18 mars 2016
Les stades embryonnaires sont les plus sensibles aux xénobiotiques. Bien que la toxicité chimique dépende de la salinité, il n’existe aucune méthode pour tester la dépendance de la salinité de la toxicité pour les organismes aquatiques. Nous décrivons ici une nouvelle méthode à haut débit pour déterminer la dépendance de la salinité de la toxicité pour les embryons aquatiques.
L’objectif général de cette expérience est de tester la toxicité dépendante de la salinité des produits chimiques pour les organismes aquatiques. Cette méthode peut aider à répondre à des questions clés dans le domaine de l’écotoxicologie, telles que l’évaluation de la toxicité sur l’eau douce, l’eau saumâtre et l’eau de mer. Le principal avantage de cette technique est qu’on ne demande jamais aux medakas de tester la toxicité de produits chimiques à différentes salinités.
De plus, l’implication de cette technique s’étend à d’autres thérapies ou diagnostics de toxicité chimique. La préparation de nanocolloïdes d’argent commerciaux en solution, à différentes salinités, est couverte dans le protocole de texte. Tout comme la culture du medaka et la collecte des œufs.
Commencez par rincer six collections d’œufs de medaka de stade 21, trois fois dans une solution d’essai. Pour ce faire, utilisez des ERM, à une concentration différente pour chaque série d’œufs. Maintenant, à partir de chaque collection rincée, transférez 15 œufs dans un autre puits de solution d’essai, dans une assiette en plastique à six puits.
Mettez cette expérience en trois exemplaires, en lavant chaque groupe séparément. Enveloppez les assiettes dans du papier d’aluminium et incuberez-les à 25 degrés Celsius, dans l’obscurité. Jusqu’à l’éclosion des œufs, ou pendant 14 jours, selon la première éventualité.
Pendant l’incubation, observez les œufs quotidiennement pour détecter tout changement biologique. Et pour les œufs morts. Changez la solution d’essai tous les jours, en même temps que les observations.
Le sixième jour d’observation, comptez la fréquence cardiaque de chaque embryon sur 15 secondes. Également le sixième jour, mesurez le diamètre des yeux de chaque embryon, dans chaque condition expérimentale, à l’aide d’un micromètre. Chaque fois que les embryons éclosent en larves, mesurez la longueur totale de leur corps à l’aide d’un micromètre.
De plus, au cours des 14 jours, comptez le nombre total d’œufs qui éclosent. Pour mesurer la bioaccumulation de l’argent, le sixième jour, collectez les chorions des œufs, en utilisant la méthode standard. Les œufs déchorionnés peuvent être analysés, tout comme la solution SNC est analysée, comme décrit dans la section suivante.
Pour isoler l’argent soluble de chaque solution SNC, filtrez d’abord le mélange de colloïdes et d’argent soluble à l’aide d’une membrane de trois kilodaltons. Ensuite, faites tourner le filtre chargé à 14 000 G, pendant 10 minutes, dans une centrifugeuse réfrigérée.
À partir de 50 microlitres du filtrat, mesurer la concentration en argent par analyse ICP-MS. Chargez l’aliquote dans un bécher en téflon de 50 millilitres et ajoutez deux millilitres d’acide nitrique ultra-pur dans le bécher. Ensuite, chauffez le mélange sur une plaque chauffante, à 110 degrés Celsius.
Pendant environ trois heures de chauffage, laissez la solution presque sécher. Une fois le bécher refroidi, dissolvez complètement les solides organiques. Ajoutez deux millilitres d’acide nitrique ultra-pur et 0,5 millilitre de peroxyde d’hydrogène dans le bécher.
Ensuite, chauffez à nouveau le mélange, jusqu’à ce qu’il soit presque à nouveau sec. Maintenant, dissolvez le résidu restant dans quatre millilitres d’acide nitrique ultra-pur à un pour cent, fabriqué dans de l’eau ultrapure. Transférez la solution dans un tube à centrifuger de 15 millilitres.
Répétez le processus de dissolution des solides restants dans le bécher en téflon, deux fois de plus, en refroidissant les trois collections dans un seul tube. Maintenant, mesurez la concentration d’argent dans l’échantillon, à l’aide de l’ICP-MS. Utilisez le protocole recommandé par le fabricant pour analyser les échantillons.
Assurez-vous d’utiliser des normes internes et externes. L’effet de la salinité sur la toxicité des SNC était facilement apparent. L’induction de la difformité ou de la mort était clairement dépendante de la salinité.
Diverses mesures physiologiques ont été effectuées. La fréquence cardiaque n’a pas été affectée jusqu’à ce que la salinité atteigne 30 fois l’ERM. La longueur du corps était significativement plus courte à des salinités de 15 et 30 X ERM.
Le diamètre de l’œil a également diminué, ce qui correspond à la longueur du corps. L’éclosion était moins probable à 15 fois la MRE et ne se produisait que pour deux pour cent des œufs à 30 fois la MRE. Dans les solutions expérimentales, des complexes métalliques solubles dans l’eau se formaient plus facilement à mesure que la concentration en sel augmentait.
L’examen des complexes métalliques dans les embryons après six jours a montré qu’ils augmentaient en concentration dans les embryons à mesure qu’ils augmentaient en concentration dans la solution. Lors de la tentative de cette procédure, il est important de se rappeler d’ajuster le pH des conditions de test, car la libération d’ions argent est facilitée par l’acidité.
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Cette étude présente une nouvelle méthode à haut débit pour évaluer la toxicité dépendante de la salinité des produits chimiques sur les embryons aquatiques, en se concentrant particulièrement sur le médaillon. La méthode comble un manque important en écotoxicologie en permettant d'évaluer la toxicité chimique à différents niveaux de salinité.
Les tests de toxicité dépendants de la salinité utilisant des œufs de mérou permettent aux équipes de R&D en biopharmacie d'évaluer la sécurité chimique et la toxicité mécanistique dans des conditions aquatiques physiologiquement variées. Cette approche renforce la fiabilité prédictive de l'évaluation des risques environnementaux et soutient l'atténuation précoce des risques associés aux candidats nanomatériaux. L'intégration de la salinité comme variable comble une lacune critique dans les protocoles de toxicité standard, éclairant ainsi les décisions stratégiques concernant les composés susceptibles d'être exposés à l'environnement.
Cet essai s'inscrit dans la continuité entre la découverte précoce et l'évaluation préclinique des risques, combinant l'évaluation de la toxicité mécanistique et le profilage de la sécurité environnementale.