利用反義maka啉環寡核苷酸(Morpholino)特異性阻斷mRNA的翻譯或正確剪切,從而降低基因的表達水平,用于胚胎早期發育中基因功能研究;利用CRISPR/Cas9技術特異性地瞬時破壞基因的編碼序列,從而降低基因蛋白產物的表達水平來研究基因的功能,用于各個階段的基因功能研究。破壞該基因正常表達,主要用于在動物模型中研究基因的功能等。定點插入外源核酸片段,用于標記基因的精細表達模式、破壞該基因正常表達、構建點突變、實現時間空間上控制基因表達等。科學家常通過改變斑馬魚的基因來探究特定基因功能。斑馬魚基因編輯模型周期

PDX斑馬魚模型(Patient-DerivedXenograftZebrafishModel)是一種將患者tumor組織直接移植到斑馬魚體內的異種移植技術。其關鍵原理在于利用斑馬魚早期胚胎缺乏特異性免疫系統的特性,使人類腫瘤細胞能夠高效存活并增殖。與傳統小鼠PDX模型相比,斑馬魚模型具有明顯優勢:實驗周期短至3-7天,而小鼠模型需3-6個月;移植成功率可達60%-80%,遠高于小鼠模型的30%-50%;單次實驗只需100-200個腫瘤細胞,樣本需求量只為小鼠模型的1/10。例如,浙江省人民醫院團隊通過優化低溫保存技術,將卵巢ancer組織移植成功率提升至67%,且斑馬魚胚胎移植后存活率達100%。此外,斑馬魚胚胎透明特性支持實時活的體成像,研究者可通過熒光標記技術動態監測tumor增殖、血管生成及轉移過程,為藥物療效評估提供可視化數據。斑馬魚基因條件敲除斑馬魚的聽覺organ能接收水中的聲波信號并作出反應。

相較于哺乳動物實驗,斑馬魚實驗在倫理層面具有明顯優勢。根據歐盟動物實驗倫理指南,斑馬魚胚胎在受精后5天內(即單獨攝食前)的實驗操作可免于倫理審查,這極大簡化了研究流程。然而,該模型也面臨技術挑戰:其一,斑馬魚與人類的生理差異可能導致某些藥物反應存在物種特異性,例如免疫系統功能的差異可能影響炎癥模型的可轉化性;其二,基因編輯技術的脫靶效應可能干擾實驗結果,需通過多品系驗證確保數據可靠性;其三,斑馬魚實驗的標準化程度仍有待提升,不同實驗室間的飼養條件、水質參數差異可能影響實驗重復性。針對這些挑戰,國際斑馬魚資源中心(ZIRC)已建立標準化操作流程(SOP),并通過共享突變體庫和轉基因品系促進數據可比性。
斑馬魚PDX(Patient-DerivedXenograft)科研實驗平臺作為tumor研究領域的前沿技術,通過將患者tumor組織直接移植至斑馬魚胚胎體內,構建出高度模擬人體環境的活的體模型。該平臺突破了傳統小鼠PDX模型的成本高、周期長、成像難等瓶頸,利用斑馬魚胚胎透明、免疫缺陷期短、實驗通量高的特性,可在7-15天內完成藥物敏感性測試,移植成功率高達67%-80%。以浙江省人民醫院與環特生物合作的胃ancerPDX項目為例,14例胃ancer患者樣本中9例成功建立模型,并準確預測了5-FU化療藥物的療效,為臨床醫療提供了關鍵數據支撐。平臺通過保留tumor組織的原始異質性,實現了從基礎研究到臨床應用的快速轉化,成為tumor轉化醫學研究的重要工具。斑馬魚的骨骼系統雖簡單,但支撐身體和保護內臟。

環特生物與中國農科院質標所共建“農業農村部農產品質量標準研究中心生物評價實驗室”,牽頭制定11項斑馬魚實驗團體標準,涵蓋養殖規范、模型構建及數據解讀等環節。其開發的斑馬魚魚房建設標準,對水溫(28±0.5℃)、電導率(500±20μS/cm)及光照周期(14h:10h)等參數進行精細化管控,確保實驗結果的可重復性。在產學研合作中,環特為高校提供顯微注射、原位雜交等專題培訓,已培養超500名斑馬魚技術專業人才。例如,與中國農業大學聯合開展的“斑馬魚模型在農藥神經毒性評價中的應用”項目,通過建立行為學-代謝組學聯合分析方法,揭示了擬除蟲菊酯類農藥對斑馬魚運動神經元的損傷機制,相關成果獲神農中華農業科技獎一等獎。斑馬魚的鰓弓除了呼吸作用,還有其他生理功能。斑馬魚 基因編輯服務
其體內的色素細胞可使身體呈現出黑白相間的條紋。斑馬魚基因編輯模型周期
隨著單細胞測序、光遺傳學和人工智能技術的突破,斑馬魚實驗正邁向準確醫學時代。2023年《Cell》報道的一項研究中,科學家結合斑馬魚活的體成像和深度學習算法,成功解析了造血干細胞遷移的分子機制,為白血病醫療提供新靶點。此外,類organ與斑馬魚模型的結合開創了"芯片"新范式,通過將人類tumor類organ移植到斑馬魚體內,可構建更貼近人體環境的疾病模型。在轉化醫學領域,斑馬魚實驗正與臨床數據深度融合,例如通過建立患者特異性iPSC衍生的斑馬魚模型,實現個性化藥物敏感性測試。未來,隨著CRISPR-Cas12等新型基因編輯工具的應用,斑馬魚模型將在基因醫療、再生醫學等領域發揮更大作用,推動生命科學向更高效、更人道的研究模式轉型。斑馬魚基因編輯模型周期