مقالة منهجية
أكتوبر 30, 2025
يوضح هذا الفيديو استخدام أجهزة الاستشعار الحيوية البكتيرية المعدلة وراثيا لقياس الجزء المتوفر بيولوجيا من أيونات الزئبق بدقة في ظل الظروف اللاهوائية. من خلال تغيير تركيز كبريتات المغنيسيوم ، يضمن الفحص أن المستشعر الحيوي يستجيب بشكل انتقائي لأيونات الزئبق الحرة ، كما يتضح من التغيرات في شدة التألق.
1. فحص التعرض
ملاحظه: وعند اختبار دور المتغير في امتصاص الزئبق باستخدام المستشعر الحيوي المحفز للزئبق، يلزم إجراء علاجين لكل متغير: المعالجة (المستشعر الحيوي + الزئبق + المتغير + النترات) ومعالجتها فارغة (المستشعر الحيوي + المتغير + النترات). عند اختبار دور المتغير في فسيولوجيا الخلية باستخدام المستشعر الحيوي التأسيسي ، يلزم إجراء علاجين لكل متغير: العلاج (المستشعر الحيوي + الزئبق + المتغير + النترات) والعلاج الفارغ (المستشعر الحيوي + المتغير + الزئبق). يمكن استبدال الزئبق بالكادميوم (Cd). سيصبح الزئبق أو القرص الكدمجي المتغير عند إجراء منحنى المعايرة. لا يلزم تشغيل المستشعرات الحيوية التأسيسية والمحفزة في نفس الوقت (في نفس تخطيط اللوحة). ويرد في الجدول 1 مثال نموذجي لتخطيط اللوحة والشبكة المقابلة 4 × 8 عند اختبار نطاق تركيز المغنيسيوم (المتغير).
2. قم بإعداد شبكة 4 × 8 وفقا لتخطيط لوحة الفحص.
1. ضع قوارير بولي تترافلورو إيثيلين (PTFE) القياسية سعة 7 مل في الدرج.
ملاحظه: يجب غسل قوارير PTFE بالحمض أو تعقيمها بالحرارة قبل الاستخدام. يجب التعامل معها فقط عن طريق التلاعب بالجزء الخارجي من القارورة.
2. لكل قارورة ، أضف حجم متوسط التعرض المقابل لكل علاج.
ملاحظه: في التعرض بحجم إجمالي يبلغ 2,000 ميكرولتر (2 مل) ، سيكون وسيط التعرض المضاف: وسط التعرض μL = 2,000 ميكرولتر - المعالجة (فارغة) ميكرولتر (على سبيل المثال ، متوسط التعرض μL = 2,000 - 100 ميكرولتر (المستشعر الحيوي) - 40 ميكرولتر (النترات) - 100 ميكرولتر (زئبق) - 100 ميكرولتر (متغير (على سبيل المثال ، كبريتات المغنيسيوم ، MgSO4)) = 1660 ميكرولتر). تأكد من أن الحجم المضاف للمتغير الذي تم اختباره لا يتجاوز 5٪ (100 ميكرولتر) من الحجم النهائي.
3. أضف الحجم المقابل لمحلول المتغير الكيميائي المراد اختباره إلى كل قارورة ، وفقا لتخطيط اللوحة.
4. أضف النترات إلى كل قارورة بحيث يكون التركيز النهائي 200 ميكرومتر (40-80 ميكرولتر). استبعاد هذه الخطوة لفراغات معالجة المستشعر الحيوي التأسيسية.
5. أضف الزئبق (5 نانومتر عند اختبار المتغير) أو القرص المضغوط (300 نانومتر عند اختبار المتغير) إلى القوارير وفقا لتخطيط اللوحة. استبعاد هذه الخطوة لفراغات معالجة المستشعرات الحيوية المحفزة للزئبق.
1. عند استخدام الزئبق ، خذ المرق 4-8 ميكرومتر ورجه جيدا. قم بتخفيف المحلول في وسط التعرض في قارورة PTFE سعة 7 مل إلى 100-250 نانومتر لعمل محلول زئبق عامل. من هذا الحل العملي ، أضف الزئبق إلى القوارير المطلوبة. في هذه الحالة ، يتراوح منحنى معايرة الزئبق من 0 إلى 12.5 نانومتر.
ملاحظه: عند اختبار تأثير المتغير على التوافر البيولوجي للزئبق أو الكادميوم، تأكد من أن [الزئبق] أو [الكادميوم] يظل ثابتا في جميع العلاجات. عند إضافة الزئبق أو القرص المضغوط، تأكد من استخدام طرف ماصة واحد، ولكن لا تلمس أبدا وسط التعريض الضوئي في القوارير.
