Name: אפיון מאקרו-ריאולוגיה של ריר גיל רייקר בקרפיון הכסף, היפופתלמיכטיס מוליטריקס (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2020-07-10T14:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 13 s
Description: למד אפיון ריאולוגי של ריר מכלי הזימים בקרפיון הכסף, Hypophthalmichthys molitrix. שיטה זו מאפשרת מדידת מאמץ תנועה וויסקואלסטיות בנפחי מדגם קטנים.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

המחברים מכירים בתמיכה ובמימון ממרכז GW לביומימטיקה והנדסה ביו-השראה. אנו מודים לפרופסור ל. פטרישיה הרננדז מהמחלקה למדעי הביולוגיה באוניברסיטת ג'ורג ' וושינגטון על שנתנה השראה לחקירה ולשיתוף הפעולה המתמשך, סיפקה מומחיות ביולוגית בפיזיולוגיה של קרפיון הכסף ואספקת דגימות הריר. אנו מודים לתלמידים, מר דיוויד פלומבו, גברת קרלי כהן, מר אייזק פינברג, מר דומיניק פטרוסינו, מר אלקסיס רנדרוס, גברת פריסילה ורגזה, מר קרטר טגן ומר רגב פג'ור על עזרתם במעבדה ומר תומאס אוונס ומר ג'יימס תומאס מ"ת"א אינסטרומנטס", "הטירה החדשה", "דה" לתמיכה בהכשרה ותחזוקה של מד הרימון. תמונות עבור איורים 5A,C צולמו במהלך ניתוח שבוצע על ידי פרופסור ל. פטרישיה הרננדז מהמחלקה למדעי הביולוגיה באוניברסיטת ג'ורג 'וושינגטון.

<ol><li>Cohen, K. E., Hernandez, L. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+complex+trophic+anatomy+of+silver+carp%2C+Hypophthalmichthys+molitrix%2C+highlighting+a+novel+type+of+epibranchial+organ%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Morphology%22%5BJournal%5D)">The complex trophic anatomy of silver carp, Hypophthalmichthys molitrix, highlighting a novel type of epibranchial organ.</a> Journal of Morphology. 279, 1615-1628 (2018).</li>
<li>Cohen, K. E., Hernandez, L. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Making+a+master+filterer%3A+Ontogeny+of+specialized+filtering+plates+in+silver+carp+%28Hypophthalmichthys+molitrix%29%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Morphology%22%5BJournal%5D)">Making a master filterer: Ontogeny of specialized filtering plates in silver carp (Hypophthalmichthys molitrix).</a> Journal of Morphology. 279, 925-935 (2018).</li>
<li>Cremer, M., Smitherman, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Food+habits+and+growth+of+silver+and+bighead+carp+in+cages+and+ponds%5BTitle%5D)+AND+%22Aquaculture%22%5BJournal%5D)">Food habits and growth of silver and bighead carp in cages and ponds.</a> Aquaculture. 20 (1), 57-64 (1980).</li>
<li>Battonyai, I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Relationship+between+gill+raker+morphology+and+feeding+habits+of+hybrid+bigheaded+carps+%28Hypophthalmichthys+spp.%29%5BTitle%5D)+AND+%22Knowledge+and+Management+of+Aquatic+Ecosystems%22%5BJournal%5D)">Relationship between gill raker morphology and feeding habits of hybrid bigheaded carps (Hypophthalmichthys spp.).</a> Knowledge and Management of Aquatic Ecosystems. 416, 36(2015).</li>
<li>Zhou, Q., Xie, P., Xu, J., Ke, Z., Guo, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Growth+and+food+availability+of+silver+and+bighead+carps%3A+Evidence+from+stable+isotope+and+gut+content+analysis%5BTitle%5D)+AND+%22Aquaculture+Research%22%5BJournal%5D)">Growth and food availability of silver and bighead carps: Evidence from stable isotope and gut content analysis.</a> Aquaculture Research. 40 (14), 1616-1625 (2009).</li>
<li>Freedman, J. A., Butler, S. E., Wahl, D. H. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aFreedman%2C+JA+%22Impacts+of+invasive+Asian+carps+on+native+food+webs+%28Final+Report%29%22">Impacts of invasive Asian carps on native food webs (Final Report)</a>. , University of Illinois, Kaskaskia Biological Station. Urbana-Champaign, IL. (2012).</li>
