摘要:在显微操作中,显微操作针是不可缺少的工具,其质量直接对操作的效果造成影响。文章重点对显微操作中(体细胞移植、胞质内单精子注射等)使用的针头类型进行了分析,并介绍了相应操作针的制作方法、注意事项等,以提高显微操作针的制作质量。
关键词:核移植;单精子注射;显微;操作针
1.仪器设备、材料
拉针仪器为Narishige,其型号是PN-3,其参数依次为Heater、Magnet、Main Magnet;断针仪器为H.saur,其型号是D-72770;针磨仪器为Narishige,其型号是EG-400;毛细玻璃管是Borosilicate。
2.制针用-毛细玻璃管的准备工作要点
在采购硅化的毛细管玻璃管时,应检验其是否已灭菌,通常国产的毛细管仅经酒精浸泡处理,并且包装非常简单,需要进行以下处理:为了去除毛细玻璃管壁的杂物,可以将其浸泡在4%HCl中24小时,并经自来水进行冲洗,使其保持中性状态,在浸泡在去离子水中半小时,烘干,然后将其浸泡在75%的酒精中24小时,在使用去离子水进行冲洗烘干处理,最后经包装后在160℃的干烤2.5个小时,以达到彻底灭菌。
3.显微操作针的制作
3.1固定针的制作
固定针用于固定卵母细胞,它必须牢固并且不会损坏卵子。因此,固定针的形状和内径至关重要,尖端应光滑,内径不应太大或太小。如果内径过大,卵母细胞很容易被吸入管中;如果内径过小,则卵子在显微操作时很容易旋转,增加操作难度。如外径过大,则会导致固定针接触操作盘底部时,固定卵子的针嘴与底面距离过高,当在底部分离直径过小的卵母细胞时,易出现卵子旋转,并且会失去观察原核的最佳位置。一般固定针最佳的外径应为120至140um,内径应为25um,且侧面应保持对称、光滑。固定针的制作流程为:拉、断、烧、弯。
3.1.1拉针
在选择毛细玻璃管时,应选择外径、内径、长度分别为1mm、0.58mm、长150mm的后壁毛细管。首先用手将毛细管两端固定,在中间位置用自制小酒精灯加热并旋转,使其变软后将其拉伸至1厘米,迅速从加热处退出,同时将玻璃管拉长;另外,也可以使用更合适的拉针器,具体参数为4.5、10、10,但是用此方法制作的针具有较大斜坡。断针时,需要在适当的位置进行一次断针操作,后续没有改动空间,会造成大量浪费,一般不推荐使用。
3.1.2断针
左手握针,右食指和中指用来夹医用小砂轮。在合适位置触摸砂轮边缘,对玻璃管转动一圈,然后用拇指轻轻按一下尖端,针会断裂,并保持尖端光滑。如若断口不光滑,因为用手拉的针比较长,可以继续进行折断,直到尖端光滑、口径对称为止,运用此方法需要丰富的经验。同时,可以通过对断针仪进行使用,来进行断针操作,利用毛细管在铂丝弯头的中点烧制一个小玻璃珠,并在断针仪上水平安装针,将玻璃珠移至约100um位置处,使玻璃珠刚好与针头接触,打开开关小火加热,这时,由于温度的变化,玻璃珠会移动至针尾,如玻璃珠慢慢变红停止移动时,毛细管会与玻璃珠接触融合,然后将加热开关关闭,随着温度突然下降,玻璃珠马上收缩,针马上被拉断,此方法折断的针具备口径光滑的优点,但由于卵针直径过大,容易出现铂丝拉断问题,通常很少使用。
3.1.3烧口
用断针仪玻璃珠接触断针的嘴,以使二者位于相同水平面,相隔较大距离并逐渐加热。当玻璃珠变成红色并停止移动时,停止加热操作,并朝玻璃珠方向慢慢移动针,针直径会越来越小,当口径小于等于25um时,将加热开关关闭。
3.1.4烤弯
在断针仪上将针头垂直固定,并与玻璃珠保持4mm的距离接触,以确保它们在同一水平面上,两者相隔很远时,打开开关缓慢加热,在玻璃珠颜色为红色时,停止加热操作,玻璃珠移到靠近针位置时,针尖朝玻璃珠的方向逐步弯曲,用左手对旋钮调节,使玻璃珠略微向上移动,用右手拿不用的玻璃管将针尖朝玻璃珠轻轻按压,角度为30°时,将加热开关关闭,以免出现针内径融合问题。使用时,为了确保针尖接触操作盘底部,需要在与针中部的第一弯头平行方向上烤第二弯头,即使其成为倒Z形。
