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एक आयरन (द्वितीय) की प्रयोगशाला सिमुलेशन अमीर Precambrian समुद्री उमड़ने प्रणाली संश्लेषक जीवाणुओं के विकास का अन्वेषण करने के लिए

Published: July 24, 2016 doi: 10.3791/54251
Automatic Translation
1,2, 1, 1, 1,2
1Department of Geosciences, University of Tuebingen, 2Department of Geological and Atmospheric Sciences, Iowa State University

Summary

हम एक प्रयोगशाला पैमाने पर खड़ी प्रवाह के माध्यम से कॉलम में एक Precambrian ज़ंग समुद्री उमड़ने प्रणाली नकली। लक्ष्य 2 हे और फे (द्वितीय) की कैसे geochemical प्रोफाइल को समझने के रूप में cyanobacteria हे 2 उपज विकसित करने के लिए किया गया था। परिणाम फे (द्वितीय) ऑक्सीकरण photosynthetically उत्पादित हे 2 से होने के कारण एक chemocline की स्थापना दिखा।

Abstract

कुछ Precambrian बंधी लोहे की संरचनाओं (BIF) के बयान के लिए एक पारंपरिक अवधारणा धारणा पर आय कि लौह लोहे [फे (द्वितीय)] Precambrian सागर में जल स्रोतों से उमड़ने आणविक ऑक्सीजन से ऑक्सीकरण गया था [ओ 2] cyanobacteria द्वारा उत्पादन किया। सबसे पुराना BIFS, के बारे में 2.4 अरब वर्ष (Gy) पहले से महान ऑक्सीकरण घटना (GOE) करने से पहले जमा, ऑक्सीजन में कमी की शर्तों के तहत anoxygenic photoferrotrophs द्वारा फे (द्वितीय) के प्रत्यक्ष ऑक्सीकरण द्वारा गठित हो सकता था। geochemical और खनिज पैटर्न है कि विभिन्न जैविक परिदृश्यों के तहत विकसित परीक्षण के लिए एक विधि के रूप में, हम एक 40 सेमी लंबा खड़ी प्रवाह के माध्यम से एक स्तंभ anoxic फे (द्वितीय) एक प्रयोगशाला पैमाने पर अमीर समुद्री उमड़ने प्रणाली एक प्राचीन समुद्र के प्रतिनिधि अनुकरण करने के लिए डिज़ाइन किया गया । सिलेंडर एक झरझरा गिलास मनका मैट्रिक्स के साथ पैक किया गया था geochemical ढ़ाल स्थिर करने के लिए, और लोहे की मात्रा का ठहराव के लिए तरल नमूने पानी स्तंभ भर में लिया जा सकता है। घुलित ऑक्सीजन थाबाहर से optodes के माध्यम से पता चला गैर invasively। जैविक प्रयोगों है कि नीचे, ऊपर से एक अलग प्रकाश ढाल, और पानी कॉलम में cyanobacteria वर्तमान से फे (द्वितीय) के उमड़ने अपशिष्टों शामिल है, फे के गठन के लिए शो स्पष्ट सबूत से परिणाम (तृतीय) खनिज अवक्षेप और एक chemocline का विकास फे के बीच (द्वितीय) और ओ 2। यह कॉलम हमें cyanobacteria (और भविष्य में photoferrotrophs) संवर्धन नकली समुद्री Precambrian की शर्तों के तहत द्वारा BIFS के गठन के लिए परिकल्पना का परीक्षण करने की अनुमति देता है। इसके अलावा हम परिकल्पना है कि हमारे स्तंभ अवधारणा विभिन्न रासायनिक और भौतिक वातावरण के अनुकरण के लिए अनुमति देता है - उथले समुद्री या सरोवर अवसादों भी शामिल है।

Introduction

Precambrian (4.6 0.541 Gy के लिए पहले) माहौल photosynthetically उत्पादित ऑक्सीजन के एक क्रमिक निर्माण हुआ अनुभव (ओ 2), पहले शायद लगभग 2.4 Gy में तथाकथित "महान ऑक्सीकरण घटना" (GOE) पर कदम परिवर्तन द्वारा punctuated, और Neoproterozoic (1 से 0,541 Gy पहले) वायुमंडलीय हे के रूप में फिर से 2 आधुनिक स्तरों 1 से संपर्क किया। Cyanobacteria oxygenic प्रकाश संश्लेषण 2 में सक्षम पहली जीवों के विकासवादी अवशेष हैं। Geochemical सबूत और मॉडलिंग अध्ययनों cyanobacteria या oxygenic प्रकाश संश्लेषण या oxygenic phototrophs में सक्षम जीवों की सक्रिय समुदायों को शरण देने, एक मुख्य रूप से ऑक्सीजन में कमी वातावरण 3-5 से नीचे की सतह समुद्र में स्थानीय ऑक्सीजन ओअसेस् पैदा करने में उथले तटीय वातावरण की भूमिका का समर्थन।

लोहे के Precambrian अंक भर में बंधी लोहे की संरचनाओं का बयान (BIFS) समुद्री जल से (द्वितीय) (फे (द्वितीय)) के एक प्रमुख geochemical सी के रूप मेंसमुद्री जल के onstituent, कम से कम स्थानीय स्तर पर, उनके बयान के दौरान। सबसे बड़ा BIFS से कुछ महाद्वीपीय शेल्फ और ढलान बंद गठन गहरे पानी जमा कर रहे हैं। फे की राशि जमा मुख्य रूप से महाद्वीपीय (यानी, अपक्षय) स्रोत के साथ एक बड़े पैमाने पर संतुलन की दृष्टि से असंगत है। इसलिए, फे की ज्यादा माफिक या ultramafic seafloor परत 6 की जलतापीय परिवर्तन से आपूर्ति की गई है चाहिए। फे की दर के अनुमान जमा तटीय वातावरण का जहाज़ के बाहर फे (द्वितीय) के साथ संगत कर उमड़ने 7 के माध्यम से सतह सागर को सप्लाई कर रहे हैं। के लिए फे उमड़ने धाराओं में ले जाया जा क्रम में, कम, मोबाइल रूप में मौजूद रहा होगा - (द्वितीय) के रूप में फे। फे की औसत ऑक्सीकरण राज्य BIF में संरक्षित 2.4 8 और यह आम तौर पर सोचा है BIF की रक्षा कि फे फे (तृतीय), जब ऑक्सीजन द्वारा फे उमड़ने (द्वितीय) ऑक्सीकरण किया गया था, संभवतः गठन के रूप में जमा किया। इसलिए, ढलान वातावरण के साथ संभावित फे (द्वितीय) ऑक्सीकरण तंत्र की खोजएनटीएस समझने के लिए कैसे BIF का गठन जरूरी है। इसके अलावा, समुद्री तलछट के परिष्कृत geochemical लक्षण वर्णन की पहचान की है कि ज़ंग की स्थिति है, जहां फे (द्वितीय) एक anoxic पानी कॉलम में मौजूद था, Precambrian भर महासागरों के एक लगातार विशेषता थी, और सिर्फ समय और स्थान तक सीमित कर दिया गया है नहीं हो सकता जहां BIF 9 जमा थे। इसलिए, पृथ्वी के इतिहास के कम से कम दो अरब साल के लिए, उथले महासागरों में फे (द्वितीय) और ओ 2 के बीच redox इंटरफेस की संभावना आम थे।

कई अध्ययनों से आधुनिक साइटों है कि Precambrian सागर के विभिन्न सुविधाओं की रासायनिक और / या जैविक analogs उपयोग कर रहे हैं। एक अच्छा उदाहरण ज़ंग झीलों जहां फे (द्वितीय), जबकि संश्लेषक गतिविधि (cyanobacteria सहित) sunlit सतह के पानी में स्थिर और मौजूद है 10-13 का पता चला था। इन अध्ययनों के परिणामों एक oxic / फेर anoxic के geochemical और माइक्रोबियल विशेषताओं में अंतर्दृष्टि प्रदानruginous chemocline। हालांकि इन साइटों को आमतौर पर शारीरिक रूप से थोड़ा मिश्रण खड़ी 14, बल्कि एक उमड़ने प्रणाली में होने वाली रासायनिक इंटरफेस से साथ स्तरीकृत रहे हैं, और Precambrian समय 4 में सबसे अधिक ऑक्सीजन उत्पादन का समर्थन करने के लिए लगा रहे हैं।

एक प्राकृतिक अनुरूप एक anoxic वातावरण के नीचे एक समुद्री ऑक्सीजन नखलिस्तान के विकास का पता लगाने के लिए, और एक फे (द्वितीय) sunlit सतही जल स्तंभ में अमीर उमड़ने प्रणाली में आधुनिक पृथ्वी पर उपलब्ध नहीं है। इसलिए, एक प्रयोगशाला प्रणाली है कि एक ज़ंग उमड़ने क्षेत्र अनुकरण और भी cyanobacteria और photoferrotrophs के विकास का समर्थन कर सकते हैं की जरूरत है। समझ और माइक्रोबियल प्रक्रियाओं की पहचान और एक उमड़ने जलीय माध्यम के साथ उनकी बातचीत है कि Precambrian समुद्री जल का प्रतिनिधित्व समझ को बढ़ावा देता है और व्यवस्था पूरी तरह से प्राचीन पृथ्वी पर विशिष्ट biogeochemical प्रक्रियाओं को समझने में जानकारी रॉक रिकॉर्ड से प्राप्त पूरक कर सकते हैं। कि अंत की ओर, एक प्रयोगशाला पैमाने स्तंभ डिजाइन किया गया था, जिसमें फे (द्वितीय) युक्त समुद्री जल मध्यम (पीएच तटस्थ) स्तंभ के नीचे में लगाया गया था, और ऊपर से बाहर पंप। रोशनी शीर्ष पर प्रदान किया गया एक 4 सेमी चौड़ा "रोशनी का क्षेत्र 'है कि शीर्ष 3 सेमी में cyanobacteria के विकास समर्थित बनाने के लिए। प्राकृतिक वातावरण में आम तौर पर स्तरीकृत और भौतिक ढ़ाल, लवणता या तापमान तरह से स्थिर हो रहे हैं। आदेश में एक प्रयोगशाला पैमाने पर पानी स्तंभ को स्थिर करने के लिए, स्तंभ सिलेंडर एक झरझरा गिलास मनका मैट्रिक्स है कि geochemical पैटर्न है कि प्रयोग के दौरान विकसित की स्थापना बनाए रखने में मदद के साथ पैक किया गया था। एक सतत एन 2 / सीओ 2 गैस के प्रवाह के क्रम में एक anoxic माहौल एक सागर GOE 15 से पहले के चिंतनशील बनाए रखने के लिए स्तंभ के दौर से गुजर फ्लश करने के लिए लागू किया गया था। बाद (द्वितीय) फे के एक निरंतर प्रवाह स्थापित किया गया था, cyanobacteria स्तंभ भर inoculated थे, और उनके growtज नमूना बंदरगाहों के माध्यम से हटा नमूनों पर कोशिकाओं की गिनती द्वारा नजर रखी थी। ऑक्सीजन पर स्तंभ सिलेंडर और माप की भीतरी दीवार स्तंभ के बाहर से एक ऑप्टिकल फाइबर के साथ किए गए थे ऑक्सीजन संवेदनशील optode foils रखकर बगल में नजर रखी थी। जलीय फे स्पेशिएशन गहराई हल क्षैतिज नमूना बंदरगाहों से हटाने के नमूने द्वारा मात्रा और Ferrozine विधि के साथ विश्लेषण किया गया था। अजैव नियंत्रण प्रयोगों और परिणाम सबूत की अवधारणा को प्रदर्शित - कि प्राचीन पानी स्तंभ की एक प्रयोगशाला पैमाने एनालॉग, वातावरण से अलगाव में बनाए रखा है, प्राप्त है। Cyanobacteria वृद्धि हुई है और ऑक्सीजन का उत्पादन किया, और फे (द्वितीय) और ऑक्सीजन के बीच प्रतिक्रियाओं ढूढने थे। इस के साथ साथ, डिजाइन, तैयारी, विधानसभा, निष्पादन, और इस तरह के एक स्तंभ के नमूना लेने के लिए कार्यप्रणाली स्तंभ के एक 84 मानव संसाधन रन से प्रस्तुत कर रहे हैं, परिणाम के साथ-साथ समुद्री साइनोबैक्टीरीयम Synechococcus सपा के साथ टीका है। पीसीसी 7002।

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Protocol

1. संवर्धन मीडियम की तैयारी

नोट: आवश्यक उपकरण, रसायन और संस्कृति के माध्यम से तैयार करने के लिए आपूर्ति पर जानकारी तालिका में सूचीबद्ध है 1 कोष्ठक में इटैलिक अक्षरांकीय कोड उपकरण तालिका 2 में अलग अलग रखा और चित्र 1 में दिखाया को देखें।।