<li>Nico, L., Fuller, P., Li, J. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aNico%2C+L+%22Silver+carp+%28Hypophthalmichthys+molitrix%29-FactSheet%22">Silver carp (Hypophthalmichthys molitrix)-FactSheet</a>. , (2017).</li>
<li>Walleser, L., Howard, D., Sandheinrich, M., Gaikowski, M., Amberg, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Confocal+microscopy+as+a+useful+approach+to+describe+gill+rakers+of+Asian+species+of+carp+and+native+filter-feeding+fishes+of+the+upper+Mississippi+River+system%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Fish+Biology%22%5BJournal%5D)">Confocal microscopy as a useful approach to describe gill rakers of Asian species of carp and native filter-feeding fishes of the upper Mississippi River system.</a> Journal of Fish Biology. 85 (5), 1777-1784 (2014).</li>
<li>Nelson, A. Z., Ewoldt, R. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Design+of+yield-stress+fluids%3A+a+rheology-to-structure+inverse+problem%5BTitle%5D)+AND+%22Soft+Matter%22%5BJournal%5D)">Design of yield-stress fluids: a rheology-to-structure inverse problem.</a> Soft Matter. 13, 7578-7594 (2017).</li>
<li>Chen, T. Rheological Techniques for Yield Stress Analysis. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aChen%2C+T+%22TA+Instruments+Applications+Note%2C+RH025%22">TA Instruments Applications Note, RH025</a>. , (2020).</li>
<li>Ewoldt, R. H., Johnston, M. T., Caretta, L. M. Experimental challenges of shear rheology: how to avoid bad data. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aEwoldt%2C+RH+%22Complex+Fluids+in+Biological+Systems%22">Complex Fluids in Biological Systems</a>. Spagnolie, S. , Springer. (2015).</li>
<li>Thornton, D. J., Sheehan, J. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((From+Mucins+to+Mucus%3A+Toward+a+more+coherent+understanding+of+this+essential+barrier%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+American+Thoracic+Society%22%5BJournal%5D)">From Mucins to Mucus: Toward a more coherent understanding of this essential barrier.</a> Proceedings of the American Thoracic Society. 1, 54-61 (2004).</li>
<li>Shepard, K. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Functions+for+fish+mucus%5BTitle%5D)+AND+%22Reviews+in+Fish+Biology+and+Fisheries%22%5BJournal%5D)">Functions for fish mucus.</a> Reviews in Fish Biology and Fisheries. 4, 401-429 (1994).</li>
<li>Fernández-Alacid, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Skin+mucus+metabolites+in+response+to+physiological+challenges%3A+A+valuable+non-invasive+method+to+study+teleost+marine+species%5BTitle%5D)+AND+%22Science+of+the+Total+Environment%22%5BJournal%5D)">Skin mucus metabolites in response to physiological challenges: A valuable non-invasive method to study teleost marine species.</a> Science of the Total Environment. 644, 1323-1335 (2018).</li>
<li>Wagner, C. E., Wheeler, K. M., Ribbeck, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mucins+and+Their+Role+in+Shaping+the+Functions+of+Mucus+Barriers%5BTitle%5D)+AND+%22Annual+Reviews+in+Cell+and+Developmental+Biology%22%5BJournal%5D)">Mucins and Their Role in Shaping the Functions of Mucus Barriers.</a> Annual Reviews in Cell and Developmental Biology. 34, 189-215 (2018).</li>
<li>Bird, R. B., Armstrong, R. C., Hassager, O. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aBird%2C+RB+%22Dynamics+of+Polymeric+Liquids%2C+Volume+1%3A+Fluid+Mechanics%22">Dynamics of Polymeric Liquids, Volume 1: Fluid Mechanics</a>. , Wiley. New York. 1255-1284 (1987).</li>
