במנהרת רוח עבור ריח מתווכת מבחני התנהגותי חרקים
30 בנובמבר 2018
כאן, אנו מתארים את הבנייה ואת השימוש במנהרת רוח עבור ריח מתווכת מבחני התנהגותי עם חרקים. העיצוב מנהרת רוח מקלה על שחרורו של ריח מקורות באמצעות מספר שיטות, עם וללא גירויים חזותיים. מנהרת רוח ניסויים הם אמצעי חשוב לזיהוי כימיקלים נדיפים פעיל בהתנהגותו.
שיטה זו יכולה לענות על שאלות מפתח בתחום האקולוגיה הכימית, כגון זיהוי רכיבים פעילים מבחינה התנהגותית. היתרונות העיקריים של טכניקה זו היא שאנחנו יכולים לשחרר ריחות באמצעים רבים ושונים, ואנחנו יכולים לפקח על כל הרפרטואר ההתנהגותי של החרק. מכינים את צינורות הזכוכית עם גזה, באמצעות גומייה.
הפרד 10 חרקים לצינורות הזכוכית המוכנים, וכסה את הקצה הנותר בכיסויי הצמדה מפלסטיק. אפשר לחרקים להסתגל לטמפרטורה, לתנאי האור וללחות של חדר מנהרת הרוח למשך שעתיים לפחות. כאן הוכח פרוטוקול המרסס להכנת מקורות ריח.
ממלאים את המזרק המיליליטרי והתסם בתערובת ריח סינתטית, ומכניסים את המזרק למשאבת המזרק. חבר את קצה המזרק לצנרת האתילן פרופילן המהורהרת באמצעות מתאמי צינורות. עכשיו, להתחיל את משאבת המזרק, ואחריו גנרטור אולטרה סאונד פס רחב.
שחרורו של תרסיס מן המרסס ניתן לאשר על ידי נקודה אור מתחת לנקודת השחרור. מקם את צינור הזכוכית עם החרקים על מחזיק 180 ס"מ במורד הרוח ממקור הראייה ריח, ו 30 ס"מ מהקרקע. הקצה הכתון אמור להצביע במעלה הרוח.
כדי להפעיל את הפרוטוקול, פתח את המכסה והתחל את שעון הזמן. שימו לב לתבנית הטיסה, והקדישו תשומת לב מיוחדת למאפייני הטיסה ולכיוון הרוח. מוצג כאן, הוא טיסה מכוונת ללא נחיתה.
טיסה מכוונת עם נחיתה מוצגת כאן, על מקור ריח טבעי, הכלול כפקד. תקריב של להמריא ניתן לראות כאן, כמו גם תקריב של נחיתה על מקור ריח טבעי. ציון ביצועי הטיסה לפי קטגוריות התנהגות מוגדרות מראש, כגון להמריא, טיסה מכוונת למרחק קצר, טיסה מכוונת למרחק ארוך יותר ונחיתה.
לאסוף את החרקים הנחיתה על הקירות של מנהרת הרוח, מחוץ פלומת הריח, ולהחליף אותם בחזרה על המחזיק. השתמש במזרק נפרד, המוקדש לאתנול טהור, לכל הניקוי. הפעל את המרסס עם 96% אתנול במשך 10 דקות לפחות בין הטיפולים, כדי לנקות את החלק הפנימי של הצינורות ואת הזרבובית.
נקה את המזרקים ואת קצה הזרבובית עם 96%אתנול, לאחר השימוש. עם השלמת, לשטוף את כל החומרה מתכת וזכוכית עם אתנול ומים, ולהשאיר עד יבש. מחממים את כל החומרה מתכת וזכוכית ל 300 מעלות צלזיוס במשך שש שעות, כדי להסיר את כל מזהמים.
תגובות ריח מונחות ויזואלית של זבובי מכה מוצגות כאן. נחקרו פרטים על התנהגות הטיסה עם ובלי גירויים חזותיים. הייתה השפעה משמעותית של רמז חזותי על תגובת הנחיתה, אבל לא על הצעדים ההתנהגותיים האחרים.
כאן מוצגת השוואה בין תגובות הנחיתה של עש אפונה לצמחי אפונה לבין האוספים הנדיפים המתאימים. נחיתות דומות נרשמו כלפי שני סוגי הרמזים. תערובת סינתטית של נדיפות פרח אפונה הביאה לנחיתות מעט נמוכות יותר, בהשוואה לנדיפות פרחים טבעיות.
להלן ההשפעה של רקע נדיף צמחי על תגובת עש פרי התפוחים לת תערובות סינתטיות. מכשירי ריח עם תערובת מורכבת ותערובת פשוטה הביאו לאטרקציה דומה במעלה הרוח, עם רקע נקי. עם זאת, כאשר מוטבע ברקע נדיף תפוח, עש העדיף את התערובת המורכבת.
בעת ניסיון הליך זה, חשוב לזכור כי דפוס הטיסה אינו אחיד. זה משתנה הרבה על פני הזמנות חרקים. זבובי מכה הם עלונים חזקים ויש להם תנועות יציקה רחבות יותר, בהשוואה לתותים.
מנהרת הרוח מקלה על שיטות רבות לשחרור ריחות לתוך מנהרת הרוח, בהתאם לשאלה שלפנינו. אנחנו יכולים לשחרר ממתקןי ריח, ממקורות אותנטיים, מיקסים סינתטיים, אוספי headspace. כמו כן, ריח מסוים יכול להשתחרר על גבי ריח רקע, אנו יכולים להשתמש בגירויים חזותיים שונים, ואנחנו יכולים לבצע bioassays שתי אפשרויות.
ניסויים במנהרות רוח הם כלים חשובים בזיהוי תרכובות וכימיקלים פעילים מבחינה התנהגותית, הן במחקר יישומי והן במחקר בסיסי. דוגמה טובה היא אם אתה רוצה לפתח כלים הדברה.
צפו בתמליל המלא וקבלו גישה לאלפי סרטונים מדעיים
סקירה כללית
מאמר זה מתאר את הבנייה והשימוש במנהרת רוח עבור בדיקות התנהגותיות המתווכות על ידי ריח בחרקים. התכנון מאפשר שחרור של מקורות ריח בשיטות שונות, ובכך מקל על ביצוע ניסויים חשובים באקולוגיה כימית.
מרכיבי מפתח של המחקר
תחום מדע
- אקולוגיה כימית
- בדיקות התנהגותיות
- התנהגות חרקים
רקע
- מנהרות רוח הן חיוניות לחקר תגובותיהם של חרקים לריחות.
- הבנת כימיקלים נטָעים הפעילים התנהגותית היא קריטית באקולוגיה כימית.
- השיטה מאפשרת תצפית על כל רפרטואר ההתנהגות של חרקים.
- ניתן להשתמש בטכניקות שונות לשחרור ריח.
מטרת המחקר
- לזיהוי רכיבים פעילים התנהגותית באקולוגיה כימית.
- להדגמת הרב-גוניות של ניסויי מנהרת רוח.
- לשיפור ההבנה של התנהגות חרקים בתגובה לריחות.
שיטות שנעשה בהן שימוש
- הכנת מבחנות זכוכית עם גזה וגומיות.
- אקלימטציה של חרקים לתנאי הסביבה.
- הדגמה של פרוטוקול הריסוס להכנת מקורות ריח.
- ניטור התנהגות חרקים בתגובה לריחות ששוחררו.
תוצאות עיקריות
- זיהוי מוצלח של כימיקלים נדיפים הפעילים התנהגותית.
- הדגמה של היעילות של שיטות שונות לשחרור ריח.
- מתן תובנות לגבי התגובות ההתנהגותיות של חרקים.
- הצגת התועלת של מנהרות רוח במחקר אקולוגי.
מסקנות
- מנהרות רוח הן כלים בעלי ערך לחקר התנהגות חרקים.
- השיטה מאפשרת ניתוח מקיף של אקולוגיה כימית.
- מחקרים עתידיים יכולים להתבסס על ממצאים אלו כדי לבחון אינטראקציות מורכבות יותר.
שאלות נפוצות
רלוונטיות תעשייתית למנהלים
בדיקות התנהגותיות המתווכות על ידי ריח המבוססות על מנהרת רוח מספקות פלטפורמה כמותית ומבוקרת לניתוח התנהגויות של חרקים המונעות על ידי חריש, ומספקות מידע ישיר לשלבי התיקוף המוקדמים של יעדים במחקר ופיתוח של הדברה. גישה זו מאפשרת מדידה מדויקת של תגובות התנהגותיות לחומרים נדיפים מועמדים, ובכך תומכת בביטחון חיזוי בזיהוי של חומרים מושכים או דוחים. השיטה מגשרת בין גילויים במעבדה ליישום תרגומי, ומקלה על קידום מותאם סיכונים של כלים חדשים באקולוגיה כימית.