  1. समुद्री Phototroph (मध्य प्रदेश) माध्यम के 5 एल तैयार वू एट अल। 16 के प्रोटोकॉल के बाद ( "मध्यम" के रूप में इसके बाद कहा जाता है)। ऑक्सीजन में कमी और बाँझ 1 एम एचसीएल या 0.5 एम नाको 3 का उपयोग 6.8 पीएच को समायोजित करें। फे के लिए एक स्रोत के रूप में (द्वितीय), अगले चरण में मध्यम समाधान छानने के बाद एक अंतिम फे (द्वितीय) 500 माइक्रोन की एकाग्रता को प्राप्त करने के लिए एक 1 एम ऑक्सीजन में कमी और बाँझ FeCl 2 -solution के 3.5 मिलीलीटर जोड़ें।
  2. आदेश फे (द्वितीय) कार्बोनेट और फॉस्फेट खनिज वेग में 48 घंटे के लिए 5 डिग्री सेल्सियस पर मध्यम समाधान स्टोर। फे (द्वितीय) के अलावा और फे एक पीएच में खनिज वर्षा परिणाम परिवर्तन, इसलिए पीएच 6.8 वापस करने के लिए बदल डालना। एक 0.22 माइक्रोन फिल्टर यूनिट के माध्यम से एक ऑक्सीजन में कमी (100% एन 2) glovebox में मध्यम फ़िल्टर। एक बाँझ 5 एल कांच की बोतल (E.'1) एक glovebox अंदर, और टोपी एक बाँझ butyl रबड़ डाट के साथ में फ़िल्टर मध्यम बांटना।
  3. एक डिस्पोजेबल डाट में गैस लाइन से जुड़ा सुई, और एक दूसरे सुई कि एक वेंट के रूप में कार्य डालने से 2 एन / सीओ 2 (वी / वी, 90/10) के साथ मध्यम बोतल के दौर से गुजर फ्लश। headspace मात्रा 10 गुना बदलने के लिए सुनिश्चित करें। उदाहरण के लिए, 10 मिलीग्राम / सेकंड की एक निरंतर प्रवाह के साथ गैस, कम से कम 50 सेकंड (Hungate और मैसी 17 की तुलना) के लिए 50 मिलीलीटर की मात्रा headspace फ्लश।
  4. मध्यम बोतल (ई) के तहत अंधेरे की स्थिति आरटी पर एल्यूमीनियम पन्नी और दुकान के साथ उपयोग करने के फे (द्वितीय) की photooxidation को रोकने के लिए तैयार है कि अब कवर। मध्यम तैयार करने के लिए 3 दिन की अनुमति दें।

2. संस्कृति की तैयारी

"> नोट:।। उस स्तंभ प्रयोग में इस्तेमाल किया जाता है Synechococcus सपा पीसीसी 7002 की संस्कृति कोशिकीय समुद्री photoheterotrophic cyanobacteria जीनस 18 यह डॉ एम Eisenhut (इंस्टीट्यूट ऑफ प्लांट जैव रसायन के लिए, डसेलडोर्फ, जर्मनी के विश्वविद्यालय) द्वारा प्रदान किया गया के रूप में वर्णित किया गया है । वर्तमान अध्ययन शेयर संस्कृति अतिरिक्त फे (द्वितीय) के बिना ऑक्सीजन में कमी सांसद मध्यम पर हो गया था।

  1. 100 मिलीलीटर सांसद मध्यम 6 मिलीग्राम / मिलीलीटर में 1 मिलीग्राम / एल फेरिक अमोनियम साइट्रेट के साथ वू एट अल। 16 लेकिन स्थानापन्न फेरिक क्लोराइड के प्रोटोकॉल के बाद तैयार करें।
  2. ऑक्सीजन में कमी की शर्तों के तहत (glovebox, 100% एन 2), एक बाँझ butyl रबड़ डाट के साथ एक 120 मिलीलीटर बाँझ सीरम की बोतल, टोपी में मध्यम बांटना और एक एल्यूमीनियम टोपी के साथ समेटना। एन के दौर से गुजर बदले 2 / सीओ 2 (वी / वी, 90/10) (Hungate और मैसी 17 की तुलना) और शेयर संस्कृति के 5% के साथ टीका लगाना। इसके बाद 25 डिग्री सेल्सियस और एक तुन से 600 लक्स में एक प्रकाश इनक्यूबेटर में संस्कृति स्टोरप्रकाश बल्ब gsten।
  3. Synechococcus सपा के बाद से। पीसीसी 7002 सहज, निम्नलिखित हस्तांतरण, प्रकाश इनक्यूबेटर के भीतर पहले 24 घंटे के लिए एक पतले कागज तौलिया के साथ सीरम बोतल कवर है। संस्कृति 6-8 दिनों के लिए विकसित करने की अनुमति दें। संश्लेषक गतिविधि फे के ऑक्सीकरण (द्वितीय) और फे (द्वितीय) सेलुलर विकास के timescale के लिए स्थिर नहीं होगा में परिणाम होगा, इसलिए 7 दिनों के बाद संस्कृति स्थानांतरण फे बनाए रखने के लिए (द्वितीय) मध्यम और कोशिकाओं में फे के लिए अनुकूलित (द्वितीय)।
  4. ऑप्टिकल घनत्व (ओवर ड्राफ्ट) मापन के लिए नमूने लेने के द्वारा सेल घनत्व मॉनिटर: संस्कृति की सेल घनत्व (कोशिकाओं / एमएल) 750 एनएम 19 की तरंग दैर्ध्य में एक फोटो स्पेक्ट्रोमीटर में सेल निलंबन नमूना के absorbance के माध्यम से निर्धारित किया जा सकता है। आयुध डिपो के 750 और लॉग चरण में एक संस्कृति के प्रत्यक्ष सूक्ष्म कोशिकाओं की गिनती के बीच एक रैखिक संबंध निरपेक्ष सेल घनत्व 20 का निर्धारण करेगा।
  5. जैसे ही 10 8 कोशिकाओं के एक सेल घनत्व के रूप में / मिलीलीटर तक पहुँच जाता है,आदेश में प्रकाश संश्लेषण से ऑक्सीजन उत्पादन को रोकने के लिए एल्यूमीनियम पन्नी के साथ सीरम बोतल लपेटो।
  6. एक 0.22 माइक्रोन बाँझ सिरिंज एक लंबे (100 मिमी) डिस्पोजेबल तरल माध्यम में डाला सुई से जुड़ी फिल्टर का उपयोग करके सेल निलंबन में हे 2 निकालें। Headspace और बुलबुला 5 मिनट के लिए 2 एन / सीओ 2 (Hungate और मैसी 17 की तुलना) के साथ संस्कृति फ्लश। स्तंभ में टीका जब तक अंधेरे में नमूना रखें।

3. आइटम और प्रयोगात्मक सेट अप के लिए अलग अलग हिस्सों की तैयारी

नोट: प्रयोगात्मक सेट अप के लिए आवश्यक उपकरणों के बारे में जानकारी, मात्रा और विशिष्टताओं 2 टेबल में सूचीबद्ध हैं।   आइटम है कि प्रयोगात्मक सेट अप के लिए इस्तेमाल किया जाएगा के कुछ हिस्सों में पहले से तैयार कर रहे हैं और व्यक्तिगत रूप से एक भी पूंजी पत्र (एजी), 2 टेबल में सूचीबद्ध साथ लेबल रहे हैं और दिखाया चित्रा 1 के रूप में पास अप से। इटैलिक अक्षरांकीय कोड उपकरण तालिका 2 में अलग अलग रखा करने के लिए देखें और चित्र 1 में दिखाया गया है।

  1. आदेश स्तंभ के लिए नमूना बंदरगाहों (डी) तैयार करने के लिए, चुस्त ब्यूटाइल रबर डाट (A.3) के साथ बंदरगाहों को बंद करें। ब्यूटाइल रबर डाट में एक स्टेनलेस स्टील सुई (डी ') डालें। सुनिश्चित करें कि सुई की नोक स्तंभ के केंद्र में है।
    1. एक रबर ट्यूब (D.2) के लिए सुई कनेक्ट और एक गर्मी हटना ट्यूब (D.3) के साथ संबंध सील। एक छोटे से Luer ताला ट्यूब कनेक्टर ( 'D.5), एक गर्मी हटना ट्यूब (D.3) के साथ संबंध सील और एक उचित प्लास्टिक की टोपी के साथ ट्यूब कनेक्टर कवर करने के लिए ट्यूब के दूसरे छोर संलग्न (D.6) ।
      नोट: नमूना बंदरगाहों की वांछित संख्या पर निर्भर करता है यह विभिन्न नमूने बंदरगाहों के साथ एक मुख्य बंदरगाह प्रदान करने के लिए आवश्यक है - therefoब्यूटाइल रबर डाट में एक तिरछा कोण में स्टेनलेस स्टील सुई (D.1) सम्मिलित कर रहे हैं।
  2. आदेश, स्तंभ के लिए मध्यम और मुक्ति बोतलें कनेक्ट अगले चरणों का पालन ब्यूटाइल रबर डाट को संशोधित करने के लिए:
    1. (; E.4 E.3) ब्यूटाइल रबर डाट (E.2) में दो स्टेनलेस स्टील केशिकाओं डालें। इन केशिकाओं के लिए उपयुक्त रबर ट्यूब (E.6) कनेक्ट और गर्मी हटना ट्यूब (E.5) के साथ संबंध सील।
    2. एक ट्यूब कनेक्टर (E.7) अब केशिका (E.3) की ट्यूब के दूसरे छोर से जोड़े और यह भी एक गर्मी हटना ट्यूब (E.5) के साथ इस कनेक्टर तय कर लो।
    3. छोटे केशिका (E.4) से जुड़ी अन्य ट्यूब का नि: शुल्क समाप्त करने के लिए एक स्टेनलेस स्टील सुई (E.11) कनेक्ट, कनेक्शन मुहर के साथ गर्मी हटना ट्यूब (E.5), और के दूसरे छोर डालें एक छोटे ब्यूटाइल रबर डाट में स्टेनलेस स्टील सुई (E.10)। एक बड़ी ब्यूटाइल रबर डाट (G.2) में दो स्टेनलेस स्टील केशिकाओं (G.3) डालें और उचित रबर ट्यूब (G.4; G.5) देते हैं। एक मध्यम मुक्ति बोतल केशिका (डब्ल्यू 2) के लिए कम रबर ट्यूब (G.4) से मुक्त अंत कनेक्ट। एक छोटी ट्यूब कनेक्टर (G.6) के साथ लंबे समय तक ट्यूब (G.5) के मुक्त अंत लैस। आदेश में एक दूसरे के निर्वहन की बोतल के लिए एक और butyl रबड़ डाट तैयार करने में इन चरणों को दोहराएँ।
  3. आदेश स्तंभ के लिए दो मीडिया आपूर्ति लाइनों का उत्पादन करने में दो स्टेनलेस स्टील सुई (F.3) एक butyl रबड़ डाट (F.2) में डालने से मध्यम वितरण पैनल (एफ) के लिए डाट तैयार करें। सुई से प्रत्येक के लिए एक रबर ट्यूब (F.4) देते हैं और क्रमश: रबर ट्यूब से एक के लिए एक माध्यम बोतल केशिका (C1) को जोड़ने।
  4. आदेश मध्यम आपूर्ति लाइन के लिए ग्रंथियों (बी) तैयार करने के लिए, एक मध्यम कनेक्टआपूर्ति केशिका (C2) एक छोटी ट्यूब कनेक्टर (B.3) एक रबर ट्यूब (B.4) के साथ करने के लिए। एक और मध्यम आपूर्ति ग्रंथि के लिए इस चरण को दोहराएँ।
    1. मध्यम निर्वहन लाइन के लिए ग्रंथियों तैयार करने के लिए लंबे समय तक मध्यम मुक्ति केशिका (W1) का उपयोग करने के बजाय और पिछले चरणों का पालन करें (चित्रा 1 बी में तुलना ())।
      नोट: यह इनलेट लेबल और उचित विधानसभा में सहायता करने के लिए टेप के विभिन्न रंगों के साथ दुकान के लिए उपयोगी है।
  5. दो लंबे Luer एक रबर ट्यूब (C.1) में स्टेनलेस स्टील सुई (C.2) लॉक और सुनिश्चित करें कि सुई के सुझावों अन्य के बाहर 4 सेमी तक पहुंच बनाने के डालने से दौर से गुजर गैस विनिमय पैनल (सी) के लिए भागों इकट्ठा ट्यूबिंग का अंत। साथ पॉलिमर गोंद (C.8) ट्यूब भरें और कम से कम 6 घंटे के लिए विधानसभा सूखी।
    1. शिथिल कपास (C.4) के साथ दो Luer ताला कांच सीरिंज (C.3) भरें।
    2. अलग-अलग दो ब्यूटाइल रगड़ तैयारदिसंबर stoppers (C.5), एक स्टेनलेस स्टील सुई डाला (C.6) और एक स्टेनलेस स्टील सुई (C.7) के साथ एक दूसरे के साथ। कांच सीरिंज के लिए अभी तक कनेक्ट न करें।
  6. मध्यम बोतल और गैस पैक (जीपी) के साथ लाइन में बाद में उपयोग के लिए एक गिलास सिरिंज (E.8) कपास (E.9) के साथ भरा तैयार करें।
  7. गैस पैक के वाल्व पर एक रबर ट्यूब (gp.1) जोड़ने के द्वारा एक 10 एल गैस पैक (जीपी) के लिए उपकरण इकट्ठा करो। रबर ट्यूब के मुक्त अंत में एक ट्यूब कनेक्टर (gp.2) डालें। एक सेकंड 10 एल गैस पैक के लिए इस प्रक्रिया को दोहराएँ।