رج في حركة مدارية يدويا.
ملاحظه: ويمكن إيقاف التجربة مؤقتا الآن تبعا للوقت اللازم للزئبق أو الكادميوم لتحديد حدة المحلول. إذا تركت لأكثر من ساعة ، ضع أغطية PTFE على قوارير PTFE لمنع التبخر / التلوث.
قم بتخزين المستشعر الحيوي بالماصة برفق ذهابا وإيابا لضمان التجانس. أضف 100 ميكرولتر من مخزون المستشعر الحيوي إلى كل قارورة. رج العبوة المدارية يدويا.
قم بإعداد قارئ اللوحة للإحماء للقراءة وفقا للمعايير التالية: درجة الحرارة عند 37 درجة مئوية ، والتشغيل الحركي لمدة 10 ساعات مع القراءات كل 2.5-5 دقائق مع اهتزاز مداري بين القراءات ، وقياسات التألق مع إثارة مضان تبلغ 440 نانومتر وانبعاث 500 نانومتر.
ماصة 200 ميكرولتر من كل قارورة PTFE في شبكة 4 × 8 في الآبار المقابلة للوحة 96 بئرا (أسود ، 96 بئرا صفائح سطحية غير ملزمة). قم بتشغيل الماصة ذهابا وإيابا خمس مرات قبل نقل كل 200 ميكرولتر.ملاحظة: بدلا من التخلص من طرف الماصة، اترك طرف الماصة في قارورة PTFE لتتبع تقدم سحب العينات.
ضع اللوحة المكونة من 96 بئرا في صينية قارئ اللوحة ، ثم ضع الغطاء على اللوحة ذات 96 بئرا وابدأ الفحص.
الجدول 1: مثال على تخطيط اللوحة لاستخدام المستشعر الأحيائي لاختبار التيسر البيولوجي للزئبق (5 نانومتر) على تدرج من المغنيسيوم (0-10 mM)
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | |
| a | المستشعر الحيوي المستحث بالزئبق + الزئبق + النترات + 0 مللي مولار ملغ | المستشعر الحيوي المستحث بالزئبق + النترات + 0 مللي مولار ملغ | المستشعر الحيوي التأسيسي + الزئبق + النترات + 0 ملي مولار ملغ | المستشعر الحيوي التأسيسي + زئبق + 0 ملي ملغ | ||||||||
| b | المستشعر الحيوي المستحث بالزئبق + الزئبق + النترات + 0.1 ملي مولار ملغ | المستشعر الحيوي الناجم عن الزئبق + النترات + 0.1 ملي ملغ | المستشعر الحيوي التأسيسي + زئبق + نترات + 0.1 ملي مولار ملغ | المستشعر الحيوي التأسيسي + زئبق + 0.1 ملي ملغ | ||||||||
| c | المستشعر الحيوي الناجم عن الزئبق + الزئبق + النترات + 1 ملي مولار ملغ | المستشعر الحيوي المستحث بالزئبق + النترات + 1 مللي مولار ملغ | مستشعر حيوي تأسيسي + زئبق + نترات + 1 ملي ملغ | المستشعر الحيوي التأسيسي + الزئبق + 1 ملي مولار ملغ | ||||||||
| d | المستشعر الحيوي المستحث بالزئبق + الزئبق + النترات + 10 مللي مولار ملغ | المستشعر الحيوي المستحث بالزئبق + النترات + 10 مللي مولار ملغ | المستشعر الحيوي التأسيسي + الزئبق + النترات + 10 مللي مولار ملغ | مستشعر حيوي تأسيسي + زئبق + 10 ملي ملغ | ||||||||
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
الاسم الشركة رقم فهرسي التعليقات قارورة قياسية 7 مل ، داخلية مستديرة دلتا العلمية 200-007-20 34 موصى به صينية قارورة، فتحات 21 مم دلتا العلمية 730-2001 4 ل (شبكة 4 × 8) إغلاق 24 مم دلتا العلمية 600-024-01 32 موصى به Corning 96- صفيحة سطحية غير ملزمة ذات قاع واضح كورنينج كورنينج 3651 غرفة لاهوائية (صندوق قفازات) يجب أن يكون الهواء في الغرفة اللاهوائية (97٪ نيتروجين ± 2٪ و 3٪ هيدروجين ± 2٪) قارئ Microplate مرشح 450 (±10) نانومتر لقارئ اللوحة الدقيقة مرشح 500 (±10) نانومتر لقارئ اللوحة الدقيقة
طلب إذن لإعادة استخدام النص أو الأشكال في مقالة JoVE هذه
طلب إذن