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WMicrotracker助力高效篩查水生生物毒素_abio生物試劑品牌網

abiopp5個月前 (08-05)技術53

核心提示： 智利康塞普西翁大學研究團隊成功開發了一種基于斑馬魚幼蟲運動行為的新型生物檢測方法（ZebraBioTox），該方法利用先進的WMicrotracker?紅外微光束運動檢測系統，實現了對麻痹性（PSP）和遺忘性（ASP）生物毒素的高靈敏、自動化檢測，為環境安全監測和水產品安全提供了強有力的互補工具。相關成果已發表于國際知名期刊《International Journal of Molecular Sciences》。

背景：

有害藻華（HABs）事件的全球性增加，對食品安全和水生生態系統構成嚴重威脅。傳統的麻痹性貝類毒素（PSP）檢測方法，如小鼠生物檢測法（MBA）存在倫理爭議，而高效液相色譜熒光檢測法（HPLC/FLD）則成本高昂且需要專業人員操作。開發更易獲取、靈敏且符合倫理的檢測技術迫在眉睫。

技術突破：WMicrotracker?的核心作用

在本項研究中，WMicrotracker? ONE設備（PhylumTech, Argentina）扮演了核心角色。該設備基于紅外（IR）微光束散射原理，能夠實時、自動化地記錄96孔板中單個或多個斑馬魚幼蟲的自發運動（Locomotor Activity, LMA）。這種非侵入式的檢測方式，消除了人工觀察的偏差，顯著提高了數據的客觀性和可重復性。

應用與驗證：精準捕捉神經毒素效應

研究團隊利用WMicrotracker?，結合優化的實驗條件（如選用5日齡幼蟲、小體積孵育、個體測試），對斑馬魚幼蟲暴露于不同濃度的純品毒素（如石房蛤毒素STX、軟骨藻酸DA）后的運動變化進行了精確量化：

1.麻痹性毒素（PSP如STX）： WMicrotracker?成功檢測到毒素引起的LMA顯著下降，呈劑量和時間依賴性。例如，0.8μg/mL STX在1小時內即可顯著抑制運動，而0.2μg/mL STX在5小時暴露后效應顯著。該方法對STX的平均最低可見效應濃度（LOEC）低至約0.26μg/mL（暴露10小時）。

2.遺忘性毒素（ASP如DA）：與麻痹效應相反，WMicrotracker?清晰記錄到DA誘導的幼蟲運動亢進（Hyperactivity）。在黑暗條件下，低至10μg/mL的DA即可引發顯著的LMA增加。這表明該設備同樣適用于檢測具有興奮性神經毒性的物質。

優勢與價值：

高靈敏度與特異性： WMicrotracker?自動化LMA檢測結合研究人員手動評估的補充響應（如觸碰反應、身體平衡），使得ZebraBioTox檢測方法對PSP的檢測閾值達到0.1-0.2 μg/mL STX當量，對DA的檢測閾值為10 μg/mL，靈敏度足以滿足環境監測和食品安全篩查需求。
高通量、低成本：基于96孔板設計，僅需少量樣品（50-100μL孵育體積）和實驗動物（每個處理組11只幼蟲），大大降低了測試成本，尤其適合昂貴或稀缺樣品的初步篩查。
自動化、客觀化：消除了人工觀察的主觀性，提供實時、定量的運動數據。
符合3R原則：使用斑馬魚胚胎/幼蟲替代哺乳動物（如小鼠生物檢測法），更符合動物福利倫理。
快速便捷：急性暴露測試周期僅需24小時（其中核心LMA記錄通常為4-10小時），效率高。

應用前景：

該研究的主要作者之一，Alejandra Llanos-Rivera教授指出：“WMicrotracker?設備是我們成功建立ZebraBioTox生物檢測法的關鍵技術支撐。其自動化和高靈敏度的特性，使得這種方法有潛力成為官方檢測方法（如HPLC）的重要補充工具，用于環境水體、飲用水源、水產品中神經毒性生物毒素的快速篩查和預警。” 隨著全球氣候變化導致的有害藻華事件增多，此類高效、經濟的生物監測技術需求將日益迫切。

關于WMicrotracker?:

WMicrotracker? ONE是由PhylumTech公司開發的一款專為高通量篩選設計的小型動物活動自動檢測儀。其基于紅外微光束技術，廣泛應用于藥物篩選、毒理學研究、行為遺傳學等領域，尤其適用于斑馬魚、線蟲等模式生物。

論文信息：

De la Paz, J.F.; Zambrano, N.O.; Ortiz, F.C.; Llanos-Rivera, A. A New Bioassay for the Detection of Paralytic and Amnesic Biotoxins Based on Motor Behavior ImpAIrments of Zebrafish Larvae. Int. J. Mol. Sci. 2023, 24, 7466.
doi.org/10.3390/ijms24087466