4. कॉलम और उपकरण का बंध्याकरण

नोट: सामग्री के गुणों पर निर्भर करता है, उपकरण निम्नलिखित तीन तरीकों में से एक द्वारा निष्फल है:

  1. सूखी ओवन (4.25 घंटे के लिए 180 डिग्री सेल्सियस) से कांच के बने उपकरण जीवाणुरहित:
    1. मध्यम बनाने के लिए उपकरणों जीवाणुरहित (देखें धारा 1.2) को अलग से और अग्रिम में। इसलिए, 2 एक्स 5 एल कांच की बोतलें तैयार करने और खोलने और एल्यूमीनियम पन्नी के साथ टोंटी को कवर किया। पैक एक गर्मी प्रतिरोधी कंटेनर और में 4 एक्स 5 मिलीग्राम और 5 एक्स 2 मिलीलीटर कांच pipettes सभी उपकरण ओवन बाँझ।
    2. स्तंभ चरण में एक दूसरे सेट अप के लिए उपकरणों जीवाणुरहित। लपेटें कांच सीरिंज (C.3; E.8; F.1 - धारा 3 में तैयार) एल्यूमीनियम पन्नी के साथ और सुनिश्चित करें कि इसी ब्यूटाइल रबर डाट हटा कर रहे हैं।
    3. कांच के मोती (.2) एक गिलास बीकर में रखें और एल्यूमीनियम पन्नी के साथ शीर्ष कवर। इसके अलावा पारदर्शी कांच की प्लेट (A.4), 4 एक्स बड़े ट्यूब कनेक्टर्स (B.2) और एल्यूमीनियम पन्नी और ओवन बाँझ सब कुछ के साथ 3 तरह कनेक्टर (G.7) ​​को कवर किया।
  2. आटोक्लेव (120 डिग्री सेल्सियस, 10 बार, 20 मिनट) द्वारा autoclavable प्लास्टिक और तरल पदार्थ जीवाणुरहित:
    1. पहला कदम है, Ste मेंमध्यम, 3 NaHCO -buffer समाधान और 5 एल कांच की बोतल के लिए 2 ब्यूटाइल रबर stoppers के साथ Widdel कुप्पी rilize।
      नोट: ब्यूटाइल रबर डाट पहले ultrapure पानी में उबलते 3 बार से तैयार किया जाता है और फिर पानी का एक सा है, एल्यूमीनियम पन्नी के साथ कवर के साथ एक गिलास बीकर में autoclaved। गीला डाट डालने के लिए आसान कांच की बोतलों में कर रहे हैं।
    2. एक दूसरे चरण में प्रयोगात्मक स्तंभ की स्थापना के लिए उपकरणों बाँझ। आदेश, आटोक्लेव में नसबंदी के लिए स्तंभ तैयार शीर्ष खोलने, मीडिया की आपूर्ति झरोखों, मीडिया मुक्ति झरोखों, और headspace को लपेटने के लिए autoclaving पहले एल्यूमीनियम पन्नी के साथ वेंट में।
    3. उचित प्लास्टिक की टोपियां (D.'6) के साथ नमूना बंदरगाहों (D.'5) को कवर किया और autoclaving पहले अकड़न (D.4) को हटाने के लिए सुनिश्चित करें।
    4. लपेटें ब्यूटाइल रबर डाट और मध्यम और मुक्ति बोतलें (E.2 के लिए इसी केशिकाओं, 2 एक्स G.2 - तैयार मैंn धारा 3), कांच सीरिंज के लिए छोटे डाट (2 एक्स C.5; E.'10 '; F.'2 - धारा 3) और मध्यम आपूर्ति और मुक्ति ग्रंथियों (से जुड़े केशिकाओं में तैयार S2, W1 - धारा 3.4) एल्यूमीनियम पन्नी में में तैयार किया और आटोक्लेव में सभी उपकरणों बाँझ।
    5. नसबंदी के बाद, एक और 4 घंटे के लिए 60 डिग्री सेल्सियस पर एक ओवन में निष्फल स्तंभ और उपकरण सूखी।
  3. चूंकि पंप ट्यूबिंग (पीटी) autoclavable नहीं है, उन्हें एक इथेनॉल (EtOH) समाधान (80% EtOH, 20% पानी) में बाँझ। EtOH-समाधान के साथ एक उचित बीकर भरें और उस में पंप ट्यूबिंग जगह है, यह सुनिश्चित करना है कि ट्यूब पूरी तरह से EtOH-समाधान से भर जाता है। 3 घंटे के बाद बाहर ले जाओ और पूर्व निष्फल एल्यूमीनियम पन्नी (ओवन निष्फल) में सीधे लपेट और 2 घंटे के लिए आरटी पर सूखी।

5. स्तंभ और उपकरण के विधानसभा

  1. स्तंभ (ए) के एक फ्लैट सतह पर जगह और एक प्रयोगशाला स्टैंड और clamps के साथ स्थिर। बाँझ शर्तों के तहत काम करने के लिए सुनिश्चित करें (जैसे, एक लेम्प बर्नर के 40 सेमी के भीतर या एक लामिना का प्रवाह हुड के तहत)। ध्यान से शीर्ष खोलने से एल्यूमीनियम पन्नी को हटाने और निष्फल कांच मोती (.2) में भरें।
    1. घड़ी का शीशा (A.4) क्रम में कसकर बंद करने के लिए क्षेत्र में जहां यह स्तंभ के साथ संपर्क में हो जाएगा में भीतरी सतह के लिए पॉलिमर गोंद (A.5) को लागू करने से स्तंभ तैयार करें। हल्के ताकि दोनों भागों कसकर एक साथ गोंद में स्तंभ के शीर्ष पर जगह में घड़ी का शीशा दबाएँ। स्थापना शुष्क करने के लिए कम से कम 6 घंटा की अनुमति दें।
      नोट: यह स्तंभ बढ़त और घड़ी कांच के बीच एक बाँझ, ठीक लचीला तार करने के लिए जगह आसानी से प्रयोग के बाद घड़ी का शीशा हटाने के लिए आदेश में, संभव है।
  2. बाँझ शर्तों के तहत काम करते हुए देते हैं स्तंभ के लिए निम्न भागों:
    1. रबर ट्यूब (B.1) और मध्यम आपूर्ति और मुक्ति झरोखों को इसी ट्यूब कनेक्टर्स (B.2) कनेक्ट ((चित्रा 1 बी) की तुलना)।
    2. ग्रंथियों (B.3) की ट्यूब कनेक्टर्स स्तंभ पर इसी कनेक्टर्स के लिए (धारा 3.4 में तैयार) मीडिया आपूर्ति के लिए कनेक्ट और छुट्टी ((चित्रा 1 बी) की तुलना)।
    3. Headspace गैस विनिमय पैनल संलग्न (चित्रा 1 (सी) की तुलना - धारा 3.5 में तैयार) headspace करने के लिए स्तंभ पर वेंट और इसी स्टेनलेस स्टील सुई (C.2) और डालने के लिए कांच सीरिंज (C.3) कनेक्ट उचित ब्यूटाइल रबर डाट (C.6; C.7 - धारा 3.5.2 में तैयार) कपास से भरे गिलास में सीरिंज (C.3)।
  3. (मुक्ति की बोतलों के लिए butyl रबड़ डाट डालें 2 एक्स G.20; - दो बाँझ 3 एल कांच की बोतलें (G.1) में धारा 3.2) में तैयार, और 3 तरह कनेक्टर (G.7) ​​के लिए बोतलों (G.6) की ट्यूब कनेक्टर्स कनेक्ट।
  4. मध्यम मुक्ति ग्रंथि केशिका (W1) एक निर्वहन बोतल केशिका (डब्ल्यू 2) पंप ट्यूबिंग (पीटी) के साथ के मुक्त अंत करने के मुक्त अंत कनेक्ट करें। दूसरी मध्यम मुक्ति ग्रंथि केशिका और दूसरे मुक्ति की बोतल के लिए इस प्रक्रिया को दोहराएँ।
  5. मध्यम आपूर्ति ग्रंथि केशिका (S2) पंप ट्यूबिंग (पीटी) के साथ का नि: शुल्क समाप्त करने के लिए एक मध्यम बोतल केशिका (एस 1) के मुक्त अंत कनेक्ट करें। दूसरी मध्यम बोतल केशिका और दूसरा मध्यम आपूर्ति ग्रंथि केशिका के लिए इस प्रक्रिया को दोहराएं।
  6. माध्यम के कांच सिरिंज में - इसी केशिकाओं (धारा 3.3 में तैयार F.2) के साथ डाट डालने से मध्यम वितरण पैनल इकट्ठावितरण पैनल (F.1)।
  7. मध्यम बोतल के लिए butyl रबड़ डाट के कनेक्टर के लिए मध्यम वितरण पैनल कनेक्ट (E.7 - चित्र 1 में एफ तुलना)।
  8. ताला स्टेनलेस स्टील सुई Luer करने के दौर से गुजर गैस विनिमय पैनल के लिए 2 एन / सीओ 2 गैस लाइन कनेक्ट (चित्रा 1 में स्थिति (LLF) देखें), और कम दबाव पर स्तंभ स्थापना और एन 2 / सीओ 2 के साथ केशिका सिस्टम फ्लश (<10 मिलीबार)। मध्यम बोतल केशिका (E.3), 3 तरह कनेक्टर (जी 7), और नमूना बंदरगाहों (D.5) के खुले सिरों पर गैस की एक बहिर्वाह बनाए रखें। इसलिए, नमूना बंदरगाहों (D.6) थोड़ा खुला की टोपी है, बाहर बह गैस का एक overpressure के माध्यम से बाँझ स्थिति बनाए रखने के लिए सुनिश्चित करें।
    1. कम से कम 20 मिनट के लिए पूरा स्थापना फ्लश।
      नोट: इसके अलावा, यह outgassi बंद करने के लिए संभव हैएनजी सुई (C.6) एक उपयुक्त रबर ट्यूब और व्यवस्था पूरी स्थापना निस्तब्धता की दक्षता बढ़ाने के लिए एक क्लैंप के साथ headspace गैस विनिमय पैनल की।
  9. इस बीच, एन के साथ एक 10 एल गैस बैग (जीपी) को भरने के 2 / सीओ 2 (वी / वी, 90/10), भरने और deaerating पूरी मात्रा (एक वैक्यूम पंप का उपयोग) बैग सुनिश्चित करने के लिए 10 राउंड के बाद पूरी तरह से ऑक्सीजन में कमी की है । अंतिम भरने के बाद गैस पैक के वाल्व को बंद करने के लिए सुनिश्चित करें। एक दूसरा गैस पैक के साथ इस प्रक्रिया को दोहराएँ लेकिन deaeration के बाद वाल्व बंद (यानी, इसे खाली छोड़ दें)।
    नोट: एन 2 / सीओ 2 गैस भरा पैक आदेश पम्पिंग द्वारा मध्यम नुकसान के कारण बढ़ रही headspace मात्रा क्षतिपूर्ति करने में मध्यम बोतल से जोड़ा जाएगा। एन 2 / सीओ 2 प्लावित, लेकिन खाली गैस पैक, बाद में आदेश गैस की वजह से तरल निर्वहन की मात्रा में वृद्धि करने के दौर से गुजर बचने के लिए अनुमति देने के लिए मुक्ति की बोतलों के लिए जोड़ा जाएगा।
  10. टी डालें(- धारा 3.6 में तैयार E.8) कपास के साथ भरा बाँझ कांच सिरिंज में - वह रबर डाट (धारा 3.2.3 में तैयार E.10) Butyl।
  11. भरा है और बंद कर दिया मध्यम बोतल जगह - मध्यम बोतल (E.2) के लिए डाट के बगल में प्रयोगशाला बेंच पर (ई धारा 1 में तैयार), और मध्यम निम्न प्रक्रिया का उपयोग करने के लिए बोतल डाट कनेक्ट करने के लिए तैयार:
    1. एक नली क्लैंप के साथ इसी रबर ट्यूब (E.5) बंद करके केशिका (E.3) में 2 एन / सीओ 2 गैस का प्रवाह बंद करें।
    2. हल्के से मध्यम ब्यूटाइल रबर बोतल बंद डाट उठा और एक तुला, लंबी धातु सुई (1 मिमी x 140 मिमी) टोंटी में से एक निष्फल, कपास -filled सिरिंज फांसी से 2 एन / सीओ 2 (50 मिलीबार) के साथ headspace निकलवाने मध्यम बोतल के (Hungate और मैसी 17 की तुलना)।
      3. (E.2) मध्यम बोतल (ई) में डालें।
    3. एक डिस्पोजेबल सिरिंज सुई (पहले दौर से गुजर निस्तब्धता के लिए प्रयोग किया जाता) की लंबी धातु सुई बदलें (0.9 मिमी x 45 मिमी, व्यापक रूप से उपलब्ध है) और व्यवस्था एन 2 / सीओ के साथ मध्यम बोतल के दौर से गुजर फ्लश करने में डाट में इंजेक्षन 2।
    4. मध्यम बोतल की डाट से जुड़े - गैस सिरिंज (धारा 5.10 में इकट्ठे E.8) के खुले अंत में गैस का एक मामूली बहिर्वाह है करने के लिए सुनिश्चित करें। मध्यम बोतल (ई) और कम से कम 4 मिनट के लिए कांच सिरिंज (E.8) के दौर से गुजर फ्लश।
  12. इस बीच, नमूना बंदरगाहों में से प्लास्टिक की टोपियां (D.6) (D.'5) कस और एक क्लैंप (D.4) इसी के साथ रबर टयूबिंग (D.2) बंद करें।
    नोट: यदि आवश्यक हो, खोलoutgassing सुई (C.6) headspace गैस विनिमय पैनल फिर से आदेश सुई के खुले अंत में गैस की एक बहिर्वाह बनाए रखने के लिए।
  13. 10 एल गैस पैक, एन 2 / सीओ 2 (धारा 5.9 में तैयार) के साथ भरा प्रयोगशाला बेंच पर, रखें। सुनिश्चित करें कि ट्यूब कनेक्टर कांच सिरिंज (E.8) मध्यम बोतल से जुड़ा के खुले अंत के बगल में एक स्थिति में है।
  14. कम से कम 4 मिनट के लिए मध्यम बोतल (ई) के दौर से गुजर निस्तब्धता के बाद, निस्तब्धता सिरिंज के एन 2 / सीओ 2 गैस लाइन को बंद करने और जल्दी से डाट (E.2) से बाहर इंजेक्शन सुई खींच। मध्यम बोतल के दौर से गुजर के भीतर गैस के शेष overpressure कांच सिरिंज (E.8) के माध्यम से जारी किया जाएगा।
    1. जल्दी से गैस पैक के वाल्व खोलने और हल्के से बैग पर प्रेस आदेश ट्यूब और गैस पैक के कनेक्टर फ्लश करने में एन 2 / सीओ 2 के एक बहिर्वाह बनाए रखने के लिए।
    2. जैसे ही overpressure मध्यम बोतल से जारी है, जल्दी से कांच सिरिंज (E.8) की इसी कनेक्टर को गैस पैक (gp.3) के कनेक्टर से कनेक्ट।
  15. एक खाली 10 एल गैस पैक (जीपी) है कि पहले 3 तरह कनेक्टर (G.7) ​​मुक्ति बोतलों से जुड़ा से मुक्त बंदरगाह के लिए 2 एन / सीओ 2 (धारा 5.9 में तैयार) के साथ 10 बार प्लावित किया गया था कनेक्ट करें। गैस पैक के वाल्व बंद कर रखने के लिए सुनिश्चित करें।
  16. Outgassing सुई (C.6) से गैस की एक बहिर्वाह बनाए रखने के लिए, (स्थिति LLF सी चित्रा 1 में) एन 2 / सीओ 2 गैस लाइन (<0.1 मिलीबार) headspace गैस विनिमय पैनल में के दबाव को कम।
  17. पंप ट्यूबिंग (पीटी) पंप (पी) में डालें और मध्यम बोतल (ई) की इसी रबर ट्यूब (E.6) से नली बंद को हटा दें।
    1. गैस पैक के वाल्व (जीपी) खोलेंमुक्ति बोतलें (जी) से जुड़ा है, जबकि निर्वहन बोतलें बहिर्वाह मध्यम से भर हवा गैस पैक में रिलीज होने के लिए अनुमति देने के लिए।
  18. पंप शुरू और मध्यम वितरण पैनल की निगरानी (देखें (एफ)) मध्यम के साथ भरने। पैनल में शेष गैस को दूर करने के रूप में यह एक औंधा स्थिति में यह धारण करके भरता है सुनिश्चित करें। गैस केशिकाओं कि पंप से जुड़े रहे हैं के माध्यम से जारी की है।
  19. स्तंभ मॉनिटर के रूप में यह माध्यम के साथ भरता है, और व्यवस्था का अनुकरण करने के लिए, 0.45 एल / दिन का एक उचित पंप दर है, जो 10 मिमी फे (द्वितीय) / एम 2 / डी के एक खड़ी प्रवाह करने के लिए परिवर्तित किया जा सकता करने के लिए पंप समायोजित ब्याज की रासायनिक प्रवाह।
  20. प्रकाश स्रोत (एल) स्तंभ के ऊपरी छोर से ऊपर 2 सेमी स्थापित करें और आदेश स्तंभ के ऊपर से बाहर radiating से प्रकाश को रोकने के लिए एक अंधेरे टेप और / या एल्यूमीनियम पन्नी के साथ स्तंभ के आसपास ऊपरी 10 सेमी को कवर किया और स्तंभ के निचले हिस्से रोशन। पूरे कवरबाहरी प्रकाश स्रोतों से स्तंभ की रोशनी को रोकने के लिए आदेश में एक अंधेरे कपड़ा कवर के साथ स्थापना।

