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FDA高度评价线虫运动检测器快速测量发育神经毒理
点击次数:805 发布日期:2018-12-6  来源:本站 本站原创,转载请注明出处


美国FDA推荐线虫发育和活力测试新方案

—— 简化发育神经毒性测试评估过程 

 

据估计,人类经常接触的合成化学试剂约有10万种。然而仅有约10%的试剂,被测试过是否会对人产生发育神经毒性,这给人类食品,环境及卫生安全等带来严重威胁。为了确保公共安全,能够快速,简单,有效评估发育神经毒性的方法亟待建立。

 

传统的发育神经毒性评估方法,通常消耗大量时间,资源和实验动物,导致仅仅一小部分试剂被测试评估过,是否会对哺乳动物产生潜在的神经毒性。秀丽线虫因其代谢特征以及神经信号传递方式与哺乳动物高度保守类似,加上其个体小而简单,容易操作等,现已成为理想的发育神经毒性研究模型,并且很容易建立中高通量的评估体系。

 

近日美国FDA Piper Reid Hunt等人发表研究文章,利用秀丽线虫,极具创新性地借助Phylum Tech公司的WMicroTracker™ (WMT) 线虫活力测定系统,巧妙地建立一种新型线虫发育和活力测试系统(wDAT),该系统系首次实现同时测定神经毒性和发育迟缓性(图1)。同时,该研究也详细探讨了Union Biometrica公司的COAPS线虫分析分选系统,在测定神经毒性和发育迟缓性方面的特点(图2)。虽然COAPS系统在分析线虫方面有自有特色优势,如速度快,通量高,参数多,可分选等,但wDAT成本更低,操作更简单,检测发育迟缓性灵敏度更高,也可在检测发育迟缓性的同时,准确实时地监测反应线虫不同发育时期的活力大小。wDAT新系统,如同秀丽线虫一样,个头小,用途大,如此最佳伴侣,将为更多哺乳动物发育神经毒性药物测试评估,提供更多应用价值。

图1,线虫发育阶段评估和活力测试。利用WMT测得相对活力值,可准确评估线虫发育阶段和相对活性。如图,波峰反应线虫的四个幼虫及成虫期,波谷反应静止休眠和角质层脱落期。纵坐标越大代表活力越高,横坐标线虫发育阶段出现的越晚,代表发育越迟缓。

 

图2,线虫生长速度评估。利用COPAS系统可快速,高通量,多参数评估不同药物试剂等处理对线虫的发育神经毒性。图中TOF为反应线虫大小的指标,EXT为反应线虫光密度的指标,此外COAPS还可提供多色荧光等多参数信息,可进行线虫分选,为基因修饰背景下的线虫发育神经毒性评估提供最佳解决方案。

 

COAPS线虫分析分选系统

COPAS FP™大颗粒流式细胞仪,用于活性多细胞组织、细胞团块和20-1500微米物体的自动分析和筛选的流式细胞仪。

传统流式细胞仪可很好地用于分析,部分可用于筛选,但仅限于单细胞。过去科学家们对于大颗粒样本的研究只能用手工的方式在显微镜下进行,工作繁琐、容易出错且通量很低。因此大颗粒样本的高通量筛选技术必不可少。

从1998年开始,科学家们开始用Union Biometrica公司的COPAS™系列仪器进行大颗粒样本或对于传统流式细胞仪来说比较脆弱的样本的分析和筛选。COPAS™系统工作于相对较低的压力下,且使用合适的、温和的空气分流器用于筛选。COPAS™系列配置不同的固定大小的流动室,分别有250µm、500µm、1000µm和2000µm。

 

BioSorter®仪器标配了FluoPilot™软件,满足现代实验室对于更高规格仪器性能功能的要求,包括超强的仪器性能、最大的使用灵活性、易用性以及高通量筛选等。

得益于可更换的FOCA(液流和光学核心组件),COPAS™可在4个不同型号间进行切换,从而可应用于10-1500µm直径样品的研究。这一设备的应用灵活性可满足于不同实验室应用共享或重视实验室的需求。

如果您从事多细胞结构的研究,必然清楚一旦多个细胞形成团簇,细胞间将建立联系且其性状与单独存在的细胞有明细差别。BioSorter大颗粒流式细胞仪可实现对组织、肿瘤或器官中细胞间相互作用的研究,而无需分散细胞团块以能用在传统流式细胞仪上。或者您从事模式生物的研究,使用BioSorter代替传统的手工筛选技术,将带来更快、更灵敏、重复性更好、自动化的温和、高通量筛选。
 

WMicroTracker™ (WMT) 线虫活力测定系统


 

Wmicrotracker ONE
为测试培养于液体中的小模式动物而优化设计,可检测96或384孔板。已成功证明了可应用于例如线虫(C.elegans)、斑马鱼幼虫(Zebrafish larvae)和其它昆虫幼虫(insects larvae)。

 

Wmicrotracker ARENA
为测试培养于琼脂或液体中的小模式动物而优化设计,可兼容6、12、24、48、96和384孔板。

 

 

应用


WMicrotracker能够自动量化小模式动物的行为活动。可用于进行化合物筛选、RNAi/吗啉试验、转基因试验、长周期测试或自定义实验;毒性测试、麻痹试验、代谢试验、疾病模型、突触调节器、抗逆性、健康期(衰老)、趋化性、卵孵化。

 

 

参考资料


Hunt P R, Olejnik N, Bailey K D, et al. C. elegans Development and Activity Test detects mammalian developmental neurotoxins[J]. Food and Chemical Toxicology, 2018.

 

 

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