一、模式動(dòng)物
    隨著(zhù)人類(lèi)基因組計劃的完成和后基因組研究時(shí)代的到來(lái)，模式生物的研究策略得到了廣泛的應用，基因的結構和功能可以在其它合適的生物中去研究，同樣人類(lèi)的生理和病理過(guò)程也可以選擇合適的生物來(lái)模擬，在科研領(lǐng)域，常見(jiàn)的模式動(dòng)物除開(kāi)廣泛應用的大小鼠外，還有斑馬魚(yú)，非洲爪蟾，果蠅，線(xiàn)蟲(chóng)應用最為廣泛。由于他們各自獨特的優(yōu)點(diǎn)，被應用于遺傳學(xué)的研究、發(fā)育生物學(xué)的基因調控的研究、各類(lèi)疾病的研究如帕金森氏病、老年癡呆癥、藥物成癮和酒精中毒、衰老與長(cháng)壽、學(xué)習記憶與某些認知行為的研究。

1、斑馬魚(yú)
    脊索動(dòng)物門(mén)（ Chordata）、輻鰭魚(yú)綱（Actinopterygii）、鯉形目（Cypriniformes）、鯉科（Cyprinidae）魚(yú)丹屬（Danio）斑馬魚(yú)（D. rerio）。體長(cháng) 4～6 厘米。體呈紡錘形。背部橄欖色，體側從鰓蓋后直伸到尾未有數條銀藍色縱紋，臀鰭部也有與體色相似的縱紋，尾鰭長(cháng)而呈叉形。雄魚(yú)檸檬色縱紋；雌魚(yú)藍色縱紋加銀灰色縱紋。斑馬魚(yú)模式生物的使用正逐漸拓展和深入到生命體的多種系統（例如，神經(jīng)系統、免疫系統、心血管系統、生殖系統等）的發(fā)育、功能和疾病 （例如，神經(jīng)退行性疾病、遺傳性心血管疾病、糖尿病等）的研究中，并已應用于小分子化合物的大規模新藥篩選。斑馬魚(yú)作為模式動(dòng)物的優(yōu)點(diǎn)如下：

   （1）斑馬魚(yú)的繁殖周期約 7 天左右，一年可連續繁殖 6-7 次，而且產(chǎn)卵量高其繁殖力很強。

   （2）由于斑馬魚(yú)基因與人類(lèi)基因的相似度達到 87%，這意味著(zhù)在其身上做藥物實(shí)驗所得到的結果在多數情況下也適用于人體，因此它受到生物學(xué)家的重視。

   （3）斑馬魚(yú)的胚胎是透明的，所以生物學(xué)家很容易觀(guān)察到藥物對其體內器官的影響。

   （4）雌性斑馬魚(yú)可產(chǎn)卵 200 枚，胚胎在 24 小時(shí)內就可發(fā)育成形，這使得生物學(xué)家可以在同一代魚(yú)身上進(jìn)行不同的實(shí)驗，進(jìn)而研究病理演化過(guò)程并找到病因。

2、非洲爪蟾 

    屬脊索動(dòng)物門(mén) (Phylum Chordata)、無(wú)尾目 (Salientia)、負子蟾科 (Pipidae) 雄性成蛙體長(cháng) 7-11 cm，雌性成蛙體長(cháng) 9-14 cm。性成熟的成蛙前肢有黑色婚墊，便于交配，雄蛙泄殖腔比雌蛙泄殖腔小。非洲爪蟾學(xué)名 Xenopus laevis 負子蟾科。由于沒(méi)有舌頭只能利用其前肢攪食水中的無(wú)脊椎動(dòng)物 。分布于由南非的熱帶草原起，北至肯尼亞，烏干達西至喀麥隆。體長(cháng) 100 mm。雄性會(huì )比雌性小一截，后肢具有 3 對角質(zhì)腳爪。非洲爪蟾作為模式動(dòng)物的優(yōu)點(diǎn)如下：
   （1）在胚胎學(xué)研究中，非洲爪蟾是主要的兩棲類(lèi)動(dòng)物模型。非洲爪蟾的優(yōu)勢在于取卵方便，在實(shí)驗室條件下，它可以常年只要注射激素，雌體第 2 天就可以產(chǎn)卵，而且產(chǎn)卵量很大，可以通過(guò)人工授精獲得受精卵。

   （2）非洲爪蟾的卵子和胚胎個(gè)體較大，非常適宜于進(jìn)行實(shí)驗胚胎學(xué)研究，如顯微注射、胚胎切割和移植等。其早期胚胎發(fā)育很快，在 24℃ 下受精后 2 天左右就可以孵化成可以自由游動(dòng)的幼蟲(chóng)。

   （3）非洲爪蟾的成熟卵子具有明確的動(dòng)物極和植物極，受精作用引起皮質(zhì)運動(dòng)。爪蟾胚胎經(jīng)過(guò)卵裂、囊胚、原腸胚、神經(jīng)胚、尾芽期等階段孵化成幼蟲(chóng)；蝌蚪在 5 天左右后肢開(kāi)始發(fā)育并逐漸進(jìn)入變態(tài)期，到兩個(gè)月時(shí)完成變態(tài)。幼體要生長(cháng) 1 到 2 年才能達到性成熟。產(chǎn)卵，不受季節限制。