कॉलम में बैक्टीरिया का टीका 6.

नोट: एक अजैव नियंत्रण प्रयोग के लिए इस कदम को छोड़ दिया जाता है।

  1. चूंकि सेल संस्कृति सीधे स्तंभ के पक्ष के साथ मुख्य नमूना बंदरगाहों में से butyl रबड़ डाट के माध्यम से कॉलम में इंजेक्ट किया जाएगा, सुइयों कि काफी लंबे समय के स्तंभ शरीर के केंद्र तक पहुंचने के लिए कर रहे हैं के साथ छह सीरिंज तैयार किया है सुनिश्चित करें।
  2. स्तंभ (A.3) एक EtOH समाधान (80%) के साथ कम से छह मुख्य नमूना बंदरगाहों में से butyl रबड़ डाट के बाहर जीवाणुरहित।
  3. तैयार टीका (धारा 2 में तैयार) के लिए संस्कृति के साथ सीरम बोतल है और EtOH समाधान की कई बूँदें ज्वलंत द्वारा ब्यूटाइल रबर डाट बाँझ। संस्कृति के एक विभाज्य लेने से पहले बाँझ एन 2 / सीओ 2 के साथ सिरिंज फ्लश। लो 1 मिलीलीटर ओऑक्सीजन में कमी सेल समाधान एफ और मुख्य नमूना बंदरगाहों (A.3) के butyl रबड़ डाट के माध्यम से स्तंभ के केंद्र में यह इंजेक्षन।
    नोट: बैक्टीरिया विकास पर निर्भर करता है, यह पंप दर से धोया जा रहा से संस्कृतियों को रोकने के लिए सेल के विकास और विकास के लिए अंतराल चरण के पहले दिन के दौरान समायोजित (या यहां तक ​​कि पंप बंद) करने के लिए आवश्यक हो सकता है।

7। सैम्पलिंग

नोट: रासायनिक ढ़ाल उस स्तंभ के अंदर विकसित भर नमूने एकत्र करने में, यह गहरे बंदरगाहों से पहले शीर्ष नमूना बंदरगाहों से नमूने शुरू करने के लिए, के रूप में मात्रा की हानि होती आवश्यक है। (उदाहरण के लिए एक लेम्प बर्नर के 40 सेमी के भीतर या एक लामिना का प्रवाह हुड के तहत काम करके) बाँझ स्थिति बनाए रखने के लिए सुनिश्चित करें।

  1. पहले नमूने टीका के बाद 24 घंटे लीजिए। सिरिंज कि बाँझ एन के साथ नमूना लेने के लिए इस्तेमाल किया जाएगा फ्लश 2 / सीओ 2, आदेश SA में ऑक्सीजन इंजेक्शन से बचने के लिएmpling बंदरगाहों (डी)। नमूना लेने से पहले एन 2 / सीओ 2 के साथ सिरिंज भरने के लिए सुनिश्चित करें।
  2. जल्दी से प्लास्टिक की टोपी (D.6) को हटाने और ट्यूब कनेक्टर (D.5) में नमूना सिरिंज डालें। सिरिंज और ट्यूब कनेक्टर के बीच एक छोटे से अंतराल बनाए रखें। सिरिंज से गैस रिलीज और एन 2 / सीओ 2 के साथ ट्यूब कनेक्टर फ्लश।
    1. मजबूती ट्यूब कनेक्टर के लिए सिरिंज कनेक्ट। दबाना (D.4) निकालें और लगभग 1 मिलीलीटर की एक नमूना लेने लगते हैं।
  3. नमूना ड्राइंग के बाद और सिरिंज निकालने से पहले, दबाना (D.4) देते हैं। तब नमूना सिरिंज को हटाने और मजबूती से इसी प्लास्टिक की टोपी (D.6) के साथ ट्यूब कनेक्टर (D.5) बंद करें।
  4. तुरंत हर बंदरगाह से नमूना लेने के लिए कदम 7.1-7.3 दोहराएँ।
  5. नमूने के अगले सेट में हर 24 घंटा लीजिए।
    नोट: अलग-अलग समय पर कदम अतिरिक्त नमूने के लिए, यह एक छोटा सा AM दूर करने के लिए आवश्यक हैनमूने के ount (जैसे, 0.2-0.4 एमएल) के शुरू में नमूना पहले नमूना ट्यूब के अंदर अवशिष्ट मीडिया को दूर करने के लिए और स्तंभ के अंदर से प्रतिनिधि नमूने प्राप्त करने के क्रम में लिया जा सकता है।

8. विश्लेषण के तरीकों

  1. ऑक्सीजन मात्रा का ठहराव:
    नोट: प्रवाह के माध्यम से मध्यम और स्तंभ के दौर से गुजर भीतर ऑक्सीजन एकाग्रता गैर invasively मात्रा निर्धारित है और गैर विध्वंस ऑप्टिकल ऑक्सीजन सेंसरों और ऑक्सीजन संवेदनशील 0.5 x 0.5 सेमी (तथाकथित optodes) के फ्लोरोसेंट पन्नी पैच का उपयोग, साथ चिपके स्तंभ सिलिकॉन गोंद (A.6) का उपयोग कर के भीतरी कांच की दीवार। यह सुनिश्चित किया गया है कि ऑक्सीजन संवेदनशील पन्नी पैच आदेश विश्वसनीय रीडिंग प्राप्त करने के फे प्रजातियों के लिए असंवेदनशील हैं।
    1. optodes उस स्तंभ में इस्तेमाल कर रहे हैं के लिए उचित अंशांकन मानकों के साथ कंप्यूटर सॉफ्टवेयर जांच करने के लिए सुनिश्चित करें। ऑप्टिकल ऑक्सीजन सेंसर एक विशिष्ट calibrat के साथ आएमाप के लिए आयन एक इसी पीसी नियंत्रित फाइबर ऑप्टिक ऑक्सीजन मीटर का उपयोग कर।
    2. माप शुरू और ऑक्सीजन संवेदनशील पन्नी उस स्तंभ के पारदर्शी कांच की दीवार के अंदर चिपके के लिए एक सही कोण पर ऑक्सीजन मीटर की बहुलक ऑप्टिकल फाइबर आयोजित करने का ख्याल रखना।
    3. स्तंभ भर में हर एक हे 2 मापने बिंदु के लिए माप दोहराएँ।
  2. फे (द्वितीय) और जलीय नमूनों की कुल फे विश्लेषण:
    1. चूंकि फे (द्वितीय) तेजी से तटस्थ पीएच पर हवा में ऑक्सीजन से ऑक्सीकरण हो जाता है, जलीय फे (द्वितीय) मात्रा का ठहराव के लिए तरल नमूने 1 एम एचसीएल समाधान में तुरंत स्थिर। 1 के अंतिम नमूना मात्रा के लिए एमएल मिश्रण 0.5 मिलीलीटर 2 एम एचसीएल के साथ 0.5 मिलीलीटर तरल नमूना।
    2. 30 मिनट के लिए hydroxylamine हाइड्रोक्लोराइड के साथ 1 एम एचसीएल स्थिर नमूना के एक विभाज्य (10% भार / वी, 1 एम एचसीएल में) incubating के बाद कुल फे यों। यह अभिकर्मक कम कर देता है सब फे (तृतीय) फे (द्वितीय) के लिए, तो Ferrozine परख के माध्यम से मात्रा निर्धारित किया जा सकता है, जो
    3. एक माइक्रो अनुमापांक प्लेट रीडर का उपयोग एक Ferrozine परख प्रदर्शन। 562 एनएम के तरंग दैर्ध्य में absorbance के उपाय। detectable फे (द्वितीय) और कुल फे सांद्रता के लिए सीमा के भीतर मानक है सुनिश्चित करें।
      नोट: तरल नमूने में फे सांद्रता मानक calibrations से अधिक है, यह 1 एम एचसीएल के साथ स्थिर नमूना कमजोर करने के लिए आवश्यक है।
    4. कुल फे और फे (द्वितीय) के बीच के अंतर से फे (तृतीय) की एकाग्रता की गणना।

