Multi-phenotypic screening of multiple zebrafish larvae plays an important role in enhancing the quality and speed of biological assays. Many microfluidic platforms have been presented for zebrafish phenotypic assays, but multi-organ screening of multiple larvae, from different needed orientations, in a single device that can enable rapid and large-sample testing is yet to be achieved. Here, we propose a multi-phenotypic quadruple-fish microfluidic chip for simultaneous monitoring of heart activity and fin movement of 5-7-day postfertilization zebrafish larvae trapped in the chip. In each experiment, fin movements of four larvae were quantified in the dorsal view in terms of fin beat frequency (FBF). Positioning of four optical prisms next to the traps provided the lateral views of the four larvae and enabled heart rate (HR) monitoring. The device's functionality in chemical testing was validated by assessing the impacts of ethanol on heart and fin activities. Larvae treated with 3% ethanol displayed a significant drop of 13.2 and 35.8% in HR and FBF, respectively. Subsequent tests with cadmium chloride highlighted the novel application of our device for screening the effect of heavy metals on cardiac and respiratory function at the same time. Exposure to 5 $\mu$g/l cadmium chloride revealed a significant increase of 8.2% and 39.2% in HR and FBF, respectively. The device can be employed to monitor multi-phenotypic behavioral responses of zebrafish larvae induced by chemical stimuli in various chemical screening assays, in applications such as ecotoxicology and drug discovery.

中文翻译：

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同时筛选斑马鱼幼虫心脏和呼吸功能：微流体多表型方法。

多种斑马鱼幼虫的多表型筛选在提高生物测定的质量和速度方面起着重要作用。许多微流体平台已用于斑马鱼表型测定，但尚未实现在单个设备中从不同的需要方向对多个幼虫进行多器官筛选，从而实现快速和大样本测试。在这里，我们提出了一种多表型四重鱼微流控芯片，用于同时监测芯片中受精后 5-7 天斑马鱼幼虫的心脏活动和鳍运动。在每个实验中，四只幼虫的鳍运动在背视图中根据鳍节拍频率 (FBF) 进行量化。在陷阱旁边放置四个光学棱镜提供了四个幼虫的侧视图，并启用了心率 (HR) 监测。该设备在化学测试中的功能通过评估乙醇对心脏和鳍活动的影响得到验证。用 3% 乙醇处理的幼虫的 HR 和 FBF 分别显着下降 13.2% 和 35.8%。随后的氯化镉测试突出了我们的设备在同时筛选重金属对心脏和呼吸功能影响方面的新颖应用。暴露于 5 $\mu$g/l 氯化镉显示 HR 和 FBF 分别显着增加 8.2% 和 39.2%。该装置可用于监测斑马鱼幼虫在各种化学筛选分析中由化学刺激诱导的多表型行为反应，适用于生态毒理学和药物发现等应用。通过评估乙醇对心脏和鳍活动的影响，验证了 s 在化学测试中的功能。用 3% 乙醇处理的幼虫的 HR 和 FBF 分别显着下降 13.2% 和 35.8%。随后的氯化镉测试突出了我们的设备在同时筛选重金属对心脏和呼吸功能影响方面的新颖应用。暴露于 5 $\mu$g/l 氯化镉显示 HR 和 FBF 分别显着增加 8.2% 和 39.2%。该装置可用于监测斑马鱼幼虫在各种化学筛选分析中由化学刺激诱导的多表型行为反应，适用于生态毒理学和药物发现等应用。通过评估乙醇对心脏和鳍活动的影响，验证了 s 在化学测试中的功能。用 3% 乙醇处理的幼虫的 HR 和 FBF 分别显着下降 13.2% 和 35.8%。随后的氯化镉测试突出了我们的设备在同时筛选重金属对心脏和呼吸功能影响方面的新颖应用。暴露于 5 $\mu$g/l 氯化镉显示 HR 和 FBF 分别显着增加 8.2% 和 39.2%。该装置可用于监测斑马鱼幼虫在各种化学筛选分析中由化学刺激诱导的多表型行为反应，适用于生态毒理学和药物发现等应用。分别。随后的氯化镉测试突出了我们的设备在同时筛选重金属对心脏和呼吸功能影响方面的新颖应用。暴露于 5 $\mu$g/l 氯化镉显示 HR 和 FBF 分别显着增加 8.2% 和 39.2%。该装置可用于监测斑马鱼幼虫在各种化学筛选分析中由化学刺激诱导的多表型行为反应，适用于生态毒理学和药物发现等应用。分别。随后的氯化镉测试突出了我们的设备在同时筛选重金属对心脏和呼吸功能影响方面的新颖应用。暴露于 5 $\mu$g/l 氯化镉显示 HR 和 FBF 分别显着增加 8.2% 和 39.2%。该装置可用于监测斑马鱼幼虫在各种化学筛选分析中由化学刺激诱导的多表型行为反应，适用于生态毒理学和药物发现等应用。