יישומים אסטרטגיים במחקר ופיתוח ביו-פרמצבטיקה
גילוי מוקדם ותיקוף מטרה
- מאפשר בחינה שיטתית של תגובות התנהגותיות של חרקים לריחות מוגדרים.
- תומך בתיקוף תפקודי של חומרים מושכים או דוחים פוטנציאליים לניהול מזיקים.
- מספק נקודות סיום התנהגותיות כמותיות להפחתת סיכונים מכניסטיים של תערובות נדיפות.
- מקל על תעדוף תיקי חומרים על ידי קישור פעילות התנהגותית למבנה כימי.
סריקה ופיתוח בדיקה
- מספק בדיקות התנהגותיות סטנדרטיות וניתנות לשחזור להערכת תרכובות.
- מאפשר הגשה גמישה של ריחות ושילוב רמזים חזותיים כדי לחקות מורכבות סביבתית.
- מייצר פלטים כמותיים כגון שיעורי המראה, טיסה מכוונת ונחיתה.
- מאפשר סריקה של תערובות ריח טבעיות וסינתטיות לצורך אפיון פעילות.
מחקר תרגומי ופרה-קליני
- מתאימה מדדים התנהגותיים מעבדתיים לנקודות קצה רלוונטיות לשטח לצורך רצף תרגומי.
- תומכת בפיתוח של כלי תמיכה בקבלת החלטות להדברה, המבוססים על תגובות התנהגותיות מתוקפות.
- מספקת פלטפורמה לבדיקת השפעתם של ריחות רקע סביבתיים על תערובות מועמדות.
- מקלה על קבלת החלטות לקידום מותאם סיכונים על ידי כימות היעילות ההתנהגותית בתנאים מבוקרים.
שילוב תהליכי עבודה וצינורות עיבוד
בדיקת מנהרת הרוח זו ממוקמת בתוך הרצף מהגילוי ועד לשלב הפרה-קליני, ומאפשרת בדיקה מוקדמת של השערות, זיהוי מועמדים (leads) ותיקוף תרגומי של תרכובות המשנות את התנהגות חרקים.
- ביולוגיה של גילוי: מכמת תגובות התנהגותיות לחומרים נדיפים מועמדים, ובכך תומך בתיקוף יעדים המבוסס על היפותזות.
- סריקה: מספק נקודות קצה התנהגותיות כמותיות וניתנות לשחזור לצורך מיון ואופטימיזציה של תרכובות.
- אנליטיקה: מאפשר השוואה סטטיסטית של קטגוריות התנהגותיות תחת תנאי ריח ורמזים חזותיים שונים.
- מחקר תרגומי: מגשר בין ממצאים מעבדתיים ליישומים בשטח על ידי מידול רקעי ריח סביבתיים.
- שימוש חוזר ארגוני: מציע פלטפורמה גמישה ומודולרית הניתנת להתאמה למינים שונים של חרקים ולשאלות מחקר מגוונות.
השפעה תפעולית וארגונית
- ערך מדעי: מגביר את הביטחון החזוי בפעילות ההתנהגותית של חומרים נדיפים מועמדים.
- ערך תפעולי: סטנדרטיזציה של בדיקות התנהגותיות לצורך הדירות ויכולת הרחבה בין פרויקטים.
- ערך אסטרטגי: מספק מידע לקבלת החלטות של המשך או הפסקה (go/no-go) בפיתוח כלים להדברת מזיקים, בהתבסס על נתונים התנהגותיים כמותיים.
- השפעה על תיק הפיתוח: תומך בתיעדוף מותאם סיכונים של תערובות חומרים נדיפים לפיתוח עתידי.
שיקולי יישום
- דורש מומחיות בהתנהגות חרקים, אקולוגיה כימית ותכנון בדיקות כמותיות.
- מחייב תשתית מנהרת רוח ייעודית עם בקרה סביבתית מדויקת.
- מצריך פרוטוקולי ניקיון קפדניים לשמירה על שלמות רקע הריח.
- יש להתאים את הפרוטוקולים למאפייני תעופה והתנהגות ספציפיים למין.
- נדרשת התחשבות זהירה בעת העברת תערובות סינתטיות לתנאי השטח, בשל השפעות ריח הרקע.