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Representative Results

नियंत्रण प्रयोग

अजैविक नियंत्रण प्रयोगों (10 दिन) लगातार कम ऑक्सीजन सांद्रता का प्रदर्शन (ओ 2 <0.15 फे (द्वितीय में कोई महत्वपूर्ण उतार चढ़ाव के साथ मिलीग्राम / एल)) -प्रोफ़ाइल उमड़ने पानी स्तंभ भर में। अवक्षेप के गठन (संभवतः फे (iii) (oxyhydr-) आक्साइड) मध्यम जलाशय और 500 माइक्रोन 440 माइक्रोन से समग्र फे (द्वितीय) एकाग्रता में मामूली कमी कनेक्शन के माध्यम से 10 से अधिक दिनों कुछ ऑक्सीजन प्रसार का संकेत में रबर का बना (जैसे, E.6, चित्रा में gp.1 1) 22 इस प्रयोग के लिए, सबसे कम ऑक्सीजन सांद्रता कि यथोचित प्राप्त थे ≤0.15 मिलीग्राम / एल थे और एक संवेदनशील ऑक्सीजन मात्रा का ठहराव के लिए और पता लगाने की सीमा से ऊपर रेंज में है। 0.03 मिलीग्राम / एल। नीचे 0.15 मिलीग्राम / एल ऑक्सीजन मूल्यों आर लिए कर रहे हैंइस पत्र के emainder 'के रूप में ऑक्सीजन में कमी "के लिए भेजा।

जैविक प्रयोग

दर्शनीय मापदंडों, सेल के विकास, और पानी कॉलम में परिवर्तन

दिन 0 कोई अवक्षेप दिखाई दे रहे थे (चित्रा 2 ए) पर टीका करने से पहले। यह संकेत दिया है कि स्तंभ ठीक से सेटअप किया गया और कहा कि कोई ऑक्सीजन मौजूद थे (तुलना चित्रा 3 ए) कि फे (द्वितीय) के ऑक्सीकरण और फे के गठन (तृतीय) अवक्षेप को जन्म दे सकता है। नतीजतन, फे (द्वितीय) एकाग्रता उमड़ने पानी स्तंभ के दौरान स्थिर के रूप में यह चित्रा -4 ए में प्रोफ़ाइल में दिखाया गया है था। चित्रा 2 एक से पता चलता है कि प्रकाश ढाल के भीतर ऊपरी 6 सेमी तक सीमित कर दिया गया थास्तंभ सिलेंडर में कांच के मोती मैट्रिक्स का उपयोग करके पानी स्तंभ।

टीका के बाद पानी स्तंभ 84 घंटा के शीर्ष 2.0 सेमी के भीतर हरे रंग cyanobacteria (चित्रा 2 बी) के विकास को इंगित करता है। -3 सेमी की गहराई (चित्रा 2 बी में तीर से प्रकाश डाला) में उल्लेखनीय प्रकाश नारंगी बैंड हरी बैंड नीचे फे-अवक्षेप कि आणविक ऑक्सीजन द्वारा फे (द्वितीय) ऑक्सीकरण के दौरान गठित, cyanobacteria द्वारा उत्पादित की वजह से है। इसी अवक्षेप भी पानी स्तंभ की सतह पर दिखाई दे रहे थे। प्रकाश नारंगी फोम के बाद टीका (चित्रा 2 बी) पानी स्तंभ सतह 84 घंटा पर गठित cyanobacteria द्वारा हे 2 के उत्पादन का संकेत है। ऑक्सीजन की वजह से पानी स्तंभ शायद गठन की सतह पर अवक्षेप कि कम से outgassing हैसतह। अवशिष्ट फे (द्वितीय) अंत में सतह पर ऑक्सीकरण और गठन गिलास मनका मैट्रिक्स पर अवक्षेप था।

ऑक्सीजन ढाल

0 दिन पर टीका करने से पहले, तरल माध्यम में प्रारंभिक हे 2 एकाग्रता निर्धारित किया गया था। चित्रा 3 एक स्पष्ट रूप से पता चलता है कि पूरे पानी स्तंभ भर हे 2 के लिए एकाग्रता लगातार नियंत्रण प्रयोग में एकाग्रता उपस्थित नीचे था। पूर्व टीका हे 2 -concentration 0.13 मिलीग्राम / लो 2 (ओ 2 मतलब = 0.099 ± 0.002 मिलीग्राम / एल) के मूल्यों को पार कर कभी नहीं। यह इंगित करता है कि स्तंभ ऑक्सीजन में कमी की टीका करने से पहले किया गया था।

चित्रा 3 बी में हे 2 एकाग्रता की वृद्धि से पता चलता हैcyanobacteria के साथ टीका के बाद 84 घंटा। यह दिखाई हरी बायोमास (चित्रा 2 बी) के साथ-साथ संश्लेषक उत्पादन और कॉलम में ओ 2 के संचय के साथ संगत कर रहे हैं। हे 2 एकाग्रता 84 घंटे के बाद पानी स्तंभ सतह के नीचे -0.5 सेमी की गहराई में करने के लिए O 2 = 29.87 मिलीग्राम / एल एक अधिकतम एकाग्रता हासिल की। चित्रा 3 बी में हे 2 मूल्यों से संकेत मिलता है कि हे 2 स्तरों पानी स्तंभ (ओ 2> 0.15 मिलीग्राम / एल) के भीतर ऊपरी 8.5 सेमी में पृष्ठभूमि एकाग्रता ऊपर हमेशा थे। काफ़ी उच्च हे 2 सांद्रता (> 0.50 मिलीग्राम / एल) पानी स्तंभ सतह के नीचे -0.5 -5.5 सेमी गहराई से पता चला रहे थे। हे 2 के लिए कम सांद्रता 0.15 मिलीग्राम -10.5 सेमी नीचे गहराई में / एल, ≤ हे 2 के लिए संभव सबसे मापा मूल्य के साथ साथ = 0.09 मिलीग्राम / -20.5 सेमी की गहराई पर एल कि एचटीएमएल का संकेतई क्षेत्रों anoxic थे।

फे (द्वितीय) ढाल

चित्रा 4 से पता चलता है कि फे (द्वितीय) 0 दिन पर एकाग्रता, cyanobacteria के साथ टीका करने से पहले, फे का एक मतलब एकाग्रता के साथ पानी स्तंभ के दौरान स्थिर था (द्वितीय) मतलब = 282.6 ± 6.8 माइक्रोन। 0 दिन मध्यम जलाशय में एकाग्रता फे (द्वितीय) जलाशय = 320.4 ± 11.6 सुक्ष्ममापी था।

Cyanobacteria फे (द्वितीय) एकाग्रता पानी स्तंभ के भीतर ऊपरी 9 सेमी में काफी कमी आई साथ टीका के बाद 84 घंटा। चित्रा 4 बी एक अलग फे (द्वितीय) ढाल, जहां फे की सांद्रता (द्वितीय) के ऊपर की सतह को कमी को दर्शाता है पानी स्तंभ। हालांकि, फे (द्वितीय) अभी भी पानी स्तंभ की सतह पर detectable था। गु ई सबसे कम फे (द्वितीय) एकाग्रता का पता लगाया -0.9 सेमी की गहराई पर सीधे तरल माध्यम सतह के नीचे था। फे (द्वितीय) सांद्रता फे से गहराई के साथ वृद्धि हुई है (द्वितीय) = फे को -0.9 सेमी में 9.9 ± 2.8 सुक्ष्ममापी (द्वितीय) = -8.9 सेमी की गहराई में 258.6 ± 3.1 माइक्रोन के एक खड़ी सकारात्मक रैखिक फे (द्वितीय) गहराई पर ढाल बनाने ([फे (द्वितीय) डी] = (डी + 1.278) ∙ 0.031 -1, डी: गहराई (सेमी) ; आर 2 = 0.9694) ऊपरी 6.8 सेमी तक सीमित कर दिया। -9 सेमी गहराई से नीचे तरल माध्यम में काफ़ी क्षेत्रों में लगातार बने हुए हैं और फे के लिए उनकी सांद्रता में कोई उल्लेखनीय कमी दर्शाते (द्वितीय) फे (द्वितीय) दिवस 0 के आधार पर करने के लिए अपने प्रारंभिक मूल्यों की तुलना में (टी परीक्षण; p> 0.05)।

आकृति 1
चित्रा 1। योजनाबद्ध प्रयोग की स्थापना की। मदों के लिए अक्षरांकीय कोड 2 तालिका में सूचीबद्ध भागों को देखें।href = "https://www.jove.com/files/ftp_upload/54251/54251fig1large.jpg" लक्ष्य = "_blank"> यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

चित्र 2
चित्रा 2। पहले कॉलम सिलेंडर और cyanobacteria के साथ टीका के बाद 84 घंटा के दौरान गिलास मनका मैट्रिक्स में दर्शनीय बदल जाता है। गुलाबी चौकों ऑक्सीजन सेंसर कर रहे हैं। (ए) बंद स्तंभ टीका से पहले की स्थापना में ऊपरी 6 सेमी की अप। तरल भरा एक दृश्य प्रकाश ढाल दिखा स्तंभ। ग्लास मनका मैट्रिक्स ऊपरी 6 सेमी दृश्य प्रकाश ढाल संकरी।   (बी) के बंद टीका के बाद ऊपरी 6 सेमी 84 घंटा के ऊपर। ग्रीन दिखाई बायोमास, स्तंभ, जहां प्रकाश की तीव्रता सबसे अधिक है के शीर्ष में सघन इंगित करता है। एक थोड़े बल से दिखाई नारंगी बैंड, जो फे के गठन से हुई करने के लिए तीर अंक(Iii) से फे (द्वितीय) ऑक्सीकरण आणविक हे 2 cyanobacteria द्वारा उत्पादित द्वारा कारण precipitates। पानी स्तंभ सतह के शीर्ष पर थोड़े बल से दिखाई नारंगी फोम इंगित करता है फे (तृतीय) भी वहाँ precipitating है। हे 2 सतह के माध्यम से outgassing फे का झाग (तृतीय) precipitates कारण बनता है। (सी) भरा स्तंभ सिलेंडर का अवलोकन। Cyanobacteria की दिखाई विकास गहराई के साथ सीमित प्रकाश उपलब्धता के कारण ऊपरी 4 सेमी तक सीमित है। यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