3、果蠅（Drosophila，fruit fly, Drosophila melanogaster)

    屬節肢動(dòng)物門(mén)、昆蟲(chóng)綱、雙翅目、果蠅屬、果蠅種。約 1,000 種。廣泛用作遺傳和演化的室內外研究材料，尤其是黃果蠅 (D. melanogaster)。果蠅作為模式動(dòng)物的優(yōu)點(diǎn)如下： 
   （1）飼養容易，用一只牛奶瓶，放一些搗爛的香蕉，就可以飼養數百甚至上千只果蠅；

   （2）繁殖快，在 25℃ 左右溫度下十天左右就繁殖一代，一只雌果蠅一代能繁殖數百只。果蠅只有四對染色體，數量少而且形狀有明顯差別；

   （3）果蠅性狀變異很多，比如眼睛的顏色、翅膀的形狀等性狀都有多種變異，這些特點(diǎn)非常有利于遺傳學(xué)研究。

4、線(xiàn)蟲(chóng)

    亦稱(chēng)圓蟲(chóng) (roundworm)。屬線(xiàn)蟲(chóng)動(dòng)物門(mén) (Aschelminthes) 線(xiàn)蟲(chóng)綱 (Nematoda) 所有蠕蟲(chóng)的通稱(chēng)，系動(dòng)物界中數量最豐者之一，寄生于動(dòng)、植物，或自由生活于土壤、淡水和海水環(huán)境中。通常呈乳白、淡黃或棕紅色。大小差別很大，小的不足 1 毫米，大的長(cháng)達 8 米。線(xiàn)蟲(chóng)作為模式動(dòng)物的優(yōu)點(diǎn)如下：

   （1）線(xiàn)蟲(chóng)生活在土壤間水層，成蟲(chóng)體全長(cháng)只有 0.1 公分，因以細菌為食物，所以在實(shí)驗室中極易培養。

   （2）線(xiàn)蟲(chóng)全身透明，研究時(shí)不需染色，即可在顯微鏡下看到線(xiàn)蟲(chóng)體內的器官如腸道、生殖腺等；若使用高倍相位差顯微鏡，還可達到單一細胞的分辨率。因此，線(xiàn)蟲(chóng)是研究細胞分裂、分化、死亡等的好材料。又因為線(xiàn)蟲(chóng)僅有一千多個(gè)體細胞，所以它的所有細胞都可以徹底地觀(guān)察研究。

二、注射流程舉例（以斑馬魚(yú)胚胎顯微注射為例）

注射步驟:

    1、注射針內裝液：使用無(wú)菌的微量加樣器從微注射針的后部加入待注射樣品酚紅一滴。

    2、注射針安裝和定位：

    (1) 將裝液后的針頭的游離端安在連接器上，然后旋緊連接器以固定針頭，再將其固定到微操作儀的托針管上；

    (2) 把載有待注射樣本的培養皿放在顯微鏡載物臺上，用低倍物鏡對準細胞調焦；

    (3）移動(dòng)針頭并在顯微鏡下調整微操作儀，直到針頭的陰影在視野的中心上方；

    (4）使用工作用放大倍數，調準細胞焦距，找到針尖。

    3、顯微注射：

   （1）使針尖對準細胞的待注射部位（細胞與針尖在同一焦面上），旋轉推進(jìn)旋鈕，針刺入細胞內（卵膜、細胞膜、核膜）；

   （2）旋轉加樣旋鈕，將樣本加入，并離開(kāi)細胞。
  
三、模式動(dòng)物胚胎操作相關(guān)的顯微注射設備
     在應用模式動(dòng)物（斑馬魚(yú)，非洲爪蟾，果蠅，線(xiàn)蟲(chóng)等）進(jìn)行相關(guān)胚胎操作過(guò)程中，需要使用高效可靠的顯微注射設備。根據注射驅動(dòng)動(dòng)力的不同，常見(jiàn)的系統包含液體壓力式注射系統以及氣壓式注射系統。

    1、液體壓力式注射系統
    該系統由液體壓力注射主機，控制器，手動(dòng)三維位操作器，磁性底座以及固定鐵板組成。待注射樣本溶液（如 RNA）被機械推動(dòng)的液體壓力推出針尖進(jìn)口卵母細胞胞內。 
    2、氣壓式注射系統
    該系統由液體壓力注射主機，控制器，手動(dòng)三維位操作器，磁性底座以及固定鐵板組成。待注射樣本溶液（如 RNA）被精確可控的氣體壓力推出針尖進(jìn)口卵母細胞胞內。 
    3、用于光遺傳實(shí)驗過(guò)程中的慢病毒注射的系統
    以病毒轉染光敏蛋白為方法的光遺傳實(shí)驗同樣也需要微注射過(guò)程，將病毒以很慢的速度注射到大小鼠的腦區。

（本文轉載丁香園）