يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية

مقالة منهجية

وصف الريولوجيا الكلية لمخاط جيل راكر في الكارب الفضي ، Hypophthalmichthys molitrix

2.9K مشاهدة

⸱

DOI:

10.3791/61379

⸱

يوليو 10, 2020

 ,  , 

في هذه المقالة

ملخص

يقدم هذا البروتوكول طريقة لإجراء توصيف الريولوجيا للمخاط الموجود على الراكرات الخيشومية (GRs) من الكارب الفضي. يتم تقييم الخصائص اللزوجية للمخاط GR، التي تم الحصول عليها عن طريق قياس اللزوجة والتخزين ومعامل الخسارة، لإجهاد الغلة الظاهر لفهم آلية تغذية الفلتر في الموارد الوراثية.

الملخص

الكارب الفضي، Hypophthalmichthys molitrix،هو الأسماك المغذية مرشح العوالق الغازية التي تنتشر في الممرات المائية الطبيعية في حوض نهر المسيسيبي العلوي بسبب آلية تغذية مرشح عالية الكفاءة. الأجهزة المميزة تسمى الراكرات الخيشومية (GRs)، الموجودة في العديد من مغذيات المرشحات هذه، تسهل الترشيح الفعال لجسيمات الطعام مثل العوالق النباتية التي هي من بضعة ميكرونات في الحجم.

الدافع للتحقيق في الريولوجيا من المخاط GR ينبع من رغبتنا في فهم دورها في مساعدة عملية تغذية مرشح في الكارب الفضة. السائل الغني بالمخاط ، في حالة "سميكة ولزجة" قد يسهل التصاق جسيمات الطعام. يتم تسهيل النفاذ والنقل من خلال غشاء GR من خلال عمل قوى القص الخارجية التي تحفز معدلات سلالة القص المختلفة. لذلك، يمكن أن توفر الريولوجيا المخاطية دليلا حيويا على الطبيعة الهائلة للمنافسة من الشبوط الفضي داخل بركة من الأسماك تغذية مرشح. وبناء على ذلك كان من المفترض أن مخاط GR قد توفر وظيفة لاصقة للجسيمات الغذائية وتعمل كوسيلة نقل للمساعدة في عملية تغذية مرشح.

الهدف الرئيسي من البروتوكول هو تحديد إجهاد الغلة للمخاط ، الذي يعزى إلى الحد الأدنى من إجهاد القص المطلوب لبدء التدفق الذي لوحظ فيه تشوه بلاستيكي لا رجعة فيه لأول مرة عبر مادة لزجة منظمة. وبناء على ذلك، تم التحقيق في الخصائص الريولوجية لمخاط GR، أي اللزوجة والتخزين ومعامل الخسارة، لطبيعته غير النيوتونية المخففة للقص باستخدام مقياس الريمتر الدوراني.

يتم استخدام بروتوكول معروض هنا لتحليل الخصائص الريولوجية للمخاط المستخرج من الراكرات الخيشومية لسمك الشبوط الفضي ، الذي يتم صيده في موقع هارت كريك لنهر ميسوري. ويهدف البروتوكول إلى وضع استراتيجية فعالة للاختبار الريولوجي وتوصيف المواد للمخاط الذي يفترض أنه مادة لزجة منظمة.

المقدمة

الكارب الفضي، Hypophthalmichthys molitrix، هو مغذي فلتر العوالق والأنواع الغازية التي تسللت إلى العديد من الممرات المائية الطبيعية في الولايات المتحدة. تم إدخال هذا النوع في البداية في حوض نهر المسيسيبي العلوي للسيطرة على تكاثر الطحالب1،2،3. الكارب الفضي هو مغذي فعال للغاية. عادة، تتراوح أحجام جزيئات الطعام المستهلكة من 4 إلى 20 ميكرومتر إلى العوالق الحيوانية الأكبر التي تبلغ حوالي 80 ميكرومتر3و4و5. وقد تفوق هذا النوع على الأسماك الأصلية الأخرى ويمكن أن يسبب أضرارا هائلة للم....

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

البروتوكول

1. إعداد حلول المخاط من تركيزات مختلفة

ملاحظة: يتم إعداد ثلاثة تركيزات من محلول المخاط (400 ملغم/مل، 200 ملغم/مل و100 ملغم/مل بأحجام تقريبية، 1 مل، 1 مل، و2 مل، على التوالي) لهذه التجربة.

  1. لحساب كتلة المخاط ، قم بقياس متوسط كتلة القنينات مع (Mwith-mucus ؛ ملغ) وبدون مخاط (قوارير M ; ملغ). ثم طرح كتلة من قوارير مع المخاط مع ذلك دون مخاط (M المخاط = M معالمخاط - قوارير M ; ملغ).
  2. تمييع المخاط إلى ثلاثة تركيزات (400، 200، 100، ملغم / مل) مع الماء deionized (DI).
    1. إعداد التركيز الأول للمحلول ....