चित्र तीन
पहले पानी स्तंभ और y अक्ष पर गहराई के लिए cyanobacteria। जीरो सेमी के साथ टीका के बाद 84 घंटा के भीतर चित्रा 3. ऑक्सीजन प्रोफ़ाइल पानी Colu इंगित करता हैmn सतह। जबकि नकारात्मक मूल्यों पानी स्तंभ के भीतर गहराई का प्रतिनिधित्व गहराई के लिए सकारात्मक मूल्यों, तरल माध्यम के स्तर से ऊपर headspace को देखें। हे 2 एक्स अक्ष पर सांद्रता के लिए लघुगणकीय पैमाने पर ध्यान दें। खड़ी धराशायी लाइन ऑक्सीजन में कमी की स्थिति (ओ 2 ≤ 0.15 मिलीग्राम / एल) के लिए सीमा को इंगित करता है।   (ए) ऑक्सीजन प्रोफ़ाइल [0 घंटे] टीका से पहले। हे 2 के लिए मान 0.13 लगातार नीचे मिलीग्राम / पानी स्तंभ भर एल थे। (बी) ऑक्सीजन प्रोफ़ाइल टीका के बाद 84 घंटा। हे 2 पानी स्तंभ के ऊपरी 5.5 सेमी में 0.5 मिलीग्राम / एल से ऊपर था। हे 2 सांद्रता ऊपर -8.5 सेमी गहराई क्षेत्रों में पृष्ठभूमि सांद्रता (≥ 0.15 मिलीग्राम / एल, धराशायी लाइन) की तुलना में अधिक थे। गहरी क्षेत्रों हे 2 0.15 मिलीग्राम / एल ≤ साथ ऑक्सीजन में कमी की थी। यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें। चित्रा 4
पहले पानी स्तंभ और cyanobacteria के साथ टीका के बाद 84 घंटा के भीतर चित्रा 4. फे (द्वितीय) प्रोफ़ाइल नोट:। त्रुटि सलाखों Ferrozine परख में एक नमूने की तीन प्रतियों माप से deduced तकनीकी प्रतिकृति प्रतिनिधित्व करते हैं। (ए) फे (द्वितीय) प्रोफ़ाइल [0 घंटे] टीका से पहले। फे (द्वितीय) के लिए मान फे के लिए एक मतलब मूल्य के साथ पानी स्तंभ के दौरान स्थिर थे (द्वितीय) मतलब = 282.6 ± 6.8 माइक्रोन। एकल नमूना फे (द्वितीय) quantifications से फे (द्वितीय) प्रोफ़ाइल परिणाम में बदलाव। फे (द्वितीय) नमूना triplicates पर मात्रा का ठहराव होने की संभावना कम भिन्नता के लिए नेतृत्व करेंगे। (बी) फे (द्वितीय) प्रोफ़ाइल टीका के बाद 84 घंटा। काफ़ी कम फे (द्वितीय) पानी स्तंभ के भीतर ऊपरी 6.8 सेमी में सांद्रता। फे (द्वितीय) -8.9 सेमी गहराई से नीचे मूल्यों उच्च फे दिखाने(द्वितीय) सांद्रता उल्लेखनीय है कि cyanobacteria के साथ टीका से पहले प्रारंभिक फे (द्वितीय) मूल्यों से अलग नहीं है (टी परीक्षण, पी <0.05)। यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

उपकरण मात्रा वस्तु वर्णन जानकारी के विवरण
ब्रांड आदेश संख्या। संदर्भ पता
1 Widdel कुप्पी (5 एल) Ochs 110015 labor-ochs.de
2 कांच की बोतलें (5 एल) Rotilabo Y682.1 carlroth.com
3 कांच pipettes (5 एमएल) 51,714 labor-ochs.de
1 0.22 माइक्रोन Steritop फिल्टर यूनिट (0.22 माइक्रोन polyethersulfone झिल्ली) Millipore X337.1 carlroth.com
0.5 एम 2 एल्यूमीनियम पन्नी -
आपूर्ति - एन 2 - glovebox (100% एन 2) -
- एन 2 / सीओ 2 - गैस (90/10, वी / वी, 50 मिलीबार) -
1 बाँझ Luer ताला कांच सिरिंज, कपास के साथ भरा C681.1 carlroth.com
1 Luer ताला स्टेनलेस स्टील सुई (150 मिमी, 1.0 मिमी आईडी) 201,015 labor-ochs.de
रसायन 4.8 एल MQ-पानी -
5 एल मध्यम समाधान के लिए 100 ग्राम NaCl 433,209 sigmaaldrich.com
34 ग्राम MgSO 4 208,094 sigmaaldrich.com
7.5 ग्राम 2 CaCl C4901 sigmaaldrich.com
1.25 छ एनएच 4 सीएल A9434 sigmaaldrich.com
0.34 छ के.एच. 2 4 पीओ P5655 sigmaaldrich.com
0.45 छ KBR P3691 sigmaaldrich.com
3.3 जी KCl P9541 sigmaaldrich.com
200 मिलीलीटर ऑक्सीजन में कमी ना 2 HCO 3 -buffer समाधान (22 मिमी) -
15 मिलीग्राम सेलेनियम और tungstate समाधान (comp। वू एट अल।, 2014) -
5 मिलीलीटर ना 2 एस 2 ओ 3 समाधान (1 एम) -
2.5 मिलीलीटर समुद्री Phototroph (मध्य प्रदेश) विटामिन समाधान (comp। वू एट अल।, 2014) -
5 मिलीलीटर सांसद तत्व का पता लगाने रोंolution (comp। वू एट अल।, 2014) -
संदर्भ
वू, डब्ल्यू, Swanner, प्रवर्तन निदेशालय, हाओ, लालकृष्ण, Zeitvogel, एफ, Obst, एम, पान, YX, और Kappler, ए (2014)। Precambrian फे (द्वितीय) ऑक्सीकरण के लिए निहितार्थ - समुद्री anoxygenic phototrophic फे (द्वितीय) आक्सीकारक Rhodovulum iodosum के शरीर क्रिया विज्ञान और सेल खनिज बातचीत की विशेषता। Fems माइक्रोबायोलॉजी पारिस्थितिकीय, 88 (3), 503-515।

तालिका 1 मीडियम तैयार करना। उपकरण सूची, आपूर्ति और संस्कृति के माध्यम से तैयार करने के लिए रसायनों।

<टीडी> <टीडी>
मात्रा। रेफरी। वस्तु वर्णन जानकारी के विवरण
के लिये 1 (ए) ग्लास सिलेंडर Y310.1 carlroth.com * कस्टम गिलास विनिर्माण सुविधा के द्वारा संशोधित किया
2 जी (ए .1) काँच का ऊन 7377.2 carlroth.com
1.03 एल (.2) कांच के मोती (Ø 0.55 - 0.7 मिमी) 11079105 biospec.com
6 (A.3) ब्यूटाइल रबर डाट (1.2 सेमी ओ) 271,024 labor-ochs.de
1 (A.4) पेट्री डिश, ग्लास (Ø 8.0 सेमी) T939.1 carlroth.com
40 मिलीलीटर (A.5) पॉलिमर गोंद OTTOSEAL S68 adchem.de
1 1 (A.6) ऑप्टिकल सेंसर ऑक्सीजन पन्नी (ऑक्सीजन विश्लेषण के लिए, नीचे देखें) - अनुरोध पर - presens.de
के लिये 4 (बी) मीडियम ग्रंथियों
4 (B.1) रबड़ टयूबिंग (35 मिमी, 7 मिमी आईडी) 770,350 labor-ochs.de
4 (B.2) Luer ताला ट्यूब कनेक्टर (3.0 मिमी, Luer ताला पुरुष = एलएलएम) P343.1 carlroth.com
4 (B.3) Luer ताला ट्यूब कनेक्टर (3.0 मिमी, Luer ताला महिला = LLF) P335.1 carlroth.com
4 (B.4) रबड़ टयूबिंग (25 मिमी, 0.72 मिमी आईडी) 2600185 newageindustries
.com
के लिये 1 (सी) Headspace गैस विनिमय पैनल
1 (C.1) रबड़ टयूबिंग (50 मिमी, 7 मिमी आईडी) 770,350 labor-ochs.de
2 (C.2) Luer ताला स्टेनलेस स्टील सुई (150 मिमी, 1.0 मिमी आईडी) 201,015 labor-ochs.de
2 (C.3) Luer ताला कांच सिरिंज (10 एमएल) C680.1 carlroth.com
2 जी (C.4) ढीले सूती -
2 (C.5) ब्यूटाइल रबर डाट (1.75 सेमी ओ) 271,050 labor-ochs.de
1 (C.6) स्टेनलेस स्टील सुई (40 मिमी, 1.0 मिमी आईडी) Sterican 4665120 bbraun.de
1 (C.7) Luer ताला स्टेनलेस स्टील सुई (150 मिमी, 1.5 मिमी आईडी) 201,520 labor-ochs.de
(LLF) स्थिति: Luer ताला महिला connectoC.7 पर आर हिस्सा
10 मिलीलीटर (C.8) पॉलिमर गोंद OTTOSEAL S68 adchem.de
के लिये 1 (डी) सैम्पलिंग पोर्ट
1 (D.1) स्टेनलेस स्टील सुई (120 मिमी, 0.7 मिमी आईडी) Sterican 4665643 bbraun.de
1 (D.2) रबर टयूबिंग (40 मिमी, 0.74 मिमी आईडी) 2600185 newageindustries
.com
2 (D.3) हीट सिकोड़ें ट्यूबिंग (35 मिमी, 3 मिमी आईडी सिकुड़) 541458 - 62 conrad.de
1 (D.4) ट्यूब दबाना STHC-C-500-4 tekproducts.com
1 (D.5) Luer ताला ट्यूब कनेक्टर (1.0 मिमी, LLF) P334.1 carlroth.com
1 (D.6) Luer ताला प्लास्टिक की टोपी (एलएलएम) CT69.1 carlroth.com
के लिये 1 (ई) मीडियम बोतल
1 (E.1) कांच की बोतल (5 एल) Rotilabo Y682.1 carlroth.com
1 (E.2) ब्यूटाइल रबर डाट (GL45 के लिए) 444704 labor-ochs.de
1 (E.3) स्टेनलेस स्टील केशिका (300 मिमी, 0.74 मिमी आईडी) 56,736 sigmaaldrich.com
1 (E.4) स्टेनलेस स्टील केशिका (50 मिमी, 0.74 मिमी आईडी) 56737 sigmaaldrich.com
4 (E.5) टयूबिंग हटना (35 मिमी, 3 मिमी आईडी सिकुड़) 541458 - 62 conrad.de
2 (E.6) रबड़ ट्यूबिंग (100 मिमी, 0.74 मिमी आईडी) 2600185 newageindustries
.com
1 (E.7) Luer ताला ट्यूब कनेक्टर (1.0 मिमी, LLF) P334.1 carlroth.com
1 (E.8) Luer ताला कांच सिरिंज (10 एमएल) C680.1 carlroth.com
1 जी (E.9) ढीले सूती -
1 (E.10) ब्यूटाइल रबर डाट (1.75 सेमी ओ) 271,050 labor-ochs.de
1 (E.11) स्टेनलेस स्टील सुई (40 मिमी, 0.8 मिमी आईडी) Sterican 4657519 bbraun.de
के लिये 1 (एफ) मीडियम वितरण पैनल
1 (F.1) Luer ताला कांच सिरिंज (5 एमएल) C679.1 carlroth.com
1 (F.2) ब्यूटाइल रबर डाट (1.75 मिमी ओ) 271,050 labor-ochs.de
2 (F.3) स्टेनलेस स्टील सुई (40 मिमी, 0.8 मिमी आईडी) Sterican 4657519 bbraun.de
2 (F.4) रबर टयूबिंग (40 मिमी, 0.74 मिमी आईडी) 2600185 newageindustries
.com
के लिये 2 (G) निर्वहन बोतलें
2 (G.1) कांच की बोतल (2 एल) Rotilabo X716.1 carlroth.com
2 (G.2) ब्यूटाइल रबर डाट (GL45 के लिए) 444,704 labor-ochs.de
4 (G.3) स्टेनलेस स्टील केशिका (50 मिमी, 0.74 मिमी आईडी) 56,736 sigmaaldrich.com
2 (G.4) रबर टयूबिंग (30 मिमी x 0.74 मिमी आईडी) 2600185 newageindustries
.com
2 (G.5) रबड़ ट्यूबिंग (100 मिमी x 0.74 मिमी आईडी) 2600185 newageindustries
.com
2 (G.6) Luer ताला ट्यूब कनेक्टर (1.0 मिमी, LLF) P334.1 carlroth.com
1 (G.7) Luer ताला 3 तरह कनेक्टर (LLF, 2x एलएलएम) 6134 cadenceinc.com
अतिरिक्त उपकरण
1 (एल) प्रकाश स्रोत सैमसंग एसआई P8V151DB1US samsung.com
1 (पी) पेरिस्टाल्टिक पम्प Ismatec ईडब्ल्यू-78017-35 coleparmer.com
4 (पीटी) पंप ट्यूबिंग (0.89 मिमी आईडी) ईडब्ल्यू-97628-26 coleparmer.com
4 (एस 1/2) स्टेनलेस स्टील केशिका (200 मिमी, 0.74 मिमी आईडी) 56,736 sigmaaldrich.com
4 (डब्ल्यू 3/4) stainless इस्पात केशिका (400 मिमी, 0.74 मिमी आईडी) 56737 sigmaaldrich.com
2 (जीपी) Supel-अक्रिय पन्नी (Tedlar - पीएफसी) गैस पैक (10 एल) 30240-यू sigmaaldrich.com
साथ में 2 (Gp.1) रबड़ ट्यूब (30 मिमी, 6 मिमी आईडी) 770,300 labor-ochs.de
1 (Gp.2) Luer ताला ट्यूब कनेक्टर (3.0 मिमी, एलएलएम) P343.1 carlroth.com
1 (Gp.3) Luer ताला ट्यूब कनेक्टर (3.0 मिमी, LLF) P335.1 carlroth.com
आपूर्ति 2 - एन 2 / सीओ 2 - गैस लाइन (90/10, वी / वी, 50मिलीबार) -
2 - गैस तंग सिरिंज (20 एमएल) C681.1 carlroth.com
1 - लेम्प बर्नर -
1 - ऑक्सीजन की मात्रा का ठहराव के लिए फाइबर ऑप्टिक ऑक्सीजन मीटर Presens TR-FB-10-01 presens.de
1 - वैक्यूम पंप -
1 - ऑक्सीजन optodes के लिए सिलिकॉन गोंद Presens PS1 presens.de
-: (-) कर रहे हैं आम तौर पर उपलब्ध है और के रूप में नहीं आइटम एक पानी का छींटा के साथ चिह्नितpecific आइटम

