Wenn ein größerer Bolus besser ist
Bei der Mikroinjektion bezeichnet ein Bolus ein diskretes, gemessenes Volumen einer Lösung, das in einem einzigen Injektionsvorgang in ein bestimmtes biologisches Ziel [wie eine Zelle, Gewebe, Organ oder lokalisierten anatomischen Raum] abgegeben wird. Der Bolus enthält den Wirkstoff (zum Beispiel Farbstoffe, Nukleinsäuren, Medikamente oder Zellen), suspendiert in einer Trägerflüssigkeit, und sein Volumen wird typischerweise im Nanoliter- bis Mikroliterbereich mit präzisen Mikroinjektionssystemen kontrolliert.
Die Größe des Bolus ist ein kritischer experimenteller Parameter, da sie direkt Verteilung, Konzentration und biologische Reaktion beeinflusst. In vielen Fällen werden kleinere Bolusmengen bevorzugt, um mechanische Störungen zu minimieren, Leckagen zu verhindern und eine präzise Lokalisierung zu gewährleisten, insbesondere bei Einzelzell- oder embryonaler Mikroinjektion.
Jedoch gilt größer ist besser, wenn das experimentelle Ziel eine breitere Gewebeabdeckung, anhaltende Exposition oder das Überwinden schneller Diffusion und Clearance erfordert. Größere Bolusmengen können die Signalnachweisbarkeit in Tracer-Studien verbessern, eine ausreichende Reagenzienkonzentration in dichtem oder vaskularisiertem Gewebe sicherstellen oder die Aufnahme bei der Zielsetzung auf extrazelluläre oder kompartimentierte Räume erhöhen. Sie sind auch nützlich, um Verdünnungseffekte in größeren Strukturen auszugleichen oder wenn eine Schwellenkonzentration notwendig ist, um eine messbare physiologische Reaktion auszulösen.
Letztendlich balanciert die optimale Bolusgröße Lieferungseffizienz, biologische Wirkung und Gewebeintegrität aus und sollte auf das Zielsystem und das experimentelle Ziel abgestimmt sein.
Zuerst betrachten wir die Volumina.
- Ein Milliliter (mL) ist ein Tausendstel des Volumens eines Liters (L) oder 10-3L
- Ein Mikroliter (µL) ist ein Tausendstel des Volumens eines mL (10-6L)
- Ein Nanoliter (nL) ist ein Tausendstel des Volumens eines µL (10-9L)
- Ein Pikoliter (pL) ist ein Tausendstel des Volumens eines nL (10-12L)
Dies wird rechts grafisch dargestellt. Beachten Sie, dass das mL eine Billion Mal größer ist als der Pikoliter. Die Tabelle (rechts) zeigt, dass die Seite eines Würfels mit einem Volumen von 1 mL 1 cm lang ist. Ebenso ist die Seite eines Würfels mit einem Volumen von 1 pL 10 µm lang. Zum Vergleich zeigt sie, dass der Durchmesser einer Kugel mit einem Volumen von 1 mL 1,24 cm beträgt und das Volumen einer Kugel mit einem Volumen von 1 pL 12,4 µm.
Mit diesen Volumenvergleichen im Hinterkopf betrachten wir einige der verfügbaren Optionen für Mikroinjektionspumpen.
| BEREICH | PUMPEN | ANWENDUNGEN | |
| Milliliter-Bereich | 10-3L |
Spritzenpumpen Peristaltische Pumpen |
Allgemeine Pumpenanwendungen |
| Mikroliter | 10-6L | UMP3 | Gewebe/Organ/Körper-Injektion Mikroperfusion |
| Nanoliter | 10-9L | Nanoliter2010 | Zelluläre Injektion |
| Pikoliter | 10-12L | Pneumatische PicoPumpen | DNA-Injektion |
Spezifikationen für WPI-Pumpen finden Sie im Artikel "Die richtige Pumpe auswählen."
