科研 “新星” 来袭！半导体低温培养箱改写斑马鱼胚胎培育困境

振动—斑马鱼胚胎培养的隐形杀手

在生物学研究领域，斑马鱼凭借诸多优势，成为了脊椎动物模型。它易饲养、个体小巧、繁殖迅速且可周期产卵，早期胚胎透明，便于科研人员清晰观察其内部结构。

随着斑马鱼基因组测序工作的完成与发布，其应用范围不断拓展，如今已应用于发育生物学、遗传学、免疫学、药物学以及毒理与环保研究等多个领域。在斑马鱼人工繁育过程中，孵化环节至关重要，很大程度上决定着后续研究工作的成败。[1]

案例分享：突破斑马鱼胚胎培育困境

1. 挑战

某生物科技企业实验室在进行斑马鱼胚胎培育，但在培养的过程中持续遭遇低存活率的情况（不足20%），为了排查实验结果的异常，他们从多方面进行验证。

◣人员因素：

严谨实验，排除差异

科研人员进行了多次重复实验。中间严格按照标准操作流程执行，详细记录各项数据。排除了批次间可能存在的差异。

◣ 设备因素：

多品牌实验，洞察差异

科研团队选用了多品牌不同厂家的机器进行平行对比实验。在实验过程中，保持其他实验条件一致，仅改变培养设备这一变量，分析不同设备之间的差异性。

◣工艺参数因素：

严格复核，准确把控

科研人员对工艺参数进行了全面的复核与严格把控，实时监控培养过程中设备的温度、波动以及持续性曲线。密切关注这些参数是否始终处于合理范围内，避免因工艺参数不当影响胚胎的正常生长。

◣亲鱼的选择：

优中选优，保障遗传质量

科研人员优先挑选处于繁殖状态的亲鱼，从源头上保障了胚胎的质量。

◣培养环境：

精细调控，营造理想条件

科研团队对培养环境进行了精细化的调整。在水质方面，严格控制酸碱度、硬度以及水中溶解氧的含量，定期检测水质并进行相应的调整，确保水质始终符合胚胎发育的要求。

结果显示实验结果仍然不理想，研发陷入停滞困境。

2.解决方案

直到科研人员发现近年来有文献指出，低频震动会干扰斑马鱼鱼鳍骨骼的正常发育，还可能致使胚胎发育早期出现多种异常状况[4][5] 。这一发现引起了科研人员的高度重视，因为很有可能是导致胚胎死亡的重要潜在因素之一。

经过深入分析，发现之前使用的培养箱，因其压缩机在运行过程中会产生明显震动，判断或许就是影响胚胎发育的“罪魁祸首”。考虑到该情况，实验团队采用新推出的半导体制冷培养箱。这款新型培养箱的优势在于无压缩机设计，运行时产生的振动极其微小，能减轻对胚胎的不良影响。

采用半导体制冷培养箱开展实验后，实验结果有了改善，胚胎存活率从原先令人担忧的不足20%大幅提升至近90%。

这一变化不仅缩短了实验周期、降低了成本，还让相关研发工作得以顺利推进，为后续研究打开了新局面。

3.行业应用

半导体低温培养箱不仅适用于斑马鱼胚胎培养，还可应用于其他对振动敏感的实验领域，如蛋白结晶等。

4.产品推荐

半导体低温培养箱：无压缩机设计，振动极小，适合对振动敏感的实验。

参考文献：

[1].国家斑马鱼资源中心

http://www.zfish.cn/subCenter/czrc/news/detail/93/%E7%A0%94%E7%A9%B6%E5%8A%A8%E6%80%81/737

[2].陈楠,高雯,张磊等.水温、pH值和光照对斑马鱼受精卵孵化率的影响[J].水产养殖,2016,37(7):27-31

[3].李忻林,董洪坪,王婷等. 温度对斑马鱼胚胎发育的影响[J]. 四川动物,

2014,33(6):829-835.DOI:10.3969/j.issn.1000-7083.2014.06.004.

[4].Jeradi, S., Franz-Odendaal, T.A. Vibration exposure uncovers a critical early developmental window for zebrafish caudal fin development. Dev Genes Evol 232, 67–79 (2022). 

[5].Laura N. Vandenberg,Claire Stevenson,Michael Levin ，Published: December 10, 2012

Low Frequency Vibrations Induce Malformations in Two Aquatic Species in a Frequency-, Waveform-, and Direction-Specific Manner

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0051473