प्रयोगात्मक सेट अप के लिए तालिका 2 कॉलम सेट अप। मात्रा, अल्फान्यूमेरिक संदर्भ संख्या और आइटम विवरण उपकरणों की।

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Discussion

Precambrian सागर में माइक्रोबियल समुदायों द्वारा विनियमित, या, उनकी गतिविधि एक परिणाम है और प्रचलित geochemical शर्तों के रूप में संशोधित किया गया है। BIF के मूल की व्याख्या में, शोधकर्ताओं ने आम तौर पर sedimentology या BIF की geochemistry, जैसे, स्मिथ एट अल। 23 और जॉनसन एट अल। 24 के आधार पर उपस्थिति या सूक्ष्मजीवों की गतिविधि अनुमान। आधुनिक वातावरण प्राचीन वातावरण के लिए geochemical analogs है कि आधुनिक जीवों के अध्ययन में यह भी एक मूल्यवान दृष्टिकोण, जैसे, क्रो एट अल। 11 और Koeksoy एट अल। 14 है। एक तीसरा दृष्टिकोण इंजीनियर प्रयोगशाला प्रणाली है कि Precambrian सागर में हो रही प्रक्रियाओं अनुकरण, जैसे, Krepski एट अल में जीवों का उपयोग होता है। 25। दृष्टिकोण इस प्रकार का विशिष्ट परिकल्पना का परीक्षण, और रासायनिक या जैविक कारकों है कि आधुनिक प्रणालियों में मौजूद हो सकता है दूर करने के लिए उपयोगी है, लेकिन नहीं थेPrecambrian सागर (जैसे, जलीय पौधों और जानवरों) का हिस्सा है। इसलिए हम एक गतिशील, प्रयोगशाला उमड़ने प्रणाली है, जो में (cyano-) बैक्टीरिया और geochemical प्रोफाइल जिसके परिणामस्वरूप पर उनके प्रभाव की गतिविधि को नियंत्रित प्रयोगशाला परिस्थितियों में मूल्यांकन किया जा सकता है के लिए एक सबूत की अवधारणा तरीका मौजूद है। हमारे स्तंभ जीवों और BIF के बयान के लिए योगदान दे प्रक्रियाओं, और biosignatures BIF में बनाए रखा के बारे में परिकल्पना का परीक्षण करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है।

हम स्तंभ स्थापना के लिए प्रोटोकॉल अनुकूलित इतना है कि विधानसभा सुबोध और आसानी से संवहन है। हालांकि प्रोटोकॉल में कुछ कदम सावधानी से संबोधित किया जाना है और आदर्श एक व्यक्ति की सहायता की मदद से आयोजित की जरूरत है। विशेष रूप से, स्तंभ सिलेंडर के लिए माध्यम की बोतलों के संबंध में आदेश ऑक्सीजन के साथ मध्यम समाधान के प्रदूषण से बचने के लिए जल्दी से प्रदर्शन करने की जरूरत है। nonsterile उपकरण या काम करने का उपयोग nonsterile प्रयोगशाला परिस्थितियों में मैं परिणाम होगाप्रयोग और अविश्वसनीय परिणाम के प्रदूषण एन। इसलिए यह जबकि प्रयोग की स्थापना और नमूने एकत्र उपकरण बाँझ और बाँझ शर्तों (एक लामिना का प्रवाह हुड या एक लेम्प बर्नर करने के लिए अगले 40 सेमी में काम कर) बनाए रखने के लिए एक परम आवश्यकता है। इसके अलावा, स्तंभ-सामग्री के कुछ भौतिक-रासायनिक पैरामीटर स्तंभ प्रयोग में लंबे समय तक सेट-अप से अधिक रासायनिक परिवर्तन का कारण बना। पार्ट्स कि रबर टयूबिंग के बने होते हैं ऑक्सीजन के लिए एक प्रसार गुणांक पर्याप्त उच्च काफी मध्यम जलाशय बोतल को प्रभावित और मध्यम समाधान में फे (द्वितीय) के ऑक्सीकरण और खनिज वर्षा के लिए नेतृत्व करने के लिए है कि लगता है। के अजैव खपत> 10% Fe (द्वितीय) अजैव प्रयोग 10 से अधिक दिन (तुलना: प्रतिनिधि परिणाम) के दौरान वर्षा के कारण की जरूरत भविष्य लंबी अवधि के प्रयोगों के लिए ध्यान में रखा जाना है। प्रकाश स्रोत है कि वर्तमान अध्ययन में इस्तेमाल किया गया था ऊपरी 6 सेमी के भीतर एक downwelling प्रकाश ढाल बनायास्तंभ की। प्रकाश स्पेक्ट्रा Synechococcus में क्लोरोफिल ए और बी की संश्लेषक सक्रिय तरंग दैर्ध्य को कवर किया और विकास और संश्लेषक गतिविधि की अनुमति दी। वास्तव में, प्रकाश के स्रोत के सबसे महत्वपूर्ण दोनों के बाद से phototrophic जीवों के बारे में मानकों में से एक है, प्रकाश की गुणवत्ता और मात्रा अत्यधिक phototrophic बैक्टीरिया 11,13 प्रभावित कर सकते हैं। तरंग दैर्ध्य और वर्णक्रम पर्वतमाला, भी Precambrian दौरान उच्च पराबैंगनी विकिरण को देखते हुए बदलाव के आगे प्रकाश निर्भर biogeochemical प्रतिक्रियाओं में अंतर्दृष्टि दे सकते हैं। प्रकाश ऊष्मायन प्रयोगों के दौरान हमने पाया कि प्रकाश स्तंभ की कांच की दीवार के माध्यम से आयोजित किया गया था, नमूना बंदरगाहों के माध्यम से और स्तंभ के नीचे प्रकाश उत्सर्जक। भविष्य प्रयोगों के लिए, स्तंभ के शीर्ष पर कांच गैर-प्रकाश का आयोजन कांच के बने पदार्थ से प्रतिस्थापित किया जाना चाहिए। प्रकाश ढाल, एक नकली सेट-अप में मापा जाना चाहिए के रूप में वहाँ के भीतर प्रकाश ढाल को मापने का कोई आसान और सस्ता तरीका थाबंद कॉलम प्रणाली उपलब्ध है। हम कोशिकाओं और खनिजों के द्वारा प्रकाश के अवशोषण के कारण प्रकाश की अधिकतम प्रवेश गहराई में समय के साथ एक महत्वपूर्ण परिवर्तन मान। प्रयोग के दौरान बगल में प्रकाश ढाल मापने भविष्य प्रयोगों के लिए ब्याज की हो जाएगा। कांच के मोती मैट्रिक्स और बाहर से बिखरे हुए प्रकाश की मात्रा का ठहराव में प्रकाश बिखरने मोतियों के उपयोग समय के साथ कुछ गहराई में रिश्तेदार प्रकाश उपलब्धता यों के लिए एक संभावना हो सकती है। एक और सुधार एक आवरण है कि चिपके होने की जरूरत नहीं है को शामिल किया जाएगा, लेकिन आसानी से जुड़ी है और एक निकला हुआ किनारा और घेरने क्लैंप के साथ हटाया जा सकता है। एक 4 बिन्दु मीडिया की आपूर्ति और निर्वहन पोर्ट स्तंभ के भीतर एक और समरूप प्रवाह क्षेत्र में नतीजा होगा। तरल नमूने के लिए मुख्य नमूना बंदरगाहों में से संकरा स्थिति स्तंभ के भीतर जैविक और geochemical ढ़ाल के नमूने की एक उच्च संकल्प पर नतीजा होगा।

फिर भी, पहले परिणाम का प्रदर्शनघ कि खड़ी प्रवाह के माध्यम स्तंभ एक उपयुक्त प्रयोगात्मक सेट अप एक उमड़ने प्रणाली में माइक्रोबियल प्रक्रियाओं और geochemical परिवर्तन की जांच करने के लिए के रूप में माना जा सकता है। हम तर्क है कि इस स्तंभ एक प्रोटोटाइप प्रणाली के समग्र कार्यक्षमता को साबित करने के रूप में कार्य करता है। तलछटी बॉयोमेट्रिक्स से इसके अलावा, हमारे परिणाम व्यापक रूप से आयोजित मान्य मान्यताओं, मॉडलिंग परिणाम है, और अनुमान है कि ऑक्सीजन और फे (द्वितीय) के परिणाम के बीच एक chemocline यदि cyanobacteria एक फे में मौजूद हैं (द्वितीय) युक्त उमड़ने प्रणाली 20। टीका करने से पहले ऑक्सीजन में कमी की स्थिति cyanobacteria या oxygenic संश्लेषण में सक्षम जीवों द्वारा उपनिवेश की स्थापना से पहले एक Precambrian सागर दर्शाते हैं। सतह के पानी में ऑक्सीजन की वृद्धि के साथ, उमड़ने फे (द्वितीय) ऑक्सीकरण और precipitates रूप में फे (तृतीय) इस तरह के एक chemocline और खनिज गठन की BIF 26 व्याप्ति स्थापना के बयान के दौरान हुई के रूप में खनिज, geochemical एक्सट्रपलेशन मूल्यांकन किया जा सकता हो जाता है बड़े पैमाने पर वातावरण में प्रक्रियाओंएस। हालांकि प्राकृतिक (प्राचीन) वातावरण का मूल्यांकन करने के लिए परिणामों बढ़ाने के लिए, अतिरिक्त शारीरिक प्रक्रियाओं पर विचार करने की जरूरत है। Advective पार्श्व परिवहन, उदाहरण के लिए, एक chemocline की स्थापना, सतह के पानी में हवा प्रेरित turbulences के रूप में ही परेशान हो सकता है।

फे (द्वितीय), कुल फे माप, और गैर इनवेसिव हे 2 मात्रा का ठहराव के लिए पानी स्तंभ से तरल नमूनों की निकासी के लिए एक सरल, तेज और विश्वसनीय तरीके से इन रासायनिक प्रजातियों के बीच एक प्रतिक्रिया सामने के विकास को ट्रैक करने में सक्षम थे । स्तंभ अजैव नियंत्रण प्रयोगों में सेट अप से लिए गए नमूनों में कम फे (तृतीय) एकाग्रता स्पष्ट रूप से संकेत मिलता है कि हालांकि कुछ ऑक्सीकरण मीडिया बोतल में हुई, स्तंभ में ही बाहरी हे 2 तांता को भली भांति बंद करके बंद कर दिया था। इसके अलावा, इन परिणामों से संकेत मिलता है कि हमारे नमूना प्रोटोकॉल फे (द्वितीय) मात्रा का ठहराव के लिए ऑक्सीजन में कमी के नमूने बनाए रखा। पीएच में परिवर्तन स्तंभ experimen के दौरान दर्ज नहीं किया गया हैटी और फे-स्पेशिएशन पर एक प्रमुख प्रभाव हो सकता है। हालांकि, मौजूदा प्रवाह के माध्यम से प्रणाली 22 मिमी 3 NaHCO headspace में ऑक्सीजन में कमी एन 2 / सीओ 2 माहौल के साथ संतुलन में है और कम से कम 84 घंटे के लिए एक परिस्थितियों तटस्थ पीएच बनाए रखने के लिए अनुमति देता है कि बफर द्वारा किया गया था। फिर भी, पीएच के यथास्थान मात्रा का ठहराव पूरी तरह से संभावित लंबे समय से चलाने के प्रयोगों में geochemical प्रक्रियाओं और (प्राचीन) खुले समुद्र प्रणालियों के लिए एक्सट्रपलेशन समझने के लिए एक महत्वपूर्ण पैरामीटर हो सकता है। ग्लास मनका मैट्रिक्स, स्तंभ सिलेंडर में स्थापित geochemical ढ़ाल स्थिर करने के लिए इस्तेमाल किया, पानी स्तंभ के उपसतह में फे-अवक्षेप का एक संग्रह करने के लिए नेतृत्व किया। हम परिकल्पना है कि संचित अवक्षेप हमारे 84 घंटा के प्रयोग पर एक प्रमुख प्रभाव नहीं है। हालांकि, अपमानजनक बायोमास फे-अवक्षेप कि फे साइकिल चालन में परिणाम पर redox प्रक्रियाओं को प्रेरित कर सकता है। इस संभावित लंबे समय (<84 घंटा) प्रयोगों के बारे में विचार किया जाना चाहिए। वास्तव में, प्रकाशप्रेरित फे-redox साइकिल और लौह लोहे पूल के लिए फे की रिहाई मनाया और दोहराने लंबी अवधि (21 दिन) के प्रयोगों (वू, डब्ल्यू, Maisch, एम, Kappler, ए, पान, वाई में मात्रा निर्धारित किया जा सकता है , और Swanner, प्रवर्तन निदेशालय रसायनिक फे (तृतीय) में कमी आर्कियन ऑक्सीजन ओअसेस् में फे (द्वितीय) स्थिर हो। भूविज्ञान। (प्रस्तुत करने में।))।