<li>Mantle, M., Allen, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Isolation+and+characterisation+of+the+native+glycoprotein+from+pig+small+intestinal+mucus%5BTitle%5D)+AND+%22Biochemical+Journal%22%5BJournal%5D)">Isolation and characterisation of the native glycoprotein from pig small intestinal mucus.</a> Biochemical Journal. 195, 267-275 (1981).</li>
<li>Allen, A., Hutton, D. A., Pearson, J. P., Sellers, L. A. Mucus glycoprotein structure, gel formation and gastrointestinal mucus function. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aAllen%2C+A+%22Mucus+and+Mucosa+%28Ciba+Foundation+Symposium%29%22">Mucus and Mucosa (Ciba Foundation Symposium)</a>. Nugent, J., O'Conner, M. , Pitman. London. 137-156 (1984).</li>
<li>Asakawa, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Histochemical+studies+of+the+mucus+on+the+epidermis+of+eel%2C+Anguillajaponica%5BTitle%5D)+AND+%22Bulletin+of+Japanese+Society+of+Scientific+Fisheries%22%5BJournal%5D)">Histochemical studies of the mucus on the epidermis of eel, Anguillajaponica.</a> Bulletin of Japanese Society of Scientific Fisheries. 36, 83-87 (1970).</li>
<li>Fletcher, T. C., Jones, R., Reid, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Identification+of+glycoproteins+in+goblet+cells+of+epidermis+and+gill+of+plaice+%28Pleuroneces+platessa+L.%29%2C+flounder+%28Platichthys+flesus+%28L.%29%29+and+rainbow+trout+%28Salmo+gairdneri+Richardson%29%5BTitle%5D)+AND+%22Histochemical+Journal%22%5BJournal%5D)">Identification of glycoproteins in goblet cells of epidermis and gill of plaice (Pleuroneces platessa L.), flounder (Platichthys flesus (L.)) and rainbow trout (Salmo gairdneri Richardson).</a> Histochemical Journal. 8, 597-608 (1976).</li>
<li>Silberberg, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mucus+glycoprotein%2C+its+biophysical+and+gel+forming+properties%5BTitle%5D)+AND+%22Symposia+of+the+Society+for+Experimental+Biology%22%5BJournal%5D)">Mucus glycoprotein, its biophysical and gel forming properties.</a> Symposia of the Society for Experimental Biology. 43, 43-64 (1989).</li>
<li>Hills, B. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aHills%2C+B+%22The+Biology+of+Surfactants%22">The Biology of Surfactants</a>. , Cambridge Univ. Press. Cambridge. 408(1988).</li>
<li>Aubert, H., Brook, A. J., Shephard, K. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Measurement+of+the+adhesion+of+a+desmid+to+a+substrate%5BTitle%5D)+AND+%22British+Phycology+Journal%22%5BJournal%5D)">Measurement of the adhesion of a desmid to a substrate.</a> British Phycology Journal. 24, 293-295 (1989).</li>
<li>Sanderson, S. L., Cech, J. J., Patterson, M. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fluid+dynamics+in+suspension+feeding+black+fish%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Fluid dynamics in suspension feeding black fish.</a> Science. 251, 1346-1348 (1991).</li>
<li>Lai, S. K., Wang, Y. Y., Wirtz, D., Hanes, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Micro-+and+macrorheology+of+mucus%5BTitle%5D)+AND+%22Advanced+Drug+Delivery+Reviews%22%5BJournal%5D)">Micro- and macrorheology of mucus.</a> Advanced Drug Delivery Reviews. 61 (2), 86-100 (2009).</li>
<li>Chaudhary, G., Ewoldt, R. H., Thiffeault, J. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Unravelling+hagfish+slime%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Royal+Society+Interface%22%5BJournal%5D)">Unravelling hagfish slime.</a> Journal of Royal Society Interface. 16 (150), 20180710(2019).</li>
<li>Downing, S., Salo, W., Spitzer, R., Koch, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+hagfish+slime+gland%3A+a+model+system+for+studying+the+biology+of+mucus%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">The hagfish slime gland: a model system for studying the biology of mucus.</a> Science. 214, 1143-1145 (1981).</li>
