[發明專利]線蟲跟蹤觀測平臺

無效

• 申請號: 200710168502.5
• 申請日: 2007-11-28
• 公開（公告）號: CN101187639A
• 公開（公告）日: 2008-05-28
• 發明（設計）人: 張海寧;鄭揚威;楊瑞鵬;瞿安連;徐濤
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: G01N21/84
• 分類號: G01N21/84;G01N33/48;C12Q1/02;A61B5/00
• 代理公司: 華中科技大學專利中心
• 代理人: 方放

技術領域

本發明屬于生物實驗儀器，具體涉及研究線蟲行為特征的實驗平臺，適用于長時程、實時觀測線蟲行為表現型的實驗。

背景技術

秀麗隱桿線蟲(Caenorhabditis?elegans)，簡稱線蟲(C.elegans)是生物學研究中的一種經典模式生物。

2002年諾貝爾生理和醫學獎頒發給三位研究線蟲(C.elegans)的科學家，這使得近年來圍繞線蟲C.elegans的科學研究走向一個高潮。小小線蟲所具有的龐大的基因體系、脈絡清晰的神經系統、完全解讀的基因組序列，足以使其成為生命科學領域研究行為學和發育生物學的最佳材料。更為重要的是由于人們可以在C.elegans中實現特定基因與特定行為的匹配，從而使得科學家們可以通過基因分析的方法去撬開不為人知的神經系統運轉的分子機制這塊密石。然而，面對C.elegans數量眾多的基因，生物學家們很難人為的將各種基因與神經元之間的微妙關系精確的進行描述。因此，若要充分利用C.elegans這一絕佳模式生物去探索神經系統的奧妙，弄清楚基因與行為之間的關系，就勢必需要快速、高效、持續、定量地描述各種與行為相關的線蟲表型。

目前，國內尚采用人工手持培養皿在顯微鏡下對線蟲進行觀測，不能進行自動化采集。國外文獻報道了有關的自動檢測系統，Z.Feng等在2004年介紹了他們建立的一套用于線蟲形態學和行為學的自動分析跟蹤成像系統，見Feng?Z.，Cronin?C.，Wittig?Jr?J.，Sternberg?P.and?Schafer?W.Animaging?system?for?standardized?quantitative?analysis?of?C.elegans?behavior.BMC?Bioinformatics.2004，5：115；他們通過對單只線蟲進行長時程的記錄，分析得到了144種特定的表型參數。這個方法證實了表型分析定量化、標準化的可行性，并為后期高通量篩選和鑒定方法的研發奠定了基礎。Christopher等于2005年發表了使用線蟲運動參數自動定量分析系統，以正弦波形運動的特征來研究線蟲發育、行為和生理學表型的研究論文，見Cronin?C.，Mendel?J.，Mukhtar?S.，Kim?Y.，Stirbl?R.，Bruck?J.and?SternbergP.An?automated?system?for?measuring?parameters?of?nematode?sinusoidalmovement.BMC?Genet.2005，6(5)：1～19.這些參數包括線蟲質心運動速率、軌跡點速率、身體彎曲范圍和頻率、正弦運動的幅度和波長以及收縮傳播等。K.Hoshi等設計的基于計算機控制的線蟲運動狀態自動跟蹤、分析系統，實現了自動識別線蟲運動狀態以及再現實際空間中的運動軌跡的功能，跟蹤采集數據的時間可達1小時。該系統對運動狀態識別的誤差率達到小于1％的水平，見Hoshi?K.and?Shingai?R.Computer-drivenautomatic?identification?of?locomotion?states?in?Caenorhabditis?elegans.J.Neurosci.Meth.，2006，Vol.157：355～363.上述文獻中，均未涉及線蟲跟蹤觀測平臺的具體結構。

發明內容

本發明提供一種線蟲跟蹤觀測平臺，目的在于能夠快速、高效、持續、定量地觀測描述各種與行為相關的線蟲表型，為線蟲表現型參數的數字化提供方便。

本發明的一種線蟲跟蹤觀測平臺，由主體支架、縱向滑架和培養皿托盤組成，主體支架為矩形框架，其一側為固定板，用于和電控平移臺相連；縱向滑架亦為矩形框架，通過兩根縱向導軌與主體支架滑動連接；培養皿托盤由互相分離的左、右圓弧板構成，左、右圓弧板兩端分別通過橫向導軌與縱向滑架滑動連接。

所述的線蟲跟蹤觀測平臺，其特征在于：所述縱向導軌和橫向導軌的結構為：四根圓柱形鋼條，其中心部位嵌入由卡位條限位的滾珠；使用時，所述四根圓柱形的鋼條分別嵌入矩形框架和縱向滑架的導軌槽或者縱向滑架和左、右圓弧板兩端的導軌槽。