Разработан метод бесконтактной вакцинации рыб шелковыми микроиглами

Рыба, выращиваемая в искусственных водоемах, становится все более важной частью мирового питания. Однако вспышки болезней могут нанести значительный ущерб аквакультуре. Об этом сообщает сайт Вокруг Света.

В настоящее время рыбоводы используют различные методы вакцинации, чтобы бороться с эпидемиями. Тем не менее, прививка рыбы представляет собой более сложную задачу по сравнению с другими животными, такими как коровы.

Существуют как автоматизированные, так и ручные способы вакцинации, каждый из которых имеет свои недостатки. Например, некоторые препараты добавляют в корм, но это не гарантирует, что каждая рыба получит необходимую дозу. Другой метод заключается в растворении вакцины в водоеме, что требует больших объемов препарата и также не обеспечивает стопроцентного результата.

Наиболее надежным считается использование металлических игл. Для этого рыбу усыпляют, затем извлекают из воды и укладывают на конвейер. Работникам необходимо быстро сделать инъекцию и вернуть рыбу обратно в воду, чтобы минимизировать вред.

Таким образом, каждая рыба получает инъекцию индивидуально, что требует значительных трудозатрат и сопряжено с риском передачи болезней через кровь. Кроме того, при высокой скорости работы существует вероятность случайного укола сотрудников. Этот метод является дорогим, трудоемким и вызывает стресс у рыбы.

Группа ученых из Массачусетского технологического института и Министерства сельского хозяйства США разработала более эффективный способ доставки вакцин с помощью водостойких микроигл из шелка. Эти иглы прокалывают влажную кожу рыбы, частично проникая внутрь, и высвобождают вакцину, постепенно растворяясь.

В статье, опубликованной в журнале ACS Nano, исследователи описывают систему и демонстрируют, что с ее помощью можно вводить различные препараты, включая ДНК-вакцины и бактериальные вакцины.

Изначально шелковые микроиглы были созданы для доставки питательных веществ растениям. Шелк безопасен для человека и со временем разлагается как в организме, так и в окружающей среде.

Адаптация технологии для водной среды потребовала времени. Первые версии игл быстро растворялись в воде, что приводило к мгновенному высвобождению вакцины, не позволяя ей проникнуть через кожу рыбы.

Чтобы предотвратить размягчение шелка при контакте с водой, ученые покрыли иглы тонким слоем шеллака, который сохраняет целостность до введения иглы в организм рыбы.

Исследователи подтвердили, что микроиглы подходят для хранения различных вакцин и продемонстрировали несколько вариантов: некоторые из них дольше сохраняются в воде, другие обеспечивают более быстрое высвобождение препарата. Время высвобождения может варьироваться от 15 минут до 24 часов, что полезно не только для вакцинации, но и для других терапевтических целей.

Кроме того, шелковые микроиглы сохраняли структуру половины ДНК-плазмид при сухом хранении в течение четырех недель. Это важно для рыбоводческих хозяйств, расположенных в сельской местности, где поддержание «холодовой цепи» может быть затруднительным.

Метод также подходит для вакцинирования мальков. Как и у наземных животных, вакцины для рыб наиболее эффективны на ранних стадиях жизни. Исследователи уверены, что их метод будет более эффективным для вакцинации мальков, и уже провели испытания на радужной форели. Шелковые микроиглы позволяют вводить вакцины рыбе массой всего 1–2 грамма прямо в воде.

Ученые подчеркивают, что для полноценного промышленного применения технологии в рыбоводческих хозяйствах еще предстоит проделать большую работу, однако публикация считается важным первым шагом.

Больше новостей и эксклюзивных видео смотрите в канале Самара Онлайн 24 в MAX

Читайте также: