שלבים עובריים הם הרגישים ביותר לקסנוביוטיקה. למרות שרעילות כימית תלויה במליחות, לא קיימת שיטה לבדיקת תלות המליחות של רעילות לאורגניזמים מימיים. כאן, אנו מתארים שיטה חדשה ובעלת תפוקה גבוהה לקביעת תלות המליחות של רעילות לעוברים מימיים.
מאמר שיטה
שלבים עובריים הם הרגישים ביותר לקסנוביוטיקה. למרות שרעילות כימית תלויה במליחות, לא קיימת שיטה לבדיקת תלות המליחות של רעילות לאורגניזמים מימיים. כאן, אנו מתארים שיטה חדשה ובעלת תפוקה גבוהה לקביעת תלות המליחות של רעילות לעוברים מימיים.
מליחות היא מאפיין חשוב של הסביבה המימית. לאורגניזמים מימיים הוא מגדיר את בתי הגידול של מים מתוקים, מים מליחים, ומי ים. בדיקות הרעילות של חומרים כימיים והערכות הסיכונים האקולוגיים שלהם לאורגניזמים מימיים מבוצעות לעתים קרובות במים מתוקים, אך הרעיל של כימיקלים לאורגניזמים מימיים תלוי pH, טמפרטורה, ומליחויות. אין שיטה, עם זאת, לבדיקת התלות המליחה רעילה לאורגניזמים מימיים. הנה, השתמשנו medaka (Oryzias latipes) כי הם יכולים להסתגל מים מתוקים, מים מליחים, ומי ים. ריכוזים שונים של המדיום העובר לגידול (ERM) (1x, 5x, 10x, 15x, 20x, ו- 30x) הועסקו כדי לבדוק את רעילות של חלקיקים nanocolloidal כסף (SNCs) כדי Medaka ביצים (ERM 1x ו 30x ERM יש מקבילה לחץ אוסמוטי כדי מים מתוקים ומי ים, בהתאמה). בשש-גם צלחות פלסטיק, 15 ביצי Medaka בשלושה עותקים נחשפו SNCs ב 10 מ"ג / L &# 8722; 1 בריכוזים שונים של ERM ב- pH 7 ו -25 ° C בחושך.
אנו השתמשנו במיקרוסקופ לנתח מיקרומטר למדוד את קצב לב לכל 15 קוטר שניות ועין ביום 6 ואורך גוף מלא של הזחלים על בקיעת יום (סעיף 4). עובר נצפו עד בקיעה או יום 14; אז אנחנו נספר שיעור הבקיעה כל יום במשך 14 ימים (סעיף 4). כדי לראות הצטברות כסף בעוברים, השתמשנו מצמידים אינדוקטיבי ספקטרומטריית מסה פלזמה למדוד את ריכוז כסף של פתרונות בדיקה (סעיף 5) ועוברים dechorionated (סעיף 6) .the רעילות של SNCs עוברי medaka ברור גדל עם הגדלת המליחות. שיטה חדשה זו מאפשרת לנו לבדוק את הרעילות של כימיקלים במליחות שונה.
מאז הקמתה של הארגון לשיתוף פעולה ולפיתוח כלכלי (OECD) הנחיות הבדיקה לכימיקלים בדיקות בשנת 1979, 38 הנחיות הבדיקה פורסמו בסעיף 2 של הנחיות, השפעות על ביוטי מערכות 1. כל אורגניזמים הימיים נבדקו כבר מן בתי גידול של מים מתוקים, צמחי מים מתוקים כלומר; אַצוֹת; חסרי חוליות כגון דפניות ו chironomids; ודגים כגון medaka, דג זברה, ו פורל קשת. בהשוואה לסביבות מים מלוחות, מים מתוקי סביבות מושפעות באופן ישיר יותר על ידי פעילות כלכלית ותעשייתית אדם. לכן, בסביבות מים מתוקים כבר עדיפות לבדיקה משום שהם נמצאים בסיכון גבוה יותר מזיהום.
באזורי החוף, כולל שפכי נהרות, למליחות להשתנות בין תנאי מים מליחים ומי ים, ואזורים אלה מזוהמים לעיתים קרובות על ידי פעילות תעשייתית 2. באזורי החוף ביצות הקשורים בהם מאופיינים high מגוון ביולוגי ופריון אקולוגי. מערכות אקולוגיות החוף ולכן צריך להיות מוגן מפני זיהום כימי. עם זאת, יש הוגבל מחקר ecotoxicological בבתי גידול מים מליחים ומי ים.
Sakaizumi 3 בחן את האינטראקציות רעילים בין מתיל-כספית ומליחות בביצים Medaka היפני ומצא כי להגביר את הלחץ האוסמוטי של פתרון המבחן משופרת הרעילות של מתיל-כספית. . Sumitani ואח 4 בשימוש ביצים Medaka לחקור את הרעילות של התשטיפים הטמנה; הם מצאו כי השקילות האוסמוטי של התשטיפים אל הביצים היו המפתח גרימת מומים במהלך embryogenesis. בנוסף, Kashiwada 5 דיווחה כי חלקיקי פלסטיק (39.4 ננומטר בקוטר) חלחלו בקלות הדרך הסיסית medaka הביצה בתנאים מליחים (15x הבינוני גידול העובר (ERM)).
דגם דגים קטן טיפוסי, Medaka היפני (latipes Oryzias ) נעשה שימוש בביולוגיה בסיסית ecotoxicology 6. Medaka היפני יכול לחיות בתנאים החל מים מתוקים מי ים בגלל תאי כלוריד המפותחים ביותר שלהם 7. לכן הם עשויים להיות שימושיים לבדיקה בתנאים עם מגוון רחב של למליחות.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
Medaka היפני השתמש במחקר זה טופל באופן הומאני בהתאם להנחיות המוסדיות של Toyo אונ' ובשים לב להקלה של מצוקה ואי נוחות.
1. כסף Nanocolloids (SNCs)
2. הכנת פתרונות SNC (תערובות של קולואידים סילבר Ag +) עם המליחות שונים
תרבות ביצה קציר 3. Medaka
4. בדיקת רעילות של SNCs או אגנו 3 ב למליחות ERM השונה
בידוד 5. של כסף מסיס מפתרון SNC, וניתוח כסף
6. מדידת כסף פגיעה מתמשכת ב Medaka עוברים
מדידה 7. הריכוזיות כסף על ידי ICP-MS Analysis
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
השפעת המליחות על רעילות SNC היה מאוד ברור: אינדוקציה של מום או מוות היה מליחות תלויים (איורים 1 ו -2). מדדנו סמנים פנוטיפי (קצב לב, גודל עין, אורך גוף מלא, וקצב בקיעה) ב SNC (10 מ"ג / ל -1) עובר -exposed. הסמנים פנוטיפי הללו גילו רעילות SNC תלויות מליחות.
קצב הלב נע בין 29.6 ל 32.2 פעימות / 15 שניות ברחב...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
Medaka הוא דג מים מתוקים, שהינו סובלני מי ים; זה לא ידוע היטב כי הגידול הטבעי המקורי של הדג הזה היה מים מלוחים מול חופי היפני 6. לפיכך, דגי medaka יש מפותח תאי כלוריד 7. מאפיין ייחודי זה מספק למדענים דרך חדשה לבדוק את רעילות של כימיקלים בסביבה כפונקציה של מליחות (מים מתוקים מי ים) באמצעות מין יחיד רק של דגים.
כדי להשיג ביצי Medaka בשלב 21, ביצים חייבות להיות שנקטפו כל בוקר שנבחרו בשלב 20. בד...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
המחברים מצהירים שאין להם אינטרסים פיננסיים מתחרים.
