Dieser Artikel stellt eine nicht-invasive Biomonitoring-System für die kontinuierliche Aufzeichnung und Analyse der Krebse Herz- und motorischen Aktivitäten. Dieses System besteht aus einem Nah-Infrarot-optischen Sensor, Video-Tracking-Modul und Software für die Bewertung der Krebse Herzschläge, spiegelt seine physiologischen Zustand und Krebse Verhalten während der Herzschlag Schwankungen charakterisiert.
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Methodenartikel
Kontinuierliche nicht-invasive Messung der Krebse Herz- und Verhaltens-Aktivitäten
* These authors contributed equally
In diesem Artikel
Zusammenfassung
Zusammenfassung
Ein Krebs ist eine zentrale Wasserorganismen, die praktischen biologischen Vorbild für Verhaltens- und physiologische Studien von wirbellosen Tieren und als ein nützlicher biologischer Indikator für Wasserqualität dient. Obwohl Krebse direkt der Stoffe, die Wasser Beeinträchtigung verursachen angeben können, können sie sofort (innerhalb von wenigen Sekunden) Menschen Wasser Qualität Verschlechterung über akute Veränderungen an ihren Herz-Verhaltens warnen.
In dieser Studie stellen wir eine nicht-invasive Methode, die einfach genug, um unter verschiedenen Bedingungen durch eine Kombination aus Einfachheit und Zuverlässigkeit in einem Modell umgesetzt werden.
Dieser Ansatz, in dem die biologischen Organismen in Umweltbewertung Prozesse umgesetzt werden bietet einen zuverlässigen und termingerechte Alarm für Warnung und Verschlechterung der akuten Wasser in einer Umgebung zu verhindern. Daher, dieses nicht-invasive System basierend auf Krebse physiologischen und ethologischen Parameter Aufnahmen für die Erkennung von Veränderungen in einer aquatischen Umgebung untersucht. Dieses System wird nun bei einer lokalen Brauerei für die Kontrolle der Wasserqualität für die Getränkeproduktion verwendet angewendet, aber es kann jederzeit Wasserbehandlung und Versorgung Anlage verwendet werden, für kontinuierliche, Echtzeit-Wasser Qualitätsbewertung und regelmäßige Labor Untersuchungen der Krebse kardiale Physiologie und Verhalten.
Einleitung
Das Thema aquatische Organismen Anwendungen, als Modellorganismen für verschiedene Labor Untersuchungen1,2 sowie Tools zur Überwachung der Industrie und Natur/Umwelt Wasser Qualität3,4 , scheint gut untersucht werden. Dennoch ist dieses Thema noch von bemerkenswert Interesse für den Menschen, unabhängig von der Zugehörigkeit zu der wissenschaftlichen Gemeinschaft oder zu anderen berufen. Trotz der Existenz einer Reihe von fortschrittlichen Methoden für die Überwachung bestimmter Parameter (so genannte "Biomarker")5,
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Protokoll
(1) Krebse Auswahl
- Um erfolgreich das derzeitige Konzept für Krebse gelten, wählen Sie den jeweiligen adulte Tiere mit ausreichend Carapax-Größen (die eine Panzerlänge von mindestens 30 mm) zur Befestigung des Sensors, visuell für die Abwesenheit von Krankheiten zu untersuchen und überprüfen ob es beide Scheeren hebt, wenn es berührt wird. Die oben genannten Parameter angeben ein förderfähigen Staates der Krebse Gesundheit.
Hinweis: Wenn mehrere Krebse werden voraussichtlich im Rahmen der Prüfung verwendet werden und sind zu den gleichen Bedingungen ausgesetzt, die experimentelle Gruppe sollte gebildet werden basierend auf mehrere Paramet....
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Ergebnisse
Dadurch erhielten wir eine Kombination von Krebsen Herz- und Verhaltensstörungen Aktivitäten aufgezeichnet und gespeichert in eine Datei im Txt-Format (Abbildung 3). Neben der Anzahl der experimentellen Krebse, das Datum und die Sampling-Rate, die Datei besteht aus drei Säulen: (1) die ständige Uhrzeit im Format HH; (2) automatisch berechnet die Herzfrequenz in Schlägen pro Minute; (3) die Fortbewegung als (0) oder Abwesenheit (1) jede Bewegung registriert. W.......
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Diskussion
Es wurde weithin vermutet, dass die Messung bestimmte physiologische Parameter (z. B. Herz oder Lüftungsrate oder beides) ist eine zuverlässigere Methode zur Erfassung von Krebsen Reaktionen als die Bewertung von Verhaltensreaktionen, die nicht immer vorkommen gleich11. Es ist jedoch offensichtlich, dass die effizienteste Methode für die Bewertung der realen Krebse Reaktionen auf Veränderungen der Umwelt die Kombination von Herztätigkeit und Verhalten Aufnahmen, ist da das macht es möglich, die Gr.......
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Offenlegungen
Die Autoren haben nichts preisgeben.
Danksagungen
Diese Studie wurde unterstützt durch das Ministerium für Bildung, Jugend und Sport der Tschechischen Republik-Projekte "CENAKVA" Nr. CZ.1.05/2.1.00/01.0024 und "CENAKVA II'' No. LO1205 unter den nationalen Nachhaltigkeit programmiere ich, von der Grant-Agentur der Südböhmischen Universität in Budweis České (012/2016/Z) und von der Grant-Agentur der Tschechischen Republik (Nr. 16-06498S)
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Materialien
| Name | Unternehmen | Katalognummer | Kommentare |
|---|---|---|---|
| IR LED Diode | KINGBRIGHT ELECTRONIC | KP-3216F3C | |
| Fototransistor | EVERLIGHT | ELPT15-21C | |
| Widerstand | ROYAL OHM | 0805S8J0201T5E | |
| Widerstand | ROYAL OHM | 0805S8F2200T5E | |
| Kondensator | KEMET | C0805C334K5RACTU | |
| Kabel | TECHNOKABEL | FTP KAT.5E 4X2X0,14C | |
| Steckverbinder | HARTING | 21348100380005 | |
| Steckverbinder | HARTING | 21348000380005 | |
| Dielektrisches Gel | KRAYDEN | Sylgard 535 | |
| Analog-Digital-Wandler | TEDIA | UDAQ-1416CA | |
| Kleber | KUPSITO.SK | 7338723044 | |
| Kinect Videokamera | ABCSTORE. CZ | GT3-00002 | |
| Analysesoftware | Südböhmische Universität in České Budějovice, Fakultät für Fischerei und Schutz der Gewässer, Institut für komplexe Systeme | Link zur Software: www.frov.jcu.cz/crayfishmonitoring Benutzername: frov Passwort: CF2018 |
Referenzen
- Bownik, A., Sokołowska, N., Ślaska, B. Effects of apomorphine, a dopamine agonist, on Daphnia magna: Imaging of swimming track density as a novel tool in the assessment of swimming activity. Science of the Total Environment. 635, 249-258 (2018).
- Jeong, T. Y., Yoon, D., Kim, S., Kim, H. Y., Kim, S. D.
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Nachdrucke und Genehmigungen
