ダニオスコープ

DanioScopeは、ゼブラフィッシュの胚および稚魚のパラメーターの範囲を調べるためのソフトウェアツールです。 それは、胚活動、心臓血管測定、形態学、および腸および血流を測定するための機能を含みます。 測定はビデオファイルと画像に基づいており、ゼブラフィッシュを研究するための使いやすく非侵襲的な方法を提供します。 ダニオスコープは、多くの動物を同時にテストすることができるため、研究のスループットを大幅に向上させ、実験の準備、データの収集、結果の分析に多くの時間を節約できます。 さらにDanioScopeを使用した研究の自動化は、観察者間および実験室内の変動性を排除し、一貫した測定ツールを使用することを意味します。

完全なセットアップ

DanioScopeソフトウェアは、ZEISS StereO Discovery.V8顕微鏡と組み合わせて、DanioScopeソフトウェアで使用する鮮明で詳細な画像とビデオファイルを取得することができます。

ゼブラフィッシュ胚活動

ゼブラフィッシュの胚は、内臓器官の発達が数時間で始まり、成魚になる時間が短いために、毒性学の研究にとって非常に興味深いものです。  何よりも完全に透過的であるため、監視することができます。 テールフリック、コイル巻き、痙攣行動などの動きは、受精後17時間(hpf)から始まり、神経系の発達を反映し、薬理学的操作に非常に敏感なので、毒性学および薬理学において重要な測定値となります。

Danioscope activity illustration

DanioScopeはテールコイルや痙攣などのゼブラフィッシュの胚活動を検出します。
Danioscope activity detection

DanioScopeはこの胚を認識し、複数の動物を同時にビデオ解析することができるため、迅速かつ簡単に機能します。

DanioScopeでは、1つまたは複数のゼブラフィッシュ胚のビデオファイルを使用して、その活動を調べることができます。 ソフトウェアは自動的に胚を認識し、活動が自動的に登録され測定される関心ゾーンとして各胚(絨毛膜内)を選択します。 もちろん、観察者自身でアクティビティを測定したい興味のあるエリアを選択することもできます。

ソフトウェアは、以下のパラメータを測定するアクティビティを検出します。

  • バースト活動 – 胚が動いていた時間の割合(全測定期間から)
  • Inactivity – 非活動時間の割合(100% – バースト活動)。
  • バースト継続時間 – アクティブに費やされた合計時間(すべての移動時間の合計)
  • 非アクティブ期間 – 非アクティブ期間の合計
  • バーストカウント – 胚が移動した回数
  • バーストカウント/分 – 1分あたりの移動数

DanioScopeは、手作業によるアクティビティを視覚的にカウントする方法と比較して、75%の実験時間(ベータテスト*の平均)を節約できます。

浮遊胚

培地に応じて、実験中に胚が別の場所に浮遊する可能性があります。 これが起こると、胚の位置を再定義して、ビデオの選択期間の間、この領域の活動を測定することができます。 この胚の測定は平均化されます。

ゼブラフィッシュ幼虫の心臓計測

心臓はゼブラフィッシュで最初に発生する器官であり、発達は人間の心臓に似ています。 ゼブラフィッシュの心臓系は、心拍数または心拍間隔を測定することによって評価されます。 従来の方法としては手動計数(ストップウォッチを使用)、マイクロプレッシャーシステム、レーザードップラー顕微鏡、または心電図を使用する方法がありますが、 これらの方法は労働集約的で時間がかかり、実行するために特定の訓練を必要となります。

Danioscope cardiology illustration

DanioScopeは、各稚魚の心臓における活動を測定します。
Danioscope cardiology graph

このアクティビティから、毎秒または毎分の拍数の心拍が抽出されます。

DanioScopeでは、1つ以上の稚魚をそれぞれ示す1つ以上のビデオファイルを選択できます。 次に、各稚魚のためにその周りに長方形を描くことによって心臓領域を指定します。 関心領域内で活動が自動的に監視され、1秒あたりの拍数(BPS)と1分あたりの拍数(BPM)が自動的に計算されます。 稚魚とDanioScopeのビデオだけで、心拍を簡単に監視できます。 特定の訓練を必要とする蛍光標識または他の技術の必要性はありません。 ベータテスト*は、DanioScopeが手作業の方法に比べて少なくとも半分の時間を節約することを示しています。

血液および腸の流れ

心拍測定に加えて、血流は毒性学および他の研究分野におけるもう1つの有用なパラメータです。 心臓の機能不全は、原因に応じて血流の測定に必ずしも現れるとは限らず、その逆もあり、研究者はしばしば両方を測定します。

血流は、蛍光標識技術も必要とするハンドカウンティング法を用いて測定することができますが、上記のように、これらの方法は労力と時間がかかります。 DanioScopeはビデオ分析を使用して血管内の流れを測定します。 さらに、同様の方法で腸の流れを測定するのにも適しています。

フローを測定するには、ビデオ画像内の壁から壁まで、血管の一部(臓器の一部)を選択します。 完全な円は、流れが測定される領域を定義します。 幼虫の心拍および胚活性測定と同様に、フレームごとのピクセルの変化を用いて流れを測定する。 血液または腸の流れは、その領域内の活動のパーセンテージで表されます。

Danioscope flow illustration

フローの活性は、血管および腸の両方で測定することができます。
Danioscope morphology illustration

直観的なツールを使用すると、ビデオファイルの画像や静止画を使用して、体の長さや目のサイズなどの形態学的パラメータを測定できます。

形態計測

ダイナミック測定のほかに、DanioScopeでは、ゼブラフィッシュの形態を簡単に監視することもできます。 画像をアップロードしたり、動画からスナップショットを撮ったりして、形態の変化を監視することができます。 直感的な描画ツールを使用すると、関心のある距離や領域を定義することができます。較正後、DanioScopeは長さとサーフェスを自動的に測定します。 このようにすれば、自分で定義できるので、尾の長さ、目の大きさ、心膜の面積、または他の測定値を簡単に決定できます。 異なる時点からの画像によって、時間の経過とともに成長および奇形を容易に監視することができます。