2017年1月9日
提出了一种坚固而灵活的流通暴露系统,旨在保持悬浮液中的沉积物。该系统用于在实验室中研究悬浮沉积物对各种水生物种和生命阶段的影响。
该实验技术的总体目标是提供一个强大而灵活的流通式暴露系统,用于维持沉积物和悬浮液,以研究悬浮沉积物对实验室中各种水生物种和生命阶段的影响。这项技术可以帮助我们回答环境毒理学领域的关键问题,以提高我们对水生环境中悬浮沉积物等物理压力源影响的理解。该技术的主要优点是能够模拟沉积物悬浮液,用于进入的管理实践,以减少水生生物和悬浮沉积物之间的相互作用。
虽然这种方法可以深入了解疏浚的影响,但它也可以用于评估船只交通、淡水和风暴造成的悬浮沉积物的影响。这项技术的可视化演示至关重要,因为其构建步骤与校准相结合对于成功应用至关重要。按照文本协议中的说明开始构建和组装模块和水浴。
要建造溢流排水管,请使用孔锯在距离 19 升圆顶底部聚乙烯罐顶部 5 厘米处切出一个直径为 2.54 厘米的孔。在隔板外部安装隔板接头和插件,用作溢流排放管。要构建浆液水入口,请使用孔锯在距离水族箱顶部 5 厘米处再切一个直径为 2.54 厘米的孔。
安装另一个隔板接头和一个螺纹弯头软管倒钩。为了构建泵出口,在罐底中间切出相同类型的孔,并安装隔板配件。用弯头软管接头拧住隔板的外侧。
要构建泵入口,请在罐底中心外切出另一个孔,并安装隔板接头。用弯头软管接头拧住隔板的外侧。在水浴槽的外侧,从底部测量 9 厘米,并沿着水箱的长度画一条线。
沿着这条线,沿着每个水槽的水浴长度切一对直径为 2.54 厘米的孔,并安装隔板配件。将磁力驱动泵安装到一个支架上,该支架将安装在水浴下,该支架包含用于连接水族馆的孔和隔板配件。为每个泵安装一个直插式线开关,或将泵连接到开关盒以获取电源。
用软管倒钩穿住水浴箱隔板的外侧。将乙烯基管连接到泵入口和出口,然后再将其连接到通往相应水族箱的隔板。在水浴槽内,将快速断开插件安装到隔板中。
将每个水族箱连接到泵后,将乙烯基管连接到安装在水族箱底部的软管倒钩上,然后将管道连接到快速断开阀软管倒钩上。接下来,连接泵和水族箱之间的快速断开装置。在此连接处安装一个球阀以隔离泵以进行维护。
接下来,通过乙烯基管将每个水族箱的溢流管连接到公共排水管。然后将公共排水管连接到水浴排水管。将每个水族箱浆液水入口连接到安装在模块顶部的浆液和水系统。
将渣浆罐排放口连接到安装在渣浆罐旁边支架上的气动双隔膜泵的入口。加入 PVCT 以将浆液引导至泵或实验室排水管。此外,还包含连接水箱和泵的阀门,以隔离它们以进行维护。
要为泵供电,请将其连接到实验室大楼的空气压缩机。在模块顶部安装一根 PVC 管,并创建一条再循环管线,以根据需要为每个水族箱提供浆液。在离泥浆储液库最远的使用点,安装一条回流管线,将未使用的泥浆运回储液库。
使用柔性 PVC 和活接头连接模块。使用三通、球阀和活接头将浆料电磁阀连接到再循环浆料管,以将电磁阀与主 PVC 管隔离以进行维护。确保每个电磁阀都位于其供应的水族箱上方,按照文本协议中的说明将电磁阀连接到相应的水族箱。
在浆液水入口旁边的每个水族箱中安装光学反向散射传感器或 OBS 以测量浊度。放置传感器,使其浸没在水面以下约 5 厘米处,传感器面向水箱中间。使用夹子或其他设备安装传感器。
在泥浆储液罐中安装 OBS 并放置传感器,使其完全浸没在水面以下约 20 厘米处。接下来,给水和浆液电磁阀接线。OBS 位于每个水族箱和泥浆池中,每个水浴上都有一个热电偶,安装在模块顶部的电气接线盒中,进入数据采集设备。
尽可能在所有接线的端子端安装快速断开装置。继续设计用于数据采集、仪器控制和自动化的计算机应用程序,如文本协议中所述。为了准备实验,启动泵以再循环用于填充浆料罐的碳过滤自来水。
在单独的容器中,使用机械混合器使测试沉积物均质化。沉淀物均质化后,取出一小部分并使用刻度聚丙烯烧杯将其引入浆料罐中。继续引入沉积物,直到达到 1000 NTU。
