أخذ عينات مياه البحر وكوكتيل
June 17th, 2009
هذا الفيديو وثائق أساليب جمع عينات من المياه الساحلية البحرية وتجهيزها لتطبيقات مختلفة بما في ذلك المصب تركيز الكتلة الحيوية ، وحمض النووي تنقية ، ووفرة الخلية ، والمغذيات وتحليل الغاز التتبع.
مرحبا ، أنا إيلينا كوفا من مختبر ستيفن هالام في قسم علم الأحياء الدقيقة والمناعة في جامعة كولومبيا البريطانية. سنعرض لك اليوم إجراء لجمع مياه البحر للتحليل الفيزيائي والكيميائي والبيولوجي. نستخدم هذا الإجراء في مختبرنا لدراسة المعلمات الرسومية للمحيطات للمياه البحرية.
لذلك دعونا نبدأ. أولا ، يتم تعيين عدد القوالب والأعماق في كل قالب ، ثم يتم تحديد الأعماق المراد أخذ عينات منها ، والحجم الإجمالي الذي سيتم جمعه للقالب الحالي. تأكد من أن أجهزة أخذ عينات المياه ذات التدفق والمياه في وضع الفتح وأن جميع الصمامات والحنفيات مغلقة.
قم بتوصيل CTD بقاعدة الخط وخفضه في الماء للحصول على أعمق عمق في الملف الشخصي. أحضر جهاز أخذ العينات على الخط مباشرة بعد CTD. تأكد من تركيب الخط بشكل صحيح في كتيفة الجهاز وإحكام ربط البراغي.
قم بتوصيل رسول مرجح بكل جهاز باستثناء أعمق عمق لأخذ العينات قبل خفضه في الماء. قم بخفض الخط والمسافة بين العمق المحدد الأول والتالي ، ثم قم بتجهيز جهاز أخذ عينات آخر. لاحظ أنه بالنسبة لفترات العمق حيث يتم جمع عينات المياه ذات الحجم الكبير ، يتم تحميل ما مجموعه زجاجتين × 12 لترا على التوالي على بعد حوالي 0.75 متر.
بعد أن تكون جميع الأجهزة على الخط ، اخفض الخط إلى أعمق عمق واترك دقيقتين تمر. أرسل رسلا لأسفل ، وقم بتعثر كل جهاز في وضع الإغلاق. اترك بضع دقائق لتمر قبل استعادة الخط.
للتأكد من إغلاق جميع الأجهزة ، قم بلف الخط وتفريغ كل جهاز على سطح السفينة عند خروجه من الماء. بالنسبة للأعماق التي تتطلب كميات كبيرة من العينات لتنقية الحمض النووي للبروتين أو الحمض النووي الريبي ، استخدم جهازي أخذ العينات جنبا إلى جنب. اجمع الحمض النووي الريبي على الفور من زجاجة واحدة وقم بتصفيته على متن السفينة.
بعد أخذ عينات من المواد الكيميائية والعناصر الغذائية في الزجاجة الأخرى ، قم بتصريف الماء المتبقي في السيارة للحصول على حجم نهائي يبلغ 20 لترا. بالنسبة للعينات ذات الحجم المنخفض ، ضع لترا واحدا من الماء جانبا للترشيح في زجاجات Nalgene المعقمة. عادة ما يتم جمع عينات منخفضة الحجم من 16 فاصل عمق حيث يتم جمع عينات سعة 16 × لتر واحد وست عينات × 20 لترا كعينات كبيرة الحجم.
عند جمع عينات الغاز ، خذ دائما عينات الأكسجين والغازات النزرة. أولا ، قم بإرفاق قطعة رقيقة من الأنابيب بحنفية جهاز أخذ عينات المياه. ضع الطرف الآخر من الأنبوب في زجاجات مصل glos.
اشطف زجاجة المصل ثلاث مرات ، لكن قم بأخذ عينات من الماء واملأها حتى تفيض حتى لا توجد فقاعات هواء. أضف 50 ميكرولتر من كلوريد الزئبق إلى زجاجة المصل. احرص على عدم إدخال فقاعات الهواء في العينة.
أغلق زجاجة المصل بسدادة مطاطية C تجعيد بغطاء من الألومنيوم ثم قم بتخزينها على الثلج لجمع عينات لقياسات المغذيات بما في ذلك النترات والفوسفات والسيليكات. اشطف أولا حقنة 60 سم مكعب بعينة من الماء. ثم قم بتوصيل مرشح قرص acro 0.2 ميكرومتر في الخط.
ادفع ما يقرب من ملتين من الماء عبر المحقنة. لتطهير الفلتر. اشطف زجاجة البولي إيثيلين بحوالي 10 مل من الماء المصفى ثلاث مرات.
رج الزجاجة عند الشطف ، ثم أضف عينة من الماء المفلترة إلى الزجاجات ممتلئة بثلاثة أرباعها. قم بتخزين العينة على الثلج. أنابيب تجميع فارغة من المياه البعيدة لجمع عينات لقياسات الأمونيا.
اشطف أولا أنابيب التجميع ، ولكن قم بأخذ عينات من الماء تماما. املأ أسطوانة متدرجة سعة 10 مل بعينة من أنبوب الماء عند خمسة مل من عينة الماء من الأسطوانة المتدرجة وأفرغ الباقي من الأسطوانة. ثم أضف الخمسة مل مرة أخرى إلى الأسطوانة الفارغة.
بمجرد جمع العينات من جميع الأعماق عند 7.5 مل من كاشف الأمونيوم العامل لكل أنبوب. لجمع عينات لتعداد الخلايا ، املأ أنبوب فالكون 50 مل المسمى مسبقا يحتوي على 5.4 مل ، وارتفاع شكلي 37٪ إلى علامة 50 مل للحصول على تركيز نهائي قدره 4٪ احرص على عدم تجاوز الأنبوب. قم بتخزين العينة على الثلج لجمع العينات.
لقياسات كبريتيد الهيدروجين. املأ أنبوب فالكون سعة 50 مل مسمى مسبقا يحتوي على ثلاثة مل ، أسيتات الزنك بنسبة 20٪ إلى الأعلى. احرص على عدم فيضان الأنبوب.
قم بتخزين العينة على الثلج لجمع كميات صغيرة. لتركيز الكتلة الحيوية. املأ زجاجات Nalgene سعة لتر واحد إلى الأعلى لجمع كميات كبيرة لتركيز الكتلة الحيوية.
املأ 20 لترا من الكاربويز إلى الأعلى. وتؤدي النتيجة النهائية لأخذ عينات من مياه البحر إلى ما يقرب من 32 إلى 48 شخصا. عينات الغاز ، 32 عينة من الأمونيوم.
16 عينة من كبريتيد الهيدروجين. 16 عينة لتعداد الخلايا. ست سيارات سعة 20 لتر ، و 16 زجاجة سعة لتر واحد ، وأربع سيارات ستريكس.
يتم الحفاظ على مرشحين اثنين من الميكرومتر يحتويان على الكتلة الحيوية الميكروبية لوقت لاحق. عزل الحمض النووي الريبي. لقد أوضحنا للتو كيفية جمع أنواع مختلفة من عينات المياه لتحليلها الكيميائي الحيوي.
وهذا يتطلب قدرا كبيرا من الإعداد والتخطيط. لذا ضع ميزانية قبل يومين من الرحلة لترتيب الأشياء وبعد يوم واحد للتنظيف ، لا تدع المياه المالحة تتلامس مع مضخة بيرالت أو في صندوق زاغو المصنوع من الألومنيوم المستخدم لنقل المعدات الميدانية. تعامل مع المعدات باحترام وستعمل بشكل جيد لفترة طويلة قادمة.
هذا كل شيء. شكرا على المشاهدة ونتمنى لك السعادة في تجاربك.
View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos
نظرة عامة
يوثِّق هذا الفيديو أساليب جمع عينات المياه البحرية الساحلية ومعالجتها لتطبيقات متنوعة لاحقًا تشمل تركيز الكتلة الحيوية، تنقية الأحماض النووية، وفرة الخلايا، تحليلات المغذيات والغازات النزرة.
مكونات الدراسة الرئيسية
مجال العلم
- علم الأحياء البحرية
- علم البيئة
- علم الأحياء الدقيقة
الخلفية
- فهم البارامترات المحيطية أمر بالغ الأهمية لدراسة النظم البيئية البحرية.
- أخذ عينات المياه أساسي لإجراء تحليلات مختلفة في البحوث البحرية.
- يمكن استخدام طرق مختلفة لجمع ومعالجة عينات المياه البحرية.
- تضمن تقنيات أخذ العينات الدقيقة بيانات موثوقة للتطبيقات اللاحقة.
هدف الدراسة
- لإظهار إجراءات جمع مياه البحر للتحليل.
- لتسليط الضوء على أهمية تقنيات أخذ العينات السليمة في البحوث البحرية.
- لتوفير مورد للباحثين الذين يدرسون البيئات البحرية.
الأساليب المستخدمة
- تعيين عدد عمليات السحب والعمق لأخذ العينات.
- تحديد الحجم الكلي للمياه التي سيتم جمعها.
- استخدام أجهزة أخذ عينات المياه go flow وkin.
- التأكد من إغلاق جميع الصمامات والصنبور قبل أخذ العينات.
النتائج الرئيسية
- الجمع الناجح لعينات مياه البحر لتحليلات متنوعة.
- عرض لتقنيات أخذ العينات الفعالة.
- إعداد العينات للتطبيقات اللاحقة.
- رؤى حول البارامترات المحيطية للمياه البحرية.
الاستنتاجات
- تقنيات أخذ العينات السليمة أمر حيوي للبحث البحري الدقيق.
- يمكن استخدام العينات المجمعة لمجموعة متنوعة من التحليلات العلمية.
- يمكن تكرار هذا الإجراء في دراسات بحرية أخرى.
الأسئلة الشائعة
Executive Industry Relevance
Robust seawater sampling and collection protocols are foundational for generating high-quality datasets in marine biopharma discovery, enabling accurate assessment of environmental variables and biological materials. These methods underpin downstream analyses such as nucleic acid purification, cell abundance quantification, and nutrient profiling, which are critical for target validation and mechanistic de-risking in marine-derived drug discovery. Standardized collection ensures reproducibility and comparability across discovery programs, supporting portfolio-wide decision-making.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Enables precise interrogation of marine microbial communities for novel target identification.
- Supports functional validation of environmental samples for pathway elucidation.
- Facilitates mechanistic de-risking by providing uncontaminated, well-characterized input material.
- Improves predictive confidence in early-stage marine bioprospecting.
Screening & Assay Development
- Delivers standardized, high-integrity samples for downstream assay development.
- Ensures reproducibility in cell abundance and nutrient quantification workflows.
- Provides scalable sample volumes for parallel screening and method optimization.
- Enables reliable evaluation of marine-derived compounds and bioactivities.
Translational & Preclinical Research
- Aligns environmental sampling with translational biomarker discovery when marine systems are disease-relevant.
- Maintains continuity from environmental collection through preclinical validation of marine bioactives.
- Supports risk-adjusted advancement by ensuring sample traceability and quality.
- Reduces ambiguity in linking environmental variables to biological outcomes.
Pipeline & Workflow Integration
Seawater sampling and collection methods are positioned at the front end of the marine biopharma discovery continuum, providing foundational material for workflows spanning target validation, screening, and translational research.
- Discovery Biology: Supplies uncontaminated, well-characterized samples for hypothesis testing and pathway analysis.
- Screening: Enables reproducible, quantitative readouts for cell counts, nutrient levels, and trace gas analyses.
- Analytics: Supports robust statistical comparison of environmental and biological variables across conditions.
- Translational Research: Facilitates alignment of environmental sampling with downstream biomarker and preclinical studies when relevant.
- Enterprise Reuse: Establishes a standardized protocol adaptable across marine sampling campaigns and R&D programs.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence and reduces mechanistic ambiguity in marine-derived target validation.
- Operational Value: Promotes standardization, reproducibility, and scalability in sample collection and processing.
- Strategic Value: Enables informed go/no-go decisions and capital-efficient portfolio management by ensuring data integrity.
- Portfolio Impact: Supports risk-adjusted prioritization and advancement of marine biopharma assets.
Implementation Considerations
- Requires technical expertise in marine sampling and environmental parameter control.
- Demands specialized instrumentation such as CTD sensors, Niskin or Go-Flo bottles, and filtration systems.
- Necessitates rigorous cross-team standardization to ensure data comparability.
- Must be adaptable to varying marine environments and sample volume requirements.
- Logistical planning is essential to minimize contamination and preserve sample integrity during collection and processing.
Biopharma FAQs
Chapters in this video
0:05
Title
0:10
Introduction
0:37
Water Collection
3:07
Gas Sample Collection
4:04
Nutrient Sample Collection (includes nitrate, phosphate, and silicate)
4:58
Ammonia Sample Collection
5:46
Sample Collection for Cell Enumeration
6:13
Sample Collection for Hydrogen Sulfide Measurements
6:36
Small Volume Collection for Biomass Concentration
6:51
Large Volume Collection for Biomass Concentration
7:04
Representative Results/Outcome
7:42
Conclusion