3.2去核针的制作
透明带切口去核指的是用去核针挑破透明带,从破裂透明带位置挤出核,此方法要求去核针尖端较细,但细的位置不宜过长,基部应较厚,方便挤压。一般厚壁毛细管的参数应为8、2、8最佳,抽出的针头细处长度约为1.5毫米,针尖与针头肩部之间的距离小于5毫米,拔出针后,将其直接烤至弯曲,方法与固定针一致。
3.3移核针的制作
移核针作用是对体细胞进行储存,体细胞通过透明胶带上的切口在透明胶带下方移动。因此,不需拉出尖端,但是针前端用于储存体细胞的部分对内径、长度要求要合理,内径过大过小都不利于操作。制作移核针的过程为拉、断、烤。除了玻璃管的外径、内径、长度依次为1mm、0.75mm、150 mm的薄壁毛细管外,该方法与固定针较为相似。拉针的参数分别为7.5、8和10。在操作中,由于移核针较细,加热速度应放缓,否则容易出现针熔化。
3.4盲吸法去核针的制作
盲吸法核移植针用的玻璃管及操作要求与移核针基本一样,但盲吸法是直接穿越透明带挤出核,然后在透明带下方移入体细胞。所以对针尖要求较高,且口径还需要维持不变,以避免将体细胞挤坏,制作流程为:拉-断-烧-磨-洗-拔尖。
3.4.1拉、断、弯
使用薄壁毛细管,其外径、内径、长度分别为1mm、0.75mm、150mm。拉-断-烤弯和移核针一样,但是在烤弯折后,需要在针尾部和弯头相方向上进行标记,从而使操作更加容易,拉针参数为5、9和9。
3.4.2磨
在磨针仪上固定标记好的针,将角度调整至40°,使标记点位于上方,旋转90°,对持针器提升杆调整,使针尖端刚好接触磨石平面,针之间阴影重合,如没有重叠,需继续调整针的角度直到重叠。研磨针有两种方法,一种是加水磨,在磨针仪器的注射器中加入适量水,慢慢向磨石加水,使水柱在针中保持特定位置,一般磨好一根约5分钟即可。另一种是不加水研磨:在放下针头之前稍微调整磨仪器的角度,,使针的尖端轻轻将研磨面按到一个小角度,以使磨针速度提高,一般磨好一根需3分左右。
3.4.3洗
由于经研磨的针内外都存在玻璃碎片,需进行清洁。使用一段连接到注射器的塑料管,其内径略大于针管的外径,以连接到针,用5%的氢氟酸对针尖外壁进行清洗(由注射器对针进行打气)30秒钟,然后将针连接到另一个装有MillQ水的试管中,并重复清洗几次,在清洁时,可以通过注射器打出的气泡大小对针内径进行粗略判断。
3.4.4拔尖
拔尖与断针相同,如果温度过高,则针口容易收缩,尖拔过长,在显微操作中很容易折断针尖且会损害胞质;如果温度太低,则不能顺利拔出针尖,在熔针仪上将经处理成斜角的针水平固定,尖端接触铂丝上的玻璃珠并慢慢加热,当针尖和玻璃珠慢慢融合时,迅速拉出玻璃珠,这样可在毛细玻璃管尖端形成一个短而尖的尖端,针的边缘光滑度也较好,这种针头可以很好完成透明带刺破工作,且不易损坏卵膜。
3.5胞质内单精注射(ICSI)针的制作
ICSI的操作没有核移植繁琐,但对针细度提出了较高要求。如果针太细,不仅不能顺利将精子吸入针内,而且针易出现抖动;针太粗,易将PVP液体携带进卵母细胞,导致后期培养难度较大,因此,要求针的口径只能容纳精子头。 ICSI针的制作流程为:拉-断-烤-磨-洗-拔尖;毛细玻璃管内壁外径、内径、长度分别为1mm、0.5mm、150mm的厚壁毛细管。但要注意由于ICSI针很细且容易出现熔化,所以在断针过程中通常不加热,只需将针尖轻轻触碰玻璃珠即可完成断针操作,因需将其磨成斜角,则无需关注口径光滑度;在烤弯时应慢慢加热,拉针参数为5、9和8.5。
4.显微操作针的保存
制作好的针需要存储在经75%乙醇清洗的容器中,并在使用前使用紫外线灯消毒45分钟。
结束语
显微操作过程比较繁琐,且对技术的要求较高,如果操作不当,则会导致试验以失败告终,因此,在显微操作中,必须做好显微操作针的制作,以提高实验成功的几率。
参考文献:
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