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

النتائج

في هذا القسم، نقدم نتائج التجارب على مخاط GR باستخدام مقياس الريمتر الدوراني مع هندسة مخروطية (قطر 40 مم، 1° 0 '11') ولوحة بلتيير. ساعدت التجارب في توصيف السلوك غير النيوتوني ، ترقق القص من مخاط GR والإجهاد العائد الواضح الذي يصور انتقال المخاط من مادة تشبه الجل إلى مادة تشبه السوائل. وتنطوي النتائج التمثيلية على وصف كمي لحدود عزم الدوران المنخفضة وآثار التدفق الثانوي لأجهزة قياس المسافات الدورانية. ساعدت حدود الأجهزة وقياسات معدل السلالة الثابتة والديناميكية في التأكد بدقة من الاتجاهات السلوكية اللزوجية والإجهاد الظاهر .......

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المناقشة

أحد الأهداف الرئيسية لتطوير هذا البروتوكول هو إثبات أنه مناسب تماما لتوصيف الريولوجي لمخاط GR عندما تتوفر أحجام عينات صغيرة جدا. نحن نعترف بأن هناك حاجة إلى مزيد من العينات من مدرسة من الكارب الفضي لتوصيف الخصائص الريولوجية لمخاط GR بشكل كامل والبيانات المعروضة هنا ليست تعميما عبر جميع سكان الكارب الفضي. لدينا تقنية مبررة بسبب فعاليتها مع التوصيف الريولوجي لأحجام العينات الصغيرة ومع التحقيقات الموسعة التي تنطوي على مجموعات أكبر من عينات المخاط.

الخطوات الحاسمة في البروتوكول هي إعداد حلول مخاطي.......

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

الإفصاحات

لم يتم الإعلان عن أي تضارب في المصالح.

شكر وتقدير

يقر المؤلفون بالدعم والتمويل من مركز GW للكيميائيات الحيوية والهندسة الحيوية. نشكر البروفيسورة ل. باتريشيا هيرنانديز من قسم العلوم البيولوجية في جامعة جورج واشنطن لإلهامها التحقيق والتعاون المستمر، وتوفير الخبرة البيولوجية في فسيولوجيا الشبوط الفضي وتوفير عينات المخاط. ونشكر الطلاب، السيد ديفيد بالومبو، والسيدة كارلي كوهين، والسيد إسحاق فينبرغ، والسيد دومينيك بتروسينو، والسيد ألكسيس ريندوس، والسيدة بريسيلا فارغيز، والسيد كارتر تيغن، والسيد راغاف باجور على المساعدة في المختبر، والسيد توماس إيفانز والسيد جيمس توماس من شركة TA Instruments، نيو كاسل، دي على دعمهم في تدريب وصيانة مقياس الريمتر. تم التقاط صور للأرقام 5A،C خلال تشريح قام به البروفيسور ل. باتريشيا هيرنانديز م....

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المواد

قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة
الاسمالشركةرقم فهرسيالتعليقات
<قوي > المواد < / قوي >
مناديل كيمVWR470224-038لتنظيف العينة من لوحة
قفازاتVWR89428-750لمنع تلوث العينة
ماصةVWR89079-974لنقل العينة من قارورة إلى مقياس الريومتر
نصائح الماصةالحرارية العلمية72830-042لنقل العينة من قارورة إلى مقياس الريومتر
شاكرVWR89032-094لخلط عينة من
قواريربشكل متجانسVWR 66008-710يحتوي على أحجام عينة مقاسة
مقياس الوزنOhausScout & ndash ؛ موازين SPXلوزن كتلة عينات المخاط
<قوية > الكواشف الكيميائية < / قوي >
ماء منزوع الأيونات (H20)-سائل
معقم 70٪ إيزوبروبانول (C3H8O)VWR89108-162سائل
<قوي > GR مخاط < / قوي >
100 مجم / مل تركيز ، 2 مل-مادة لزجة
تركيز 400 مجم / مل ، 1 مل-مادة لزجة
تركيز 200 مجم / مل ، 1 مل-مادة لزجة
مرنة <قوية > برنامج < / قوي>
MATLABMathworksR2017aتحليل البيانات والمعالجة اللاحقة والتمثيل الرسومي
TriosTA Instrumentsv4.5.042498برنامج التحكم والتحليل في أداة مقياس الريومتر
المخاط مرنة

المراجع

  1. Cohen, K. E., Hernandez, L. P. The complex trophic anatomy of silver carp, Hypophthalmichthys molitrix, highlighting a novel type of epibranchial organ. Journal of Morphology. 279, 1615-1628 (2018).
  2. Cohen, K. E., Hernandez, L. P.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

إعادة الطباعة والأذونات

استكشف المزيد من المقالات

التوصيف الريولوجيالسوائل غير النيوتونيةتقدير إجهاد الخضوعمقياس الريومتر الدورانيالخصائص اللزوجية المرنةسلوك ترقق القصسعة التذبذبإجراء مسح التدفقاللزوجة الظاهرية