<li>Hwang, S. H., Litt, M., Forsman, W. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rheological+properties+of+mucus%5BTitle%5D)+AND+%22Rheologica+Acta%22%5BJournal%5D)">Rheological properties of mucus.</a> Rheologica Acta. 8, 438-448 (1969).</li>
<li>Litt, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mucus+rheology%5BTitle%5D)+AND+%22Archives+of+Internal+Medicine%22%5BJournal%5D)">Mucus rheology.</a> Archives of Internal Medicine. 126, 417-423 (1970).</li>
<li>Quarishi, M. S., Jones, N. S., Mason, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+rheology+of+nasal+mucus%3A+a+review%5BTitle%5D)+AND+%22Clinical+Otolaryngology%22%5BJournal%5D)">The rheology of nasal mucus: a review.</a> Clinical Otolaryngology. 23, 403-413 (1998).</li>
<li>Nordgård, C. T., Draget, K. I., Seternes, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rheology+of+salmon+skin+mucus%5BTitle%5D)+AND+%22Annual+Transactions+-+The+Nordic+Rheology+Society%22%5BJournal%5D)">Rheology of salmon skin mucus.</a> Annual Transactions - The Nordic Rheology Society. 23, 175-179 (2015).</li>
<li>Fernández-Alacid, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Comparison+between+properties+of+dorsal+and+ventral+skin+mucus+in+Senegalese+sole%3A+Response+to+an+acute+stress%5BTitle%5D)+AND+%22Aquaculture%22%5BJournal%5D)">Comparison between properties of dorsal and ventral skin mucus in Senegalese sole: Response to an acute stress.</a> Aquaculture. 513, 734410(2019).</li>
<li>Yüce, C., Willenbacher, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Challenges+in+Rheological+Characterization+of+Highly+Concentrated+Suspensions+-+Case+Study+for+Screen-printing+Silver+Pastes%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Visualized+Experiments%22%5BJournal%5D)">Challenges in Rheological Characterization of Highly Concentrated Suspensions - Case Study for Screen-printing Silver Pastes.</a> Journal of Visualized Experiments. (122), e55377(2017).</li>
<li>Sultan, S., Mathew, A. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((3D+Printed+Porous+Cellulose+Nanocomposite+Hydrogel+Scaffolds%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Vis.+Exp%22%5BJournal%5D)">3D Printed Porous Cellulose Nanocomposite Hydrogel Scaffolds.</a> J. Vis. Exp. (146), (2019).</li>
<li>Barnes, H. A., Hutton, J. F., Walters, K. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aBarnes%2C+HA+%22An+Introduction+to+Rheology%22">An Introduction to Rheology</a>. , Elsevier. Amsterdam. (1989).</li>
<li>National Water Information System. USGS Current Conditions for USGS 06910450 Missouri River at Jefferson City, MO. U.S. Geological Survey. , Available from: 
 <a target="_blank" href="https://nwis.waterdata.usgs.gov/usa/nwis/uv/?cb_00010=on&cb_00060=on&cb_00065=on&format=gif_default&site_no=0691045&p09-19&end_date=2018-09-21">https://nwis.waterdata.usgs.gov/usa/nwis/uv/?cb_00010=on&cb_00060=on&cb_00065=on&format=gif_default&site_no=0691045&p09-19&end_date=2018-09-21</a> (2020).</li>
</ol>

לא הוכרזו ניגודי אינטרסים.

אחת המטרות העיקריות של פיתוח פרוטוקול זה היא לקבוע כי הוא מתאים היטב לאפיון ריולוגי של ריר GR כאשר נפחי מדגם קטנים מאוד זמינים. אנו מכירים בכך שנדרשות דגימות נוספות מבית ספר לקרפיון כסף כדי לאפיין באופן מלא את התכונות הרוולוגיות של ריר GR והנתונים המוצגים כאן אינם הכללה על פני כל אוכלוסיית קרפיון הכסף. הטכניקה שלנו מוצדקת בגלל היעילות שלה עם אפיון רולוגי של נפחי מדגם קטנים ועם חקירות ממושכות המערבות הרכבים גדולים יותר של דגימות ריר.