אנו אסירי תודה לגב' קאורי שימיזו ולמר מסאקי טקאסו מבית הספר לתארים מתקדמים למדעי החיים, אוניברסיטת טויו, על תמיכתם הטכנית. פרויקט זה נתמך על ידי מענקי מחקר מקרן המחקר המיוחדת ומרכז המחקר לאלקטרוניקה ביו-ננו של אוניברסיטת טויו (ל-SK); על ידי הקרן לקידום מחקר מדעי של התאגיד לקידום ועזרה הדדית לבתי ספר פרטיים ביפן (ל-SK); על ידי קרן הפרויקטים החדשה להערכות סיכונים, ממשרד הכלכלה, המסחר והתעשייה (ל-SK); על ידי מענק סיוע למחקר גישוש מאתגר (פרס 23651028 ל-SK); על ידי מענק סיוע למחקר מדעי (B) ו-(C) (הענקת 23310026 ו-26340030 ל-SK); ועל ידי מענק סיוע לפרויקט בסיס מחקר אסטרטגי לאוניברסיטאות פרטיות (פרס S1411016 ל-SK) ממשרד החינוך, התרבות, הספורט, המדע והטכנולוגיה של יפן.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| ננו-קולואידים כסף | אוטופיה תוספי | ||
| NaCl | Nacalai Tesque, Inc. | 31319-45 | לייצור ERM |
| KCl | Nacalai Tesque, Inc. | 28513-85 | לייצור ERM |
| CaCl2· 2H2O | Nacalai Tesque, Inc. | 06730-15 | להכנת ERM |
| MgSO4· 7H2O | Nacalai Tesque, Inc. | 21002-85 | לייצור ERM |
| NaHCO3 | נקלאי טסקה, בע"מ | 31212-25 | לייצור ERM |
| AgNO3 | Nacalai Tesque, Inc. | 31018-72 | |
| מד pH | HORIBA, בע"מ | F-51S | |
| באלאנס | מטלר-טולדו אינטרנשיונל בע"מ | MS204S | |
| medaka (Oryzias latipes) זן כתום-אדום | המכון הלאומי ללימודי | ||
| medaka מערכת תרבית זרימה | Meito Suien Co. | MEITOsystem | |
| Artemia salina nauplii ביצים | יפן חיות מחמד עיצוב ושות' בע"מ | 4975677033759 | |
| משאבת אוורור | יפן חיות מחמד עיצוב ושות' בע"מ | ללא רעש w300 | |
| Otohime זחל & beta;-1 | Marubeni Nissin הזנה ושות' בע"מ | Otohime זחל β-1 | מלאכותי דגים יבשים דיאטה |
| ניתוח מיקרוסקופ | Leica microsystems | M165FC | |
| מיקרומטר | פוג'יקוגאקו בע"מ | ||
| חממת | 10450023 Nksystem | TG-180-5LB | |
| שייקר | ELMI בע"מ | Aizkraukles 21-136 | |
| צלחות פלסטיק 6 בארות | גריינר CELLSTAR | M8562-100EA | |
| רדיד אלומיניום | AS ONE Co. | 6-713-02 | |
| שעון עצר | DRETEC בע"מ | SW-111YE | |
| 3 kDa ממברנה מסנן | EMD Millipore Corporation | 0.5 מ"ל מסנן | |
| 50 מ"ל טפלון | AS ONE Co. | ||
| תקן קלריטות מותאם אישית | SPEXertificate | ZSTC-538 | לתקן |
| פנימי תקן קלריטות מותאם אישית | תקן SPEXertificate | ZSTC-622 | לתקן חיצוני |
| חומצה חנקתית טהורה | במיוחד Kanto Chemical Co. | 28163-5B | |
| מי חמצן | קאנטו כימיקלים ושות' | 18084-1B | לספקטרומטריית ספיגה אטומית |
| ICP-MS | Thermo Scientific | Thermo Scientific X סדרה 2 | |
| פלטה חמה | טייגר ושות' | CRC-A300 |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה
בקש הרשאה