[发明专利]一种对果蝇实施低温麻醉的方法

说明书

技术领域

本发明属于遗传学及发育生物学技术领域，具体涉及一种对果蝇实施低温麻醉的方法，通过该方法可以实现对遗传学中重要模式生物果蝇的高生物安全性和环境友好性的麻醉，该麻醉操作简单，果蝇麻醉时间可控，麻醉后果蝇的寿命及繁殖能力不受影响。 

背景技术

黑腹果蝇(Drosophila melanogaster)，昆虫纲，双翅目，果蝇科。是目前人类研究的最彻底的生物之一，它本身具有繁殖快、代时短、子代多等特点，基因测序已完成，是重要的遗传学研究模式生物，在遗传学实验教学及科研中具有重要的地位。以果蝇为对象的科研及教学活动中需要对果蝇进行麻醉，麻醉后的果蝇可以通过人工筛选进行多种后续实验和研究。麻醉技术需要兼顾动物从接触麻醉操作到失去运动能力的时间(麻醉时间)，动物保持麻醉状态的时间(麻醉持续时间)、动物脱离麻醉状态的时间(苏醒时间)，动物经过麻醉操作后的生存能力(存活率)。 

目前国内及国际上对果蝇的麻醉方法主要有5种，乙醚麻醉、乙醇麻醉、乙酸乙酯麻醉、二氧化碳麻醉以及低温麻醉。 

国内目前普遍采用乙醚麻醉技术实现果蝇的麻醉，乙醚麻醉技术较为传统和经典，但是随着科学技术的发展，乙醚麻醉的缺点及安全隐患逐渐显现，具体体现为：1)乙醚是一种麻醉剂，在使用过程中除可以麻醉果蝇之外，对操作者身体健康有一定危害，容易造成操作者头晕、恶心等中毒症状；2)乙醚是一种易挥发易燃易爆有机试剂，其密度大于空气，即使保持实验过程中的良好通风，也不能完全避免乙醚对实验操作者的伤害和燃爆隐患。 

国际上目前普遍采用二氧化碳麻醉技术实现果蝇的麻醉，二氧化碳是较为成熟的果蝇麻醉方法，目前有二氧化碳果蝇麻醉枪，有相关的试验设备及操作方法，但是需要的设备成本较高，而且二氧化碳比重大于空气，且属于呼吸抑制剂，操作过程中同样需要保证实验环境良好通风，并且要求实验过程中随时监控环境二氧化碳浓度，或者氧浓度，生物安全度和环境友好性不足。 

乙醇麻醉时果蝇的个体差异较为明显，难于进行标准化操作和推广；乙酸乙酯麻醉与乙醚麻醉效果及局限性相似，同样存在因挥发性较大，对实验操作者身体有损伤，生物安全性及环境友好度不够的缺点。 

与上述果蝇麻醉方法相比，低温麻醉具有环境友好性和安全性，有研究指出黑腹果蝇具有较好的低温抗性，研究中发现低温可以诱使黑腹果蝇出现麻醉症状，低温麻醉的黑腹果蝇可以在室温下苏醒，存活并可以产生后代。目前对果蝇进行低温麻醉时，需要先将果蝇麻醉瓶长时间放置在低温环境中，果蝇麻醉后在室温下迅速苏醒(时间小于120秒)，果蝇保持在麻醉状态时间过短，苏醒过快，不利于以果蝇为对象的科研及教学活动的进行，所以到目前为止没有果蝇的低温麻醉技术及设备投入科研及教学使用。关于果蝇的低温研究，目前主要集中在驯化果蝇适应低温，利用低温对果蝇进行保存和收藏。 

这种情况下，探索可适用于多数生物实验室的、安全有效的果蝇麻醉方法，消除生物实验室潜在的安全隐患，具有重要的意义。 

发明内容

本发明的目的是提供一种果蝇麻醉方法，该麻醉方法利用果蝇骤然进入低温环境时的“假死”，离开低温环境后迅速恢复活动能力的生理机制，对果蝇实现麻醉时间可控的麻醉操作，为以果蝇为对象的科研和教学工作提供生物安全的、环境友好的果蝇麻醉方法。 

本发明是通过设置一种程序化的低温操作流程，实现果蝇的迅速麻醉、麻醉状态保持、以及麻醉状态解除的果蝇麻醉方法。通过程序化控制环境温度，在保证果蝇处于麻醉状态之余，避免果蝇体内因低温时间过长形成冰晶而损害果蝇的生理健康、寿命和繁殖能力。 

本发明具体实现方法如下： 

1)在-15摄氏度～-5摄氏度的环境温度下对果蝇进行麻醉，麻醉时间为25～35秒； 

2)然后将麻醉后的果蝇转移到0摄氏度～5摄氏度的环境温度中，20分钟内完成对果蝇的后续观测与操作； 

3)最后将步骤2)的果蝇转移到室温环境下，实现果蝇的苏醒、后续培养及观测。 

前面方法步骤1)中所述的-15摄氏度～-5摄氏度的环境温度以及步骤2)中所述的0摄氏度～5摄氏度的环境温度可以通过压缩机制冷或半导体制冷实现，环境温度传递及维系的冷媒可以是空气也可以是溶液；溶液包括水，水与甲醇、乙醇、乙二醇、甘油、氯化钙、磷酸二氢盐或亚硅酸盐等化学物质的混合溶液，混合溶液中的各个组成成分的比例可以参考相关的物理化学手册。