Une nouvelle technologie rend la microinjection plus fiable, reproductible et abordable
La microinjection est le processus de transfert de matériaux génétiques dans une cellule vivante à l’aide de micropipettes en verre ou d’aiguilles de microinjection en métal. Les micropipettes en verre peuvent avoir différentes tailles avec des diamètres de pointe allant de 0,1 à 10 µm. L’ADN ou l’ARN est injecté directement dans le noyau de la cellule. La microinjection a été utilisée avec succès sur de gros œufs de grenouille, des cellules de mammifères, des embryons de mammifères, des plantes et des tissus. La microinjection a été coûteuse, peut être un processus lent et nécessite du personnel qualifié, mais de nouvelles technologies la rendent encore plus fiable, répétable et abordable.
L’injection pronucléaire, qui consiste à insérer de l’ADN ou de l’ARN dans le noyau d’un ovocyte fécondé pour créer des organismes transgéniques, permet aux chercheurs d’étudier le rôle de gènes particuliers. Ce transfert horizontal de gènes peut insérer du matériel génétique de la même espèce ou d’une espèce différente. Lorsqu’on utilise du matériel génétique d’espèces différentes, un chimère est créé. Si le matériel génétique n’est PAS intégré dans le génome de la descendance, il s’agit d’une transformation transitoire qui ne se transmet pas aux générations suivantes. Cependant, si le nouveau matériel génétique est transmis aux générations futures, alors il s’agit d’une transformation stable. Dans ce cas, le gène inséré par microinjection est appelé transgène, et l’organisme qui se développe après un transfert de gène réussi est appelé transgénique.
Ainsi, les animaux transgéniques sont le résultat d’expérimentations qui intègrent du matériel génétique (ADN) dans leur lignée germinale. Ces animaux transgéniques sont inestimables dans la quête pour identifier les fonctions de facteurs spécifiques dans les systèmes homéostatiques par la surexpression ou la sous-expression d’un gène modifié. Dans de nombreux cas, les animaux transgéniques dépendent de l’environnement du laboratoire pour survivre.
La microinjection est une méthode hautement reproductible et répétable d’introduction de matériel génétique dans un noyau. (Qingsong Xu. Micromachines for Biological Micromanipulation. Springer Publication, 2018.) Comparée à d’autres méthodes de manipulation génétique, la microinjection optimise les matériaux utilisés et élimine beaucoup de déchets. (Chow YT, Chen S, Wang R, et al. Single Cell Transfection through Precise Microinjection with Quantitatively Controlled Injection Volumes. Sci Rep. 2016;6:24127. Published 2016 Apr 12. doi:10.1038/srep24127.) Parce que les matériaux utilisés sont minimisés, il y a aussi une réduction du coût des matériaux nécessaires. Avec le contrôle strict du processus de microinjection, le chercheur peut obtenir l’intégration précise du gène recombinant en un nombre limité de copies.
Produits pour une microinjection efficace
WPI propose une large gamme de équipements de laboratoire utilisés pour les applications de microinjection. Nos systèmes d’injection servent les scientifiques depuis plus de 30 ans. De plus, WPI offre une variété d’accessoires pour la microinjection, notamment des pompes, des tireurs, des pipetteurs, des microscopes et plus encore. L’une des pompes les plus populaires pour la microinjection de poissons-zèbres et de cellules adhérentes est la PV820 Pneumatic PicoPump et ses cousins plus récents, les MICRO-ePUMP, μPUMP et PV850.
Pompes d’injection
À l’origine, les PV820 et PV830, Pneumatic PicoPumps, ont été conçues pour simplifier l’injection intracellulaire. L’offre de microinjection a été repensée en 2020 de fond en comble pour offrir une facilité d’utilisation, garantir des opérations répétables et couvrir un plus large éventail d’applications. Vous bénéficiez d’un contrôle par écran tactile, d’une commande au pied et d’un appareil qui occupe très peu d’espace sur le plan de travail. Les chercheurs obtiennent des microinjections répétables dans des volumes allant du picolitre au nanolitre. Nos microinjecteurs offrent une pression d’éjection et de maintien. Pour éviter la dilution de l’injectant, la pression de maintien empêche le remplissage inverse de la pipette par capillarité, maintenant le ménisque de l’injectant à la pointe de la pipette. WPI propose également des pompes populaires pour l’injection dans les gammes picolitre et nanolitre.
Perforateur cellulaire de précision
Le MICRO-ePORE™ perforateur cellulaire de précision de WPI est un système simple et polyvalent qui peut être utilisé pour la microinjection efficace d’une grande variété de composés et de biomolécules dans des ovocytes et des embryons de mammifères au stade préimplantatoire. La technologie brevetée Flutter Electrode Technology aide à une pénétration membranaire petite, propre et précise sans déchirer ni endommager la membrane lors de la microinjection d’animaux transgéniques ou de la manipulation cellulaire. Le MICRO-ePORE™ de WPI offre plusieurs avantages par rapport à l’électroporation traditionnelle pour la microinjection.
- Le perforateur cellulaire de précision utilise une tension beaucoup plus faible pour ouvrir un port dans la membrane cellulaire.
- L’électroporation est une méthode de type fusil à pompe qui ouvre de nombreux pores dans la membrane cellulaire. En revanche, le perforateur cellulaire de précision cible une zone spécifique de la membrane cellulaire au point même de la microinjection.
- La survie des embryons est significativement plus élevée avec la pénétration cellulaire de précision qu’avec l’électroporation.
Microscope
Le microscope PZMIII-MI de WPI avec base illuminée et miroir articulé est parfait pour la microinjection et la transfection. Il comprend une tête de microscope stéréo standard montée sur un support de type poteau de qualité recherche en champ clair/champ sombre. Il dispose d’une grande surface de travail stable et d’un système de lentille/miroir rotatif qui fournit une illumination LED transmise d’intensité variable. Le miroir coulissant est monté sur cardan, permettant un mouvement complet d’avant en arrière ainsi qu’une rotation. Le miroir tourne à 360º sur un axe et peut coulisser pour diriger davantage l’éclairage, d’avant en arrière. Un bouton sur la droite de la base ajuste le miroir et une bague de verrouillage maintient la position souhaitée. Variez l’illumination du microscope du LED en champ clair au LED en champ sombre à un angle approprié grâce au miroir articulé. C’est un outil efficace pour observer des bactéries vivantes. À faible grossissement, observez des tissus, des cellules ou des transferts d’embryons où une illumination oblique transmise est cruciale.
La microinjection est un outil révolutionnaire à l’ère de la science moderne. Ces méthodes permettent à tout laboratoire d’intégrer la technique de microinjection dans leur répertoire expérimental.
Que l’ADN, l’ARN ou la protéine soit la molécule d’intérêt, la microinjection offre un moyen d’étudier la fonction dans le contexte de la cellule vivante. La technologie est remarquablement accessible et relativement peu coûteuse, tandis que les possibilités sont pratiquement infinies.