השלבים הקריטיים בפרוטוקול הם הכנת פתרונות ריר בריכוזים שונים,...

קרפיון הכסף, Hypophthalmichthys molitrix, הוא מאכיל מסננים פלנקטיבים ומין פולש שחדר למספר נתיבי מים טבעיים בארצות הברית. מין זה הוצג בתחילה באגן נהר המיסיסיפי העליון כדי לשלוט בפריחת האצות1,2,3. קרפיון הכסף הוא מאכיל יעיל ביותר. בדרך כלל, גדלי חלקיקי המזון המתכלים שלה נעים בין 4 ל 20 מיקרומטר לזואופלנקטון גדול יותר שהם סביב 80 מיקרומטר3,4,5. מין זה עלה על דגים מקומיים אחרים ועלול לגרום נזק עצום לנתיבי מים מקומיים על ידי הגבלתהמשאבים הזמינים 1,2,6. לכן, מסנן האכלת דגים כגון קרפיון כסף קרפיון bighead מהווים איום גדול על האגמים הגדולים1,2,6,7,8.
דגי סינון יש איברים מיוחדים הנקראים זימים rakers (GRs) עם שכבה דקה של ריר המתגורר על פני השטח שלהם. איברים אלה לשפר את היעילות של סינון וצבירה של חלקיקים קטנים מן הנוזל הנכנס. מטרת הפרוטוקול המוצג כאן היא לאפיין את הנכס החומרי הלא-ניוטוני, גיסת דילול ולהניב מתח של ריר GR שנרכש מפני השטח הפנימיים של rakers זימים בקרפיון הכסף. הערך של לחץ התשואה של ריר GR, התברר באמצעות rheometer סיבובי, הוא עניין במחקר זה. לחץ התשואה הנמדד המכונה גם "לחץ התשואה לכאורה" תלוי בשיטות הבדיקה כגון קצב גיליון יציב - או זן תנודות דינמי סוג9,10. דילול הגיסה, 'נוזל תשואה-מתח', עובר מעבר מהתנהגות מוצקה דמוית נוזל בלחץ יישומי קריטי9,11. לחץ התשואה לכאורה הוא לחץ הגיסה המינימלי הנדרש כדי ליזום זרימה או שבו עיוות פלסטיק בלתי הפיך נצפה לראשונה כאשר הריר עובר מחומר דמוי ג'ל לחומר דמוי נוזל. התנהגות זו ניתן לראות בחומרים צמיגים מובנים. המעבר מהתנהגות דמוית ג'ל להתנהגות דמוית נוזל של ריר GR כרוך בשתי פונקציות כלומר, תפקיד דבק לאיסוף חלקיקי מזון ותפקיד רכב תובלה כדי לסייע בתהליך המסירה והסינון החלקיקים. הפונקציה המורחבת של הריר כוללת יצירת מחסומי דיפוזיה בעמידות למחלות ונשימה, מתן שחרור מבוקר של גורמים תזונתיים, רכיבים רעילים ופרישה, יצירת מסלולים מטבוליים להאכלה וקינון, סיוע בהגנה מפני טורפים, והפקת שינויים בשכבת הגבול המשפרים את הקטר ויעילות ההנעה12,13,14.
שלא כמו נוזלים פשוטים, נוזלים מורכבים כמו ריר יש תכונות המשתנות עם תנאי הזרימה ודורשים פרמטרי מדידה נוספים כדי להגדיר את ההתנהגות הגופנית בקנה מידה בתפזורת שלהם. כדי לפקח על הצמיגות ואת הלחץ התשואה של ריר GR, מדידות רולוגיות מבוצעות באמצעות rheometer סיבוב. הרומד הסיבובי מחיל מתח או מאמץ גיזום יציבים או מתנדנדים באמצעות דיסק מסתובב במגע עם דגימת הנוזל ומודד את תגובתו. הרציונל מאחורי שימוש במכשיר וטכניקה זו הוא כי rheometer יכול לספק קבוצה של מדידות כדי לתאר את המאפיינים החומריים של ריר GR של קרפיון הכסף, אשר לא ניתן להגדיר על ידי צמיגות בלבד.
