FDA高度評價線蟲運動檢測器快速測量發育神經毒理

瀏覽次數：6713　發布日期：2018-12-6　來源：本站　本站原創，轉載請注明出處

美國FDA推薦線蟲發育和活力測試新方案

—— 簡化發育神經毒性測試評估過程

據估計，人類經常接觸的合成化學試劑約有10萬種。然而僅有約10%的試劑，被測試過是否會對人產生發育神經毒性，這給人類食品，環境及衛生安全等帶來嚴重威脅。為了確保公共安全，能夠快速，簡單，有效評估發育神經毒性的方法亟待建立。

傳統的發育神經毒性評估方法，通常消耗大量時間，資源和實驗動物，導致僅僅一小部分試劑被測試評估過，是否會對哺乳動物產生潛在的神經毒性。秀麗線蟲因其代謝特征以及神經信號傳遞方式與哺乳動物高度保守類似，加上其個體小而簡單，容易操作等，現已成為理想的發育神經毒性研究模型，并且很容易建立中高通量的評估體系。

近日美國FDA Piper Reid Hunt等人發表研究文章，利用秀麗線蟲，極具創新性地借助Phylum Tech公司的WMicroTracker™ (WMT) 線蟲活力測定系統，巧妙地建立一種新型線蟲發育和活力測試系統（wDAT），該系統系首次實現同時測定神經毒性和發育遲緩性（圖1）。同時，該研究也詳細探討了Union Biometrica公司的COAPS線蟲分析分選系統，在測定神經毒性和發育遲緩性方面的特點（圖2）。雖然COAPS系統在分析線蟲方面有自有特色優勢，如速度快，通量高，參數多，可分選等，但wDAT成本更低，操作更簡單，檢測發育遲緩性靈敏度更高，也可在檢測發育遲緩性的同時，準確實時地監測反應線蟲不同發育時期的活力大小。wDAT新系統，如同秀麗線蟲一樣，個頭小，用途大，如此最佳伴侶，將為更多哺乳動物發育神經毒性藥物測試評估，提供更多應用價值。

圖1，線蟲發育階段評估和活力測試。利用WMT測得相對活力值，可準確評估線蟲發育階段和相對活性。如圖，波峰反應線蟲的四個幼蟲及成蟲期，波谷反應靜止休眠和角質層脫落期。縱坐標越大代表活力越高，橫坐標線蟲發育階段出現的越晚，代表發育越遲緩。

圖2，線蟲生長速度評估。利用COPAS系統可快速,高通量,多參數評估不同藥物試劑等處理對線蟲的發育神經毒性。圖中TOF為反應線蟲大小的指標，EXT為反應線蟲光密度的指標，此外COAPS還可提供多色熒光等多參數信息，可進行線蟲分選，為基因修飾背景下的線蟲發育神經毒性評估提供最佳解決方案。

COAPS線蟲分析分選系統

COPAS FP™大顆粒流式細胞儀,用于活性多細胞組織、細胞團塊和20-1500微米物體的自動分析和篩選的流式細胞儀。

傳統流式細胞儀可很好地用于分析，部分可用于篩選，但僅限于單細胞。過去科學家們對于大顆粒樣本的研究只能用手工的方式在顯微鏡下進行，工作繁瑣、容易出錯且通量很低。因此大顆粒樣本的高通量篩選技術必不可少。

從1998年開始，科學家們開始用Union Biometrica公司的COPAS™系列儀器進行大顆粒樣本或對于傳統流式細胞儀來說比較脆弱的樣本的分析和篩選。COPAS™系統工作于相對較低的壓力下，且使用合適的、溫和的空氣分流器用于篩選。COPAS™系列配置不同的固定大小的流動室，分別有250µm、500µm、1000µm和2000µm。

BioSorter®儀器標配了FluoPilot™軟件，滿足現代實驗室對于更高規格儀器性能功能的要求，包括超強的儀器性能、最大的使用靈活性、易用性以及高通量篩選等。

得益于可更換的FOCA（液流和光學核心組件），COPAS™可在4個不同型號間進行切換，從而可應用于10-1500µm直徑樣品的研究。這一設備的應用靈活性可滿足于不同實驗室應用共享或重視實驗室的需求。

如果您從事多細胞結構的研究，必然清楚一旦多個細胞形成團簇，細胞間將建立聯系且其性狀與單獨存在的細胞有明細差別。BioSorter大顆粒流式細胞儀可實現對組織、腫瘤或器官中細胞間相互作用的研究，而無需分散細胞團塊以能用在傳統流式細胞儀上。或者您從事模式生物的研究，使用BioSorter代替傳統的手工篩選技術，將帶來更快、更靈敏、重復性更好、自動化的溫和、高通量篩選。

WMicroTracker™ (WMT) 線蟲活力測定系統

Wmicrotracker ONE
為測試培養于液體中的小模式動物而優化設計，可檢測96或384孔板。已成功證明了可應用于例如線蟲（C.elegans）、斑馬魚幼蟲（Zebrafish larvae）和其它昆蟲幼蟲（insects larvae）。

Wmicrotracker ARENA
為測試培養于瓊脂或液體中的小模式動物而優化設計，可兼容6、12、24、48、96和384孔板。

應用

WMicrotracker能夠自動量化小模式動物的行為活動。可用于進行化合物篩選、RNAi/嗎啉試驗、轉基因試驗、長周期測試或自定義實驗；毒性測試、麻痹試驗、代謝試驗、疾病模型、突觸調節器、抗逆性、健康期（衰老）、趨化性、卵孵化。

參考資料

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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