一個(gè)激進(jìn)的新系統(tǒng)展示了一種無需蛋殼的雞生長方法

世界上到處都是鳥兒——嘰嘰喳喳、撲騰、蹣跚;有羽毛、喙和爪子。這些奇妙多樣的動(dòng)物，最接近的活著的恐龍，他們成功地在全球每個(gè)角落安家。

但它們的部分繁殖過程仍然有些神秘：它們發(fā)育中的雛鳥隱藏在不透明的蛋殼中，從受精卵發(fā)育成幼體，在溺愛的父母的照料下完成成長，直到成年。

現(xiàn)在，人們期待已久的鳥類發(fā)育生物學(xué)目標(biāo)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)。一組科學(xué)家開發(fā)了一種種蛋培養(yǎng)系統(tǒng)，可以取代家養(yǎng)白來角雞的不透明蛋殼。家禽），可以觀察到這只鳥的胚胎發(fā)育從幾乎到哇哇。

該團(tuán)隊(duì)的無殼培養(yǎng)系統(tǒng)非常成功，以至于幾只雛雞在正常孵化期結(jié)束時(shí)成功孵化并長成正常雞。

幾十年來，科學(xué)家們一直在努力嘗試開發(fā)一種無殼培養(yǎng)系統(tǒng) （SLCS），以觀察胚胎鳥的發(fā)育。之前一個(gè)有前途的方法，2014 年首次描述，包括讓胚胎在雞蛋內(nèi)發(fā)育三天，這是胚胎存活所必需的，然后將它們移到由一張聚甲基戊烯廚房保鮮膜保護(hù)的培養(yǎng)容器中。

然而，這個(gè)系統(tǒng)并不完美：雛雞無法正常發(fā)育，大大降低了孵化成功率。

作為這種方法的先驅(qū)，岡山理科大學(xué)的獸醫(yī)科學(xué)家 Katsuya Obara 和他的同事 Chizuka Obara 領(lǐng)導(dǎo)了一個(gè)團(tuán)隊(duì)，解決了阻礙正常發(fā)育和孵化的問題之一。

蛋黃卵黃膜保護(hù)胚胎外圍的細(xì)胞層，稱為胚盤在培養(yǎng)容器中變干，研究小組認(rèn)為這可能阻礙了正常的胚胎發(fā)育。

因此，為了防止膜變干，該團(tuán)隊(duì)將培養(yǎng)容器安裝在旋轉(zhuǎn)振蕩器上，該振蕩器用于產(chǎn)生連續(xù)運(yùn)動(dòng)，通常用于混合。將搖床的頂板設(shè)置為7度角，并以每分鐘6轉(zhuǎn)、每分鐘10轉(zhuǎn)和每分鐘28轉(zhuǎn)的不同周期對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了測試。

這可以防止膜因蛋白的持續(xù)流動(dòng)而變干，但發(fā)育和存活長達(dá) 10 天有所不同。

在每分鐘旋轉(zhuǎn) 6 次時(shí)，存活率最高，但所有胚胎都顯示出發(fā)育遲緩的跡象。

在每分鐘旋轉(zhuǎn) 10 次時(shí)，存活率略低，一些胚胎出現(xiàn)異常，但正常胚胎的存活率很強(qiáng)。

而且，以每分鐘 28 次旋轉(zhuǎn)的速度，到 10 天時(shí)，所有胚胎都出現(xiàn)了無法存活的異常。

每分鐘 10 圈是生存和發(fā)育的最佳速度，研究人員通過在 10 天后的幾個(gè)不同時(shí)間點(diǎn)向發(fā)育中的胚胎添加氧氣進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。雖然確實(shí)需要添加氧氣，但這樣做的時(shí)間并不會(huì)真正影響胚胎發(fā)育。

最后，他們進(jìn)行了相同的實(shí)驗(yàn)——每分鐘旋轉(zhuǎn) 10 次，加入補(bǔ)充氧氣，并撒上碳酸鈣粉（制作蛋殼的材料），但這次他們手動(dòng)對(duì)培養(yǎng)容器進(jìn)行了額外的擺動(dòng)。在無殼培養(yǎng)的最初 24 至 48 小時(shí)內(nèi)，每 3 至 10 小時(shí)進(jìn)行 3 至 5 次。

這種方法對(duì)正常雛雞產(chǎn)生了最高的孵化率。在每分鐘 10 轉(zhuǎn)時(shí)，在氧氣下，孵化率為 3.3%。加上用手來回?fù)u晃，比率增加到 10.5%。

其中一只孵化的雞被放置生長一年，然后被安樂死和解剖。這是完全正常的。該系統(tǒng)很成功：它為我們提供了一個(gè)字面上的窗口，可以觀察雞的發(fā)育情況，直到孵化。

“可見 cSLCS 的開發(fā)開辟了新的可能性，通過透明塑料薄膜從胚層階段胚胎到孵化，促進(jìn)了對(duì)實(shí)驗(yàn)處理表型結(jié)果的全方位實(shí)時(shí)監(jiān)測，”研究人員在他們的論文中寫道.

“該系統(tǒng)將成為各個(gè)學(xué)科的強(qiáng)大工具，例如毒理學(xué)、干細(xì)胞研究、生物成像和再生醫(yī)學(xué)。

該團(tuán)隊(duì)的研究結(jié)果已發(fā)表在科學(xué)報(bào)告.

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