斑马鱼行为篇（96）：斑马鱼颅骨缺损模型

脑声常谈

2024-11-18 10:38发布于上海科普领域创作者

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斑马鱼与人类从基因层面到器官层面均具有高相似度，在肌肉、 皮肤和颅脑的发育学、病理学和毒理学等领域具有重要的研究价值。斑马鱼的活体成像对于长期监测其不同器官的动态变化具有重要意义。斑马鱼颅骨缺损模型是一种用于研究颅骨缺损修复和再生的实验模型。在这种模型中，通过手术或其他方法在斑马鱼的颅骨上制造一个缺损，然后观察和评估缺损区域的愈合过程。斑马鱼因其透明的身体和快速的再生能力，成为研究组织再生和修复机制的理想模型。
斑马鱼脑部立体定位的仪器包括运动固定装置和支撑结构（如斑马鱼夹具、直流电动机夹具以及电子显微镜的部分固定器）。该立体定位仪基于光学精密滑台的运动框架，具备四轴运动能力，提供了高度的灵活性。电动钻机平台具备Y轴和Z轴的运动功能，而斑马鱼固定夹具可以在X轴上进行平移，同时在R轴上进行旋转。这种设计确保了斑马鱼颅骨方向的固定一致性。此外，精密钻夹与直流电动机的结合确保了钻头移动的高精度同心度，从而在一定程度上保证了模型制作的一致性。所选用的钻头是直径为200微米的钨钢材质，这种材质保证了钻头的硬度和锋利度，适合进行开孔操作，并且其性能不会随着使用时间的增加而降低，进一步确保了模型制作的统一性。电子显微镜用于观察钻头与斑马鱼脑部的相对位置，以确保钻头准确对准斑马鱼的颅骨，减少不同斑马鱼之间颅骨模型制作的差异。  
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斑马鱼脑部立体定位仪
立体定向开颅装置建立成年斑马鱼急性颅骨缺损损伤模型：
配制MS 222溶液作为麻醉剂，用于麻醉选定的成年斑马鱼。待斑马鱼麻醉后无活动能力，将其固定在立体定位仪的斑马鱼夹具上。将麻醉好的斑马鱼放置在含有琼脂凝胶的培养皿中，可以使斑马鱼身体保持直立。利用X轴、Y轴和Z轴调整器精确调整钻头位置，直至钻头准确对准斑马鱼的颅骨，然后启动电动钻机进行开孔。采用相同的钻头和统一的转速（2000转/分钟）对所有模型组的斑马鱼进行开孔，以确保颜骨创伤位置的一致性。所有斑马鱼均在适当的位置使用OCT系统成像，从而获得体内横截面OCT图像。试验随机选取13条体型一致的成年斑马鱼作为研究对象，其中10条鱼用于构建骨缺损模型，剩余3条鱼作为对照。OCT可以高分辨率地活体评估骨缺损恢复的过程，OCT成像结果与病理切片结果高度匹配。
利用谱域光学相干断层扫描（SD-OCT）对斑马鱼炎症型颅骨缺损模型的评估程序进行体内监测，并在机械损伤后立即进行SD-OCT成像。    

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参考文献：

  • 高伟健.成年斑马鱼颅骨缺损再生的光学相干层析成像研究[D].广州医科大学,2023.       
  • An Adaptive Registration Algorithm for Zebrafish Larval Brain Images[J]. Deb Shoureen;Tiso Natascia;Grisan Enrico;Chowdhury Ananda S..Computer Methods and Programs in Biomedicine.2022    

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