הריר הוא חומר ויסקולאסטי ותגובתו המכנית לעיוות שנכפה היא בין זו של מוצק טהור (הנשלט על ידי חוק האלסטיות של הוק) לבין זה של נוזל טהור (הנשלט על ידי חוק הצמיגות שלניוטון) 15,16. הרשת המקרומולקולרית המורכבת הכלולה בתוך הריר יכולה להימתח ולכוון מחדש בתגובה לכוחות חיצוניים או לעיוות. רומטר סיבובי מורכב מגיאומטריית חרוט ולוח פלטייה כפי שמוצג באיור 1 ובאיור 2 (ראו טבלה 1 למפרט מכשור). מטרת המחקר הזה הייתה לפתח פרוטוקול כדי לקבוע את המאפיינים הרוולוגיים של ריר GR. יתרון של ריומטר הסיבוב על פני ויסקומטר הוא היכולת שלו לבצע מדידות דינמיות באמצעות אמצעי אחסון מדגם קטנים. נפח דגימת הריר GR במחקר זה היה כ 1.4 מ"ל. הצמיג, לעומת זאת, מוגבל לשיעורי גיזום קבועים ודורש נפחי דגימה גדולים.
המאפיינים הרולוגיים של הריר צפויים להשתנות מאוד בתוך האנטומיה קרפיון כסף. לדוגמה, המאפיינים של הריר המתגורר על משטחי GR עשויים להיות שונים מהאיבר האפיברנצ'י. כדי להסביר את השונות הפוטנציאלית של תכונות ריר באזורים שונים של הדג, מדגם ריר GR שנרכש היה מדולל, ופתרונות של שלושה ריכוזים נוצרו ונבדקו באמצעות rheometer הסיבוב.. הנתונים והתוצאות לגבי ריר rheology שדווחו לאחר ביצוע הפרוטוקול הדגימו את היעילות של טכניקת המדידה. נתוני ההמחשה המוצגים במאמר זה אינם אמורים להיות כלליים בכל אוכלוסיית קרפיון הכסף. הפרוטוקול המוצג כאן ניתן להרחיב כדי לחקור rheology ריר על פני ערכות מדגם גדולות יותר כדי לבדוק השערות אחרות.
מטרת מחקר זה היא להדגים את השונות של תכונות ריר GR עם שלושה ריכוזי ריר שונים (400 מ"ג / מ"ל, 200 מ"ג / מ"ל ו 100 מ"ג / מ"ל). ריכוז 400 מ"ג/מ"ל מייצג את דגימת הריר הגולמית שנקצרה מהדג GRs. מים דהיוניים (DI) שימשו לדלל את דגימת הריר הגולמי ל-200 מ"ג/מ"ל ו-100 מ"ג/מ"ל. דילול דגימות הריר אפשר להעריך את מידת דילול הגיסה ואת לחץ התשואה לכאורה כפונקציה של ריכוז וקביעת הריכוז שבו ריר GR עובר להתנהגות לא ניוטון. שייקר שימש כדי לשבור כל גושים גדולים של ריר בדגימות כדי למתן שגיאות בנתונים הרוולוגיים עקב אי-תום לב.
ברוב בעלי החוליות, כולל דגים, המקרומולקולים היוצרים ריר הם גליקופרוטאין (מוצינים) הנוטים להתנפח במים על ידי הסתבכויות או הצלבה כימית וליצור חומר דמוי ג'ל12,13,17,18,19,20. המקרומולקולרים בעלי המשקל המולקולרי הגבוה, הג'ל ותכולת המים הגבוהים משקפים את החלקלקות בריר13. רמה גבוהה של אינטראקציות בין-מקרומולקולריות מובילה להיווצרות ג'ל ואילו רמות נמוכות יותר של אינטראקציות בין-מקרומולקולריות או קשרים שבורים גורמים לנוזלים בעלי צמיגות גבוהה21.
