斑马鱼行为及微量注射方案

斑马鱼行为及微量注射方案

【斑马鱼的行为和特征】

斑马鱼是一种二倍体脊椎动物 ，在复杂性和简单性之间取得了很好的平衡。 自从斑马鱼进入实验室以来 ， 已经取得了许多里程碑 ，牢固地确立了斑马鱼作为生物学和医学的重要遗传模式生物的地位。模式生物的使用正逐渐拓 展和深入到生命体的多种系统（如神经系统、免疫系统、心血管系统生殖系统等） 的发育、功能和疾病（如神经退 行性疾病、遗传性心血管疾病、糖尿病等) 的研究中 ，并已应用于小分子化合物的大规模新药筛选。

斑马鱼除了有产卵量大、成本低、发育迅速（妊娠期小于24小时）、 组织和器官具有再生能力等这些基础特点外 ，还具备一些非常适合研究的特殊优势。

行为研究：

•斑马鱼胚胎（ 0-5 天大） 已经表现出简单的感觉和运动能力。斑马鱼  幼虫（ 5 天至 2 周大）是自由生活的 ，需要觅食和逃离捕食者 ， 因此它们具有多种行为模式。

 基因研究：

•胚胎和幼虫在光学上都是透明的 ，利用荧光蛋白可以直接可视化单 个神经元连接或活动 ，并且也可以通过激光实现单个神经元消融。斑马鱼为在脊椎动物中进行大规模遗传筛选提供了独特的优势。

•体外受精、体外发育。

•与人类基因组相似性高。有约80%同源性基因 ，约90%同源致病基因 ，与小鼠相比 ，更适合进行正向遗传研究。

 针对斑马鱼的特性 ，拉夫海思的工程师们特研制两款产品 ，帮助研究者们更高效得进行实验研究！

斑马鱼轨迹跟踪系统

斑马鱼轨迹跟踪系统由斑马鱼轨迹跟踪软件（型号： LH-ZTS001)及斑马鱼轨迹跟踪箱（型号： LH -ZTSB001)组成。 专门用于监测追踪斑马鱼行为和活跃程度。可以识别动物轮廓、 区分出背景和动物 ，并添加了深度学习方法提高了身体点识别的准确率。根据关键点跟踪技术追踪其位置和移动轨迹 ，可进行最多同时分析192条鱼的高通量的轨迹追踪。

  LH-ZTS001斑马鱼轨迹跟踪软件

 适用对象 ：可以分析各种非常小的对象 ，如斑马鱼胚胎、幼虫、成鱼 ，亦或蚊子幼虫、果蝇等。

应用领域 ：药物筛选和毒理学研究、神经科学与行为学、昼夜节律、光反应和视力测试等

【软件功能】

在线+离线数据分析功能 ，多场景适用。

自动检测 ，根据需要设置实验参数（如起止 时间、持续时间等）和流程。

可实现多通道分析 ， 同时连接多台观测箱。

可分析多种参数 ，如距离、次数、 时间等。

多种方式呈现分析结果 ：如文字、 图表、去背景图、轨迹热图等。

      【软件特色】

1、“快”。可以做到实时检测分析动物行为轨迹。

2、“精”。软件分析尺度可从km精确到μm。

3、“高”。高通量检测 ， 1-96孔板均适用。

4、“多”。可识别的行为多样（社交、逃逸等） 、分析参数多样、呈现方式多样。

斑马鱼LH -ZTSB001轨迹跟踪箱

【概述】

是一台专门研发用于观察斑马鱼幼虫和斑马鱼胚胎的观察箱,搭配拉夫海思自研轨迹跟踪软件使用， 可对斑马鱼进行高通量轨迹检测。 内置软件集成控制单元 ，可以控制多种干扰刺激因素 ，便于实验者根据所需要的条件进行调节研究。包括：温度控制、光控制（多种波长的光可选择以及明暗度调节），振动控制、声音控制。

【特色】

1、高分辨率相机及特研光路设计 ，保证图像清晰不失真。

2、精致的硬件设计。适配培养皿及1~96孔板 ，稳定性强。

3、可重复性强。能控制容器位置 ，在做多次实验时 ，无需在分析软件端再做调整。

3、一个完整的可控的实验环境 ，可配置多种条件控制模块。

扩展应用

LH-ZTS001斑马鱼轨迹跟踪软件的扩展性极强。 除可匹配自制斑马鱼轨迹跟踪箱 ，亦可适配于其他实验场景 ，辅助用于多种研究方案。如学习和记忆类的迷宫试验、 根据距离及速度等指标进行的活动量的评估等等。

学习和记忆研究

T型迷宫。T迷宫可用于研究学习和认知中的各种问题 ，包括辨别 ，以及空间和非空间导航。其中主要基准面是到达有利栖息地的潜 伏期。 

视觉逃逸。使用从移动刺激中引发的逃逸来 研究斑马鱼的视觉功能。在该装置中 ， 围绕游泳区域的暗带的旋转会引起中心杆后面的防御性隐藏行为。

探索性咬合。在这个过程中 ，斑马鱼被训练通过门进入凸起的平台 ，以探索一个小的、淹没的刺激，如彩色珠子。使用这种装置研究了斑马鱼的侧向化 ，并发现了由珠子引起 的咬合和探索行为的习惯。

位置偏好。地点偏好程序用于评估条件刺激 的亲和力。在典型的程序中 ，测试空间被分成两个不同的部分 ，它们之间有一个隔板; 受试者在一半中暴露于无条件的刺激，然后在隔板打开的情况下 ，测试侧偏好。 

