הפקת סמנים ביולוגיים משקעים - מיצוי ממס מואץ

מיצוי ממס מואץ הוא טכניקה מהירה, יעילה ובעלת תפוקה גבוהה המשמשת להפרדת סמנים ביולוגיים אורגניים ממספר רב של דגימות משקעים גיאולוגיים.

באופן מסורתי, נעשה שימוש בשיטות מיצוי כגון סוניקציה או Soxhlet, עם זאת, החיסרון בפרוטוקולים אלה הוא שהם איטיים מכדי לעבד מספיק חומר לשחזור פליאו-אקלימי מפורט. טכניקה חדשה יותר, מיצוי ממס מואץ, או שיטת ASE, פותחה מתוך מחשבה על יעילות ותפוקה גבוהה.

שיטת ASE משתמשת בשילוב של טמפרטורות גבוהות ולחץ גבוה כדי לחלץ דגימות ויכולה לבצע מספר דגימות בריצת הכנה אחת ומהירה יחסית.

סרטון זה הוא השלישי בסדרה המפרטת כיצד לחלץ סמנים ביולוגיים ממשקעים. זה יכסה את ההליך ויספק תובנה לגבי היתרונות של ASE על פני סוניקציה או מיצוי סוקסלט.

במיצוי ממס מואץ, דגימות נטענות לתאי פלדה שנטענים לאחר מכן על קרוסלה. בקבוקוני איסוף עבור כל תא דגימה נטענים גם על קרוסלה נפרדת. המכשיר טוען תא דגימה לתנור פנימי. ממס נשאב מבקבוק ממס דרך סדרת שסתומים עד שמגיעים ללחץ מספיק.

לחץ זה מוחזק למשך פרק זמן המוכתב על ידי הדגימה והאנליט. לאחר מכן, הממס נשטף מתא הדגימה דרך קו פלדה לתוך בקבוקון האיסוף המתאים. ניתן לחזור על התהליך מספר פעמים. ניתן להתאים את הטמפרטורה, הלחץ ומשך הזמן עבור המדגם.

הטמפרטורה הגבוהה בשימוש מגבירה את הקינטיקה של המיצוי בעוד שהלחץ הגבוה מונע מהממס להתנדף. בקבוקון האיסוף מכיל כעת תמצית שומנים כוללת, ומה שנשאר בתא הדגימה נקרא שאריות. הוא מורכב מחומר לא אורגני כמו גם חומר אורגני שאינו ניתן למיצוי ממסים, הנקרא קרוגן.

כעת, לאחר שאנו מכירים את העקרונות מאחורי מיצוי ממס מואץ, בואו נסתכל כיצד זה מתבצע במעבדה.

לאחר איסוף דגימות מעניינות; ייבוש בהקפאה, הומוגניזציה וטיהור כפי שמודגם בסרטון אחר בסדרה זו.

לאחר הכנת כל הדגימות, הרכיבו תא לכל אחת מהן לחילוץ, ואחד נוסף לריק. לשם כך, הברג מכסה קצה על גוף התא. בעזרת פינצטה שטופת ממס, הניחו פילטר סיבי זכוכית בוערים על גבי כל אחד מהם. לאט ובעדינות לחץ על המסנן כלפי מטה?עם הבוכנה.

סמן את גופי התאים לפי מספר עבור כל דגימה, ותייג את הריק בנפרד.? הניחו פח שקילה בוער על משקל מעבדה וטרה. שוטפים מרית עם ממס, ואז השתמשו בה כדי להעביר 5 עד 10 גרם דגימה לתבנית השקילה, ורשמו את המסה.

העבירו את כל החומר בפח השקילה לתא המתאים לו. מניחים מסנן סיבי זכוכית נוסף מעל, ומהדקים בעדינות עד שהוא מגיע לחלק העליון של הדגימה.

הוסף חומר מפזר, כגון אדמה דיאטומית או חול, עד שהוא כמעט מלא, והקפיד להימנע מהכנסת פסולת לחוטי גוף התא. כסו את החלק העליון של התא במכסה קצה נוסף. חזור על שלבים אלה עבור כל דוגמה והריק.

סמן כל בקבוקון איסוף עם המספר של תא דגימה מתאים או ריק, וכובע עם מכסה בקבוקון. הנח כל תא בחריץ ממוספר במגש ה-ASE העליון. הגדר את הפרמטרים לשיטת החילוץ באמצעות לוח המקשים ב-ASE כדי לחלץ ב-100 ? C?ו-1,200 psi. חלץ כל דגימה 3 פעמים עם אחיזה סטטית של 10 דקות ושטוף את גוף התא ב-50% מהנפח הכולל שלו בין אחיזות סטטיות.

לאחר מכן, ודא שבקבוק הממס מכיל מספיק כדי לחלץ את כל הדגימות. שטפו את קווי המכשירים?3 פעמים לפני תחילת הריצה. לבסוף, לחץ על התחל.

הסר את הבקבוקון מה-ASE. כעת, לאחר מיצוי הסמנים הביולוגיים, יש לטהר אותם לפני הניתוח.

מיצוי ממס מואץ הוא טכניקה רב-תכליתית, שניתן להשתמש בה למגוון יישומים, שחלקם נחקרים כאן.

ניתן להשתמש במיצוי ממס מואץ גם על סוגים אחרים של דגימה, כולל מזון. ניתוח שאריות לבדיקת זיהום חומרי הדברה מתבצע לעתים קרובות במתקנים רגולטוריים ותעשייתיים כדי לוודא את בטיחותם ואיכותם של מוצרי מזון כמו פירות או ירקות. ניתן להשתמש ב-ASE כדי לחלץ חומרי הדברה אורגנו-כלוריים מדגימות מזון, ולקבוע את סוגי או רמות השאריות הקיימות בתוצרת. לאחר מכן ניתן להשתמש במידע זה כדי לקבוע אם התוצרת ראויה למאכל אדם או בעלי חיים. לדוגמה, יש למצוא דילדרין בטווח של 0 עד 0.1 חלקים למיליון במזון, תלוי במוצר.

ניתן לחלץ רכיבים תזונתיים של מזון גם באמצעות ASE. לדוגמה, ניתן לחלץ מוצרים כמו שוקולד, שעשויים להיות בעלי תכולת שומן גרבימטרית גבוהה. באמצעות ASE עם אתר נפט כממס, ניתן להפריד שומן מדגימות שוקולד ולעבור ניתוח כמותי כדי לקבוע אחוז שומן מדויק לכמות ידועה של שוקולד. באמצעות מידע זה, גופים רגולטוריים יכולים לאמת טענות של יצרני שוקולד, או יצרנים יכולים לקבל מידע ליצירת תוויות מזון מדויקות.

זה עתה צפיתם בהקדמה של JoVE למיצוי סמנים ביולוגיים של שומנים באמצעות מיצוי ממס מואץ, או ASE. שיטות להמשך עיבוד וניתוח ניתן למצוא בסרטונים הבאים.

תודה שצפית!