भविष्य स्तंभ प्रयोगों संस्कृति के माध्यम संरचना में दोनों विभिन्न सूक्ष्मजीवों और रूपों को शामिल करेंगे। यह विविध पर्यावरण की स्थिति है कि Precambrian महासागर के परिवर्तन के दौरान विभिन्न चरणों के लिए प्रतिनिधि हैं के अनुकरण के लिए अनुमति देता है। उदाहरण के लिए, सिलिका माध्यम से जोड़ा जा सकता है 0.67 2.2 मिमी है कि Precambrian समुद्री जल 27 में उपस्थित थे की सांद्रता अनुकरण। इसके अलावा मध्यम समाधान में सल्फेट की एकाग्रता Precambrian समुद्री जल की संरचना में बदलाव को संबोधित करने के लिए परिवर्तित किया जा सकता है। संवर्धन के माध्यम के बदलाव की संभावना पी को प्रभावित करती हैhysiology और पानी स्तंभ 19 कि वर्तमान स्तंभ सेटअप हमें बगल में जांच करने के लिए अनुमति देता में geochemical पैटर्न पर सूक्ष्मजीवों का असर। इसके अलावा, प्रत्याशित प्रयोगों ऐसे phototrophic फे (द्वितीय) -oxidizing बैक्टीरिया (जैसे, Kappler एट अल।) 28, microaerophilic फे (द्वितीय) -oxidizing बैक्टीरिया (जैसे, Krepski एट अल।) 29 के रूप में और अधिक जटिल माइक्रोबियल समुदायों में शामिल होगी और cyanobacteria। स्तंभ प्रयोगों बंधी लोहे की संरचनाओं का बयान करने के लिए इन माइक्रोबियल प्रक्रियाओं का व्यक्तिगत योगदान के अलावा तंग करने में मदद मिलेगी। हालांकि व्याख्या और प्राचीन (और आधुनिक) वातावरण के लिए एक्सट्रपलेशन के लिए बहुत सावधानी से प्राप्त किया जा करने की जरूरत है। माइक्रोबियल वास है कि केवल वर्तमान अध्ययन मॉडल एक संभावित Precambrian उमड़ने समुद्र के पानी स्तंभ की बुनियादी सुविधाओं में नकली है: कार्यक्षेत्र फे (द्वितीय) अपशिष्टों, एक रोशनी का क्षेत्र प्रकाश ढाल, anoxic वातावरण और cyanobacteria। विज्ञापन मेंप्रत्यर्पण, कृत्रिम उमड़ने प्रणाली की स्थिति में संभावित cyanobacteria के विकास, लगातार तापमान और 24 घंटा रोशनी की स्थिति संभावित उच्च हे 2 उत्पादन दर के लिए अग्रणी के कारण, के पक्ष में है, जबकि ऊंचा हे 2 सांद्रता बाद में उच्च फे (द्वितीय) ऑक्सीकरण दरों की ओर जाता है । इसलिए वर्तमान अध्ययन एक प्रयोग फिट सभी BIF उत्पत्ति के विषय में परिकल्पना के रूप में व्याख्या नहीं की जा सकती है।

फिर भी, सेटअप विभिन्न geochemical प्रक्रियाओं की जांच में सीटू और विभिन्नता और निश्चित सीमा की स्थिति (प्रकाश उपलब्धता, मध्यम रचना, अपशिष्टों) के अनुकरण के लिए अनुमति देता है। प्रयोगशाला नियंत्रित परिस्थितियों में एकल पैरामीटर और geochemical बातचीत की मात्रा का ठहराव प्राचीन और आधुनिक वातावरण में अंतर्दृष्टि दे सकता है। इसके अलावा, स्तंभ प्रणाली कैसे geochemical की स्थिति माइक्रोबियल गतिविधि विनियमित के बारे में परिकल्पना का परीक्षण करने के लिए हमें की अनुमति देता है। उदाहरण के लिए, यह परिकल्पना की गई हैघ कि Precambrian उमड़ने प्रणालियों में उच्च फे (द्वितीय) सांद्रता sunlit, ऑक्सीजन वातावरण में 20 फे (द्वितीय) की विषाक्तता के कारण सीमित संश्लेषक ऑक्सीजन उत्पादन हो सकता है। भविष्य में जांच अतिरिक्त रासायनिक अपशिष्टों और बड़ा दर है कि कृत्रिम पानी कॉलम में प्रतिक्रिया कैनेटीक्स के गुणात्मक और मात्रात्मक stoichiometric गणना की अनुमति शामिल करेंगे। एकल टिप्पणियों तो व्यक्ति पर्यावरण सिमुलेशन के लिए एक मॉडल का मूल्यांकन करने के लिए जोड़ा जाएगा। स्तंभ की स्थापना के साथ, हम अब प्रत्यक्ष तनाव एक में सीटू उमड़ने प्रणाली है कि समुद्री प्रारंभिक पृथ्वी की स्थिति 20 प्रतिनिधित्व करता है में उच्च फे (द्वितीय) और प्रकाश की अपशिष्टों के लिए (cyano-) जीवाणुओं की प्रतिक्रिया की जांच करने में सक्षम हैं। स्तंभ भी फे आइसोटोप रचनाओं के विकास के लिए एक उमड़ने प्रणाली जहां फे (द्वितीय) ऑक्सीकरण किया जा रहा है (जैसे, Czaja एट साथ माइक्रोबियल गतिविधि के द्वारा उत्पादित geochemical हस्ताक्षरों के बारे में परिकल्पना का परीक्षण करने के लिए उदाहरण के लिए इस्तेमाल किया जा सकताअल।) 30। इसके अलावा, कांच के मोती उस स्तंभ के भीतर रासायनिक ढ़ाल को स्थिर रेत या अवसादों से बदला जा सकता है। यह इसलिए भी geochemical ढ़ाल कि सूक्ष्मजीवों (जैसे, मेल्टन एट अल।) 31 से बसे हुए समुद्री या ताजे पानी अवसादों में विकास हो सकता है के लिए सिमुलेशन इस स्तंभ को लागू करने के लिए संभव है।

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Disclosures

लेखकों का खुलासा करने के लिए कुछ भी नहीं है।

Acknowledgments

मार्क Nordhoff डिजाइन और ट्यूबिंग कनेक्शन के कार्यान्वयन में सहायता प्रदान की। एलेन Struve चयन और इस्तेमाल उपकरण हासिल करने में मदद मिली।

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Widdel flask (5 L) Ochs 110015 labor-ochs.de
Glass bottles (5 L) Rotilabo Y682.1 carlroth.com
Glass pipettes (5 ml) 51714 labor-ochs.de
0.22 µm Steritop filter unit (0.22 µm Polyethersulfone membrane) Millipore X337.1 carlroth.com
Aluminum foil
Sterile Luer Lock glass syringe, filled with cotton C681.1 carlroth.com
Luer Lock stainless steel needles (150 mm, 1.0 mm ID) 201015 labor-ochs.de
NaCl Sigma 433209 sigmaaldrich.com
MgSO4 Sigma 208094 sigmaaldrich.com
CaCl2 Sigma C4901 sigmaaldrich.com
NH4Cl Sigma A9434 sigmaaldrich.com
KH2PO4 Sigma P5655 sigmaaldrich.com
KBr Sigma P3691 sigmaaldrich.com
KCl Sigma P9541 sigmaaldrich.com
Glass cylinder Y310.1 carlroth.com
Glass wool 7377.2 carlroth.com
Glass beads (ø 0.55 - 0.7 mm) 11079105 biospec.com
Butyl rubber stopper (ø 1.2 cm) 271024 labor-ochs.de
Petri Dish, glass (ø 8.0 cm) T939.1 carlroth.com
Polymers glue OTTOSEAL S68 adchem.de
Optical oxygen sensor foil (for oxygen analysis, see below) – on request – presens.de
Rubber tubing (35 mm, 7 mm ID) 770350 labor-ochs.de
Luer Lock tube connector (3.0 mm, Luer lock male = LLM) P343.1 carlroth.com
Luer Lock tube connector (3.0 mm, Luer lock female = LLF) P335.1 carlroth.com
Rubber tubing (25 mm, 0.72 mm ID) 2600185 newageindustries.com
Rubber tubing (50 mm, 7 mm ID) 770350 labor-ochs.de
Luer Lock stainless steel needle (150 mm, 1.0 mm ID) 201015 labor-ochs.de
Luer Lock glass syringe (10 ml) C680.1 carlroth.com
Loose cotton  –
Butyl rubber stopper (ø 1.75 cm) 271050 labor-ochs.de
Stainless steel needle (40 mm, 1.0 mm ID) Sterican 4665120 bbraun.de
Luer Lock stainless steel needle (150 mm, 1.5 mm ID) 201520 labor-ochs.de
position: Luer Lock female connector part at C.7
Polymers glue OTTOSEAL S68 adchem.de
Stainless steel needle (120 mm, 0.7 mm ID) Sterican 4665643 bbraun.de
Rubber tubing (40 mm, 0.74 mm ID) 2600185 newageindustries.com
Heat shrink tubing (35 mm, 3 mm ID shrunk) 541458 - 62 conrad.de
Tube clamp STHC-C-500-4 tekproducts.com
Luer Lock tube connector (1.0 mm, LLF) P334.1 carlroth.com
Luer Lock plastic cap (LLM) CT69.1 carlroth.com
Glass bottle (5 L) Rotilabo Y682.1 carlroth.com
Butyl rubber stopper (for GL45) 444704 labor-ochs.de
Stainless steel capillary (300 mm, 0.74 mm ID) 56736 sigmaaldrich.com
Stainless steel capillary (50 mm, 0.74 mm ID) 56737 sigmaaldrich.com
Shrink tubing (35 mm, 3 mm ID shrunk) 541458 - 62 conrad.de
Rubber tubing (100 mm, 0.74 mm ID) 2600185 newageindustries.com
Luer Lock tube connector (1.0 mm, LLF) P334.1 carlroth.com
Luer Lock glass syringe (10 ml) C680.1 carlroth.com
Loose cotton  –
Butyl rubber stopper (ø 1.75 cm) 271050 labor-ochs.de
Stainless Steel needle (40 mm, 0.8 mm ID) Sterican 4657519 bbraun.de
Luer lock glass syringe (5 ml) C679.1 carlroth.com
Butyl rubber stopper (ø 1.75 mm) 271050 labor-ochs.de
Rubber tubing (40 mm, 0.74 mm ID) 2600185 newageindustries.com
Glass bottle (2 L) Rotilabo X716.1 carlroth.com
Butyl rubber stopper (for GL45) 444704 labor-ochs.de
Stainless steel capillary (50 mm, 0.74 mm ID) 56736 sigmaaldrich.com
Rubber tubing (30 mm x 0.74 mm ID) 2600185 newageindustries.com
Rubber tubing (100 mm x 0.74 mm ID) 2600185 newageindustries.com
Luer Lock tube connector (1.0 mm, LLF) P334.1 carlroth.com
Luer Lock 3-way connector (LLF, 2x LLM) 6134 cadenceinc.com
Light source Samsung SI-P8V151DB1US samsung.com
Peristalic pump Ismatec EW-78017-35 coleparmer.com
Pumping tubing (0.89 mm ID) EW-97628-26 coleparmer.com
Stainless steel capillary (200 mm, 0.74 mm ID) 56736 sigmaaldrich.com
Stainless steel capillary (400 mm, 0.74 mm ID) 56737 sigmaaldrich.com
Supel-Inert Foil (Tedlar - PFC) gas pack (10 L) 30240-U sigmaaldrich.com
Rubber tube (30 mm, 6 mm ID) 770300 labor-ochs.de
Luer Lock tube connector (3.0 mm, LLM) P343.1 carlroth.com
Luer Lock tube connector (3.0 mm, LLF) P335.1 carlroth.com
Gas-tight syringe (20 ml) C681.1 carlroth.com
Bunsen burner –
Fiber optic oxygen meter for oxygen quantification Presens TR-FB-10-01 presens.de
Vacuum pump –
Silicone glue for oxygen optodes Presens PS1 presens.de

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References

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Maisch, M., Wu, W., Kappler, A., Swanner, E. D. Laboratory Simulation of an Iron(II)-rich Precambrian Marine Upwelling System to Explore the Growth of Photosynthetic Bacteria. J. Vis. Exp. (113), e54251, doi:10.3791/54251 (2016).

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