三腔辨别迷宫。试验从“起始室”中的鱼开始;在选择阶段 ，两个垂直推拉门都会打开。 选择后 ，推拉门关闭;如果鱼选择了正确的腔室 ，则允许它在短时间内自由游泳，但错误的选择将通过滑动隔板来限制鱼的游泳。

潜在学习设备。包含一个起始箱和一个通过隧道连接的球门箱。球门框提供刺激以吸引受试者。

自动避让Y迷宫。用于研究斑马鱼在受到厌恶刺激时的回避行为。 它由一个Y 形迷宫组成 ，迷宫下方有一个 LCD屏幕 ，显示迷宫所有区域的视觉提示。

联想学习室。用于评估具有联想学习任务的视觉辨别力。 测试允许简单地插入颜色提示 ，让斑马鱼在起始室和目标室之间导航 ，包括整个包装 ，可插入的门和用于实验的颜色提示。

游泳活动的评估 

活动量测试。可研究斑马鱼自身或在药、毒物刺激下的游泳活动量对比

反射和习惯研究 

敲击逃逸测试。用于研究斑马鱼习惯化的敲击引诱游泳测试。上图显示了数码相机下方的视野内 ，上端为八个游泳竞技场的水平阵列;下端为用于在圆柱形游泳竞技场下提供敲击的推式电磁阀。相关测量值是点击后5秒内的游泳距离 ， 由视频跟踪系统测量。

焦虑和压力反应 

斑马鱼潜水反应测试。用于测量对新环境的恐惧——压力反应。 左图显示了一系列用于研究斑马鱼新奇诱导的潜水反应的水箱。在这项研究中 ，鱼被单独引入水箱 ，并使用斑马鱼行为轨迹跟踪系统来测量底栖的持续时间。

3D观测

可以使用不止一个高速相机进行画面采集 ，搭配3D斑马鱼轨迹跟踪软件（ LH-ZTS002） 即可对斑马鱼的轨迹进行更有空间感的体现。

超清显微注射系统

【概述】

斑马鱼显微注射技术是一种在显微镜下进行的精密的微量注射技术 ，它允许研究人员将细胞的某一部分（如细胞核、细胞质或细胞器）或外源物质（如外源基因、 DNA片段、 mRNA、蛋白质等） 注射到细胞质或细胞核内使得新基因表达、基因过表达或不表达 ，从而研究基因的功能和发育动态。 这项技术在基因功能研究中的应用非常广泛 ，特别是在1至4细胞期的斑马鱼胚胎 ，这个时期的胚胎中没有膜分隔动物极和卵黄 ，注入的溶液将随卵流运输至胚盘细胞中。通过注射不同类型的实验样品 ，可以应用于实现基因的瞬时过表达、基因敲降、研制转基因品系和基因突变斑马鱼品系等实验目标。适用于遗传学、发育生物学、神经生物学、肿瘤学、再生与干细胞研究、疾病模型与药物筛选等科学研究领域.

超清显微注射系统（ LH-MI001）是连接气源后利用气压脉冲进行精确微量注射的产品。需配合显微操纵器  （用于注射针的精准位移控制）、显微镜（注射过程观察胚胎与注射针的相对位置） 、拉针仪（制备一定数量、 针尖大小以及针尖角度合适的注射针）及玻璃注射针头联合使用。

主要应用

基因功能研究 ：通过注射合成的mRNA或反义吗啉环寡核苷酸（ morpholino） ，可以实现基因的瞬时过表 达或表达敲减 ，从而探究基因的功能。

基因编辑 ：利用CRISPR-Cas9等基因编辑技术 ，可以在斑马鱼胚胎中实现基因的敲除 ，进而研究基因在发育过程中的作用。

转基因动物的制备 ：通过显微注射外源DNA ，可以制备转基因斑马鱼（如荧光斑马鱼） ，这些鱼类可以用来研究基因在特定组织或特定发育时间点的表达。

药物筛选和毒性测试 ：斑马鱼胚 胎的透明性和易于操作的特点使 其成为药物筛选和毒性测试的良 好模型。

发育生物学研究 ：斑马鱼胚胎的快速发育和透明性使得研究者可以直观地观察到细胞分裂和器官形成的过程 ，从而深入研究发育生物学。

疾病模型的建立 ：通过基因编辑技术 ，可以在斑马鱼中模拟人类疾病的发生 ，为疾病机理的研究和新药的开发提供模型。

【基本参数】

【功能介绍】

1、手动及数码电路程控双路设定参数。

2、额外配置清除压力及平衡压力：

•   清除压力 ：注射操作过程中 ，如玻璃针出现堵塞现象 ，可以用清除压力来冲开被堵塞的针尖。

•   平衡压力 ：微量持续输出的正压 ，用以平衡玻璃毛细管针尖出现毛细现象的回吸，减少被注射物体内部溶液回流 ，减少注射针管堵塞现象 ，提高被注射物存活率。

3、具备自动注射计数功能。最大可计数至 9999次 ，有一键归零功能。

4、带有可调的气体稳压模块 ，可设定输入稳定的压力气体。

【产品特点】

操作简便。主机面板上集成多种功能旋钮 ，显示直观。

含多种启动方式 ：手动控制、脚踏开关、外部输入（通 过计算机编程控制时间参数或TTL信号启动）。

双重模式启动 ：外部（通过计算机控制时间启动）、内部（通过仪器内部镜体震荡器控制时间启动）。

多种注射时间模式 ：脉冲数字定时控制、点动注射控制、手动控制时间以及循环程控注射。

数据精准 ：时间范围0.2ms-10s；体积可精确至皮升或微升；压力精度为0. 1kPa。

可重复性高 ：通过固定压力、 时间 ，并保持间端口径一致 ，可以确保注射体积的可重复性。

注射压力和平衡压力可以通过压力表实时显示。