: наиболее распространенная схема для интрацитоплазматической инъекции спермы включает инжектор Eppendorf "Femtojet", соединенный с Eppendorf "InjectMan", хотя процедуры, включающие другие цели, обычно используют гораздо менее дорогое оборудование с аналогичными возможностями. Благодаря повышенному контролю над размещением и движением иглы и в дополнение к повышенной точности в отношении объема доставляемого вещества, метод импульсного потока обычно приводит к меньшему повреждению принимающей клетки, чем метод постоянного потока. Однако линейка Eppendorf, по крайней мере, имеет сложный пользовательский интерфейс , а ее отдельные системные компоненты обычно намного дороже тех, которые необходимы для создания системы постоянного потока или других систем впрыска с импульсным потоком. [3]

Пронуклеарная инъекция

Схема интрацитоплазматической инъекции сперматозоида в яйцеклетку человека. Микроманипулятор слева удерживает яйцеклетку в нужном положении, а микроинжектор справа доставляет один сперматозоид.

Пронуклеарная инъекция — это метод создания трансгенных организмов путем введения генетического материала в ядро ​​оплодотворенной яйцеклетки . Этот метод обычно используется для изучения роли генов с использованием мышиных животных-моделей.

Пронуклеарная инъекция мышам

Пронуклеарная инъекция спермы мыши является одним из двух наиболее распространенных методов получения трансгенных животных (наряду с генной инженерией эмбриональных стволовых клеток ). [4] Для того чтобы пронуклеарная инъекция была успешной, генетический материал (обычно линейная ДНК ) должен быть введен, когда генетический материал из ооцита и спермы разделены (т. е. пронуклеарная фаза ). [5] Для того чтобы получить эти ооциты, мышей обычно подвергают суперовуляции с использованием гонадотропинов . [6] После того, как произошло закупоривание , ооциты извлекают из мыши и вводят в них генетический материал. Затем ооцит имплантируют в яйцевод псевдобеременного животного . [5] Хотя эффективность варьируется, 10-40% мышей, рожденных из этих имплантированных ооцитов, могут содержать введенную конструкцию . [6] Затем трансгенных мышей можно разводить для создания трансгенных линий.

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Дэвид Б. Берр; Мэтью Р. Аллен (11 июня 2013 г.). Базовая и прикладная костная биология. Академический. стр. 157. ISBN 978-0-12-391459-0. Получено 15 июля 2013 г.
  2. ^ Хуан Карлос Лакаль; Росарио Перона; Джеймс Ферамиско (11 июня 1999 г.). Микроинъекция. Springer. стр. 9. ISBN 978-3-7643-6019-1. Получено 13 июля 2013 г.
  3. ^ Роберт Д. Голдман; Дэвид Л. Спектор (1 января 2005 г.). Визуализация живых клеток: лабораторное руководство. CSHL. стр. 54. ISBN 978-0-87969-683-2. Получено 15 июля 2013 г.
  4. ^ Хайнц Петер Нашейер (2010). Стабильность генома и болезни человека. Springer. стр. 328. ISBN 978-90-481-3471-7. Получено 15 июля 2013 г.
  5. ^ ab Маллин, Энн. «Пронуклеарная инъекция». Университет Тулейна.
  6. ^ ab "Pronuclear Injection". Калифорнийский университет в Сан-Диего . Получено 6 декабря 2019 г.