在程序中,导航到 Water Bath 选项卡并启动所有水族箱配置文件。在作 FLEES 至少一小时以便 NTU 可以在每个水族箱中稳定后,打开数据记录以记录每个水族箱 OBS 的 NTU 读数。对于 TSS 测量,从每个水族箱中收集三个 100 毫升的水样,这些水瓶的 TSS 处理量低于每升 500 毫克。
从每个水族箱中分别收集三个 50 毫升的水样,这些水瓶的 TSS 处理量大于或等于每升 500 毫克。通过预先称重的 0.45 微米滤纸对样品进行真空过滤来测量 TSS。过滤后,立即在 105 摄氏度下干燥过滤器和内容物至少 4 小时。
然后重新称重至最接近的 0.1 毫克。使用三个样品的平均值作为每个水族箱中 TSS 的量度。要进行实验,首先打开用于数据采集、仪器控制和自动化的所有 FLEES 硬件。
用所需的测试水填充水箱、水浴和储水器后,启动所有冷水机组热交换器。另外,确认并调整光周期。启动泵以再循环用于填充浆液罐的碳过滤自来水。
然后,去除一小部分均质沉积物并将其引入浆料罐中。继续引入沉积物,直到达到 1000 NTU。然后,按照文本协议中的说明为每个水族箱创建一个配置文件。
按照文本协议中的说明将动物放养到水族馆后,访问 GUI 并导航到水浴选项卡以启动所有水族馆配置文件。在 FLEES 运行至少一小时后,打开数据记录以记录每个水族馆 OBS 的 NTU 读数。在实验水族馆中保持 NTU 和相应的 TSS 浓度,以达到目标悬浮沉积物浓度。
在这个例子中,FLEES 评估了悬浮沉积物是否可以维持三天。同样,NTU 和相应的 TSS 浓度可以保持在代表环境条件的低得多的浓度。FLEES 使用测试沉积物进行校准,以量化 TSS 和浊度之间的关系,以确保达到目标 TSS 浓度。
NTU 和 TSS 之间的关系显示在 FLEES 中评估的示例测试沉积物中。一旦 FLEES 构建并正常运行,它就足够灵活,可以评估悬浮沉积物对不同大小的生命阶段的多种水生物种的影响,从卵到成虫,具体取决于物种。重要的是要记住,该方法中最关键的步骤是用每个测试沉积物校准 FLEES。
因此,可以量化总悬浮固体和浊度之间的关系,从而实现目标 TSS 浓度的匹配。FLEES 技术开发后,为环境毒理学领域的研究人员研究悬浮沉积物对各种水生生物的影响铺平了道路。看完这个视频后,你应该对如何在自己的实验室中构建和利用该技术有一个很好的了解。
由于自动化和编程功能可以轻松调整总悬浮固体浓度以满足实验需求。
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本文介绍了一种用于保持悬浮沉积物悬浮状态的稳定且灵活的流通暴露系统。它用于在实验室中研究悬浮沉积物对各种水生物种和生命阶段的影响。
Robust quantification of suspended sediment effects is critical for environmental toxicology and risk assessment in biopharma R&D, especially when evaluating aquatic toxicity of new compounds or environmental interventions. The FLEES platform enables controlled, reproducible exposure-response studies, supporting predictive confidence in hazard identification and mechanistic de-risking. This capability strengthens early-stage portfolio decisions where aquatic impact is a gating criterion for advancement.
The FLEES system integrates into the discovery-to-preclinical continuum for aquatic safety and environmental impact assessment.