התהליכים של סינון חלקיקי מזון בדגים האכלת מסנן נעזרים בתכונות הקשורות לריק GR כגון לכידות וצמיגות הקובעים את הפוטנציאל שלה הידבקות וטקטיקה22. כוח ההידבקות על בסיס ריר תלוי באינטראקציות בין-מולקולריות, אלקטרוסטטיות או הידרופוביות ספציפיות23. סנדרסון ואח'24 ערכו מחקר האכלה השעיה בדגים שחורים שבו הם מצאו את הראיות להדבקה על בסיס ריר. הם ציינו כי הידבקות של חלקיקי מזון מושעים עם משטח רירי מלווה בהובלה של גושים מצטברים של חלקיקים הקשורים יחד עם ריר על ידי זרימת מים מכוונת הפועלת עליו24. הריר החשוף לשיעורי זני הגיהה הנוצרים מזרימת מים מאפשר משלוח של חלקיקי מזון לאברי העיכול. טכניקות אנדוסקופיות שימשו להתבונן חלקיקים מסוננים24.
ספרות על מגוון שיעורי הגינוע והגבלות המעשיות בבדיקה הרולוגית של ריר GR היא נדירה. לכן, התבקש הדרכה ממחקרים רולוגיים על קיבה, אף, ריר צוואר הרחם והריאות, ריר עור סלמון, רפש דגי ים, חומר סיכה משטח מפרק העצם שבו האפיון הרואיולוגי ותכונות לא ניוטוניות נחקרו11,12,25,26,27,28,29,30,31. לאחרונה, ההשפעה של ריר עור דגים על קטר ויעילות הנעה נחקרה באמצעות צמיגות קצב הגניסה קבוע. מחקרי ריר עור (ללא כל דילול או הומוגניזציה) הנוגעים לסיברם, בס ים והתנהגות דלה הדגימו התנהגות לא ניוטון בשיעורי גיזמה נמוכים בדרך כלל14.  במחקר אחר הקשור, דגימות ריר העור הגולמי מצדי גב וגחון של הסוליה הסנגלית נמצאו להפגין התנהגות לא ניוטון, המציין צמיגות גבוהה יותר של ריר הגחון בכל שיעורי הגניסה נחשב32. פרוטוקולים ריולוגיים אחרים הנוגעים להתפתחות פיגום הידרוג'ל ועל השעיות מרוכזות מאוד באמצעות ויסקומטר קצב גיסא קבוע דווחו גם בספרות33,34.
במחקר זה, תכונות ריר GR נחקרו באמצעות שיעור זן מבוקר, rheometer סיבובי כי כבר בשימוש נרחב בניסויים rheology על נוזלים ביולוגיים מורכבים25. עבור נוזלים ניוטון, הצמיגות לכאורה נשארת קבועה, היא עצמאית בקצב הגיסתי והלחצים הגניים משתנים באופן ליניארי עם שיעורי המתח הגיזלי(איור 3A,B). עבור נוזלים שאינם ניוטון (כגון נוזלים מדללים) צמיגות תלויה קצב גיסה או תלוית היסטוריה מעוותת(איור 3A, B). אובדן מודולוס (G) מייצג את המידה שבה החומר מתנגד לנטייה לזרום ומייצג צמיגות נוזלים (איור 4). מודולוס האחסון (G') מייצג את הנטייה של החומר לשחזר את צורתו המקורית בעקבות עיוות שנגרם מלחץ והוא שווה ערך לגמישות (איור 4). זווית הפאזה (δ) או ערך משיק אובדן, מחושבת מהטנגנס ההופכי של G"/G'. הוא מייצג את האיזון בין אובדן אנרגיה לאחסון והוא גם פרמטר נפוץ לאפיון חומרים ויסקולאסטיים (δ = 0° עבור מוצק Hookean; δ = 90° עבור נוזל צמיג; δ < 45° עבור מוצק ויסקולאסטי δ > 45° עבור נוזל צמיג) (איור 4)25. לחץ התשואה לכאורה (σy) בנוזלים מובנים מייצג שינוי מצב שניתן לראות בנתונים ריולוגיים מטאטא מצב יציב ומתח דינמי גורף10. אם הלחץ החיצוני מוחל הוא פחות מלחץ התשואה לכאורה, החומר יהיה מעוות אלסטי. כאשר הלחץ עולה על לחץ התשואה המסתמן (מסומן כ"לחץ ממוצע" באיור 3B), החומר יעבור מעיוות אלסטי לפלסטיק ויתחיל לזרום במצבו הנוזלי35. מדידת מודולוס האחסון (G') ואובדן מודולוס (G) בתנאי לחץ מתנדנד (או זן) כימתה את השינוי במצב החומרי מהתנהגות דמוית ג'ל להתנהגות דמוית נוזל ויסקולאסטית.
סוגי בדיקות הרומד המבוצעות לניטור נתונים הנוגעים מודולוס אחסון (G'), מודולוס אובדן (G) וצמיגות לכאורה (η) מתוארים כאן. בדיקות התנודה הדינמיות (מטאטא זן ותדירות גורפת) ניטור G ' ו- G " תחת תנודה מבוקרת של גיאומטריית חרוט. בדיקות סריקת המתח הדינמיות קבעו את האזור הצמיגי הליניארי (LVR) של הריר על ידי ניטור התגובה החומרית המהותית (איור 4). מאמץ גורף שימשו כדי לקבוע את ההתנהגות המניבה בתדירות תנודה מתמדת וטמפרטורה. בדיקות סריקת התדרים הדינמיות עקבו אחר התגובה החומרית להגברת התדירות (קצב העיוות) במשרעת מתמדת (זן או מתח) וטמפרטורה. המתח נשמר באזור הצמיגי הליניארי (LVR) לבדיקות סריקת התדרים הדינמיות. מבחני קצב הגיור של מצב יציב עקבו אחר הצמיגות לכאורה (η) תחת סיבוב קבוע של גיאומטריית החרוט. ריר GR היה נתון לצעדי לחץ מצטברים וצמיגות לכאורה (η, Pa.s) היה במעקב עבור קצב גניסיה משתנה (ý, 1/s).
הפרוטוקול המוצג במאמר זה מתייחס ריר GR כחומר מובנה מורכב של צמיגות לא ידועה עם טווח תגובה צמיגי ליניארי מסוים. ריר הדגים חולץ מהרופאים הכלליים של קרפיון הכסף במהלך מסע דיג במיקום הארט קריק בנהר מיזורי על ידי פרופסור ל. פטרישיה הרננדז (המחלקה למדעי הביולוגיה, אוניברסיטת ג'ורג ' וושינגטון) 1,2,36.  באיור 5A מוצג מערך של GRs בתוך פיו של קרפיון כסף, וציור סכמטי מוצג באיור 5B. GR שנכרת מוצג באיור 5C.  הפקת ריר מ- GRs של קרפיון הכסף מוצגת כדוגמה בציורים הסכמטיים, איור 5D, E. כל בדיקות הרומטר בוצעו בטמפרטורה קבועה ומבוקרת של 22 ± 0.002 מעלות צלזיוס, הטמפרטורה שנרשמה באתר הדיג1,2,36.  כל דגימת ריר נבדקה שלוש פעמים עם הרומד, והתוצאות הממוצעות מוצגות יחד עם סרגלי השגיאה הסטטיסטיים.

<table><tbody><tr><td><חזק>חומרים</חזקים></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>מגבוני קים</td><td>VWR</td><td>470224-038</td><td>לניקוי דגימה מכפפות צלחת</td></tr><tr><td></td><td>VWR</td><td>89428-750</td><td>למניעת זיהום של דגימה</td></tr><tr><td>פיפטה</td><td>VWR</td><td>89079-974</td><td>להובלת דגימה מבקבוקון לראומטר</td></tr><tr><td>טיפים לפיפטה</td><td>תרמו סיינטיפיק</td><td>72830-042</td><td>להובלת דגימה מבקבוקון לשייקר ריאומטר</td></tr><tr><td></td><td>VWR</td><td>89032-094</td><td>כדי לערבב באופן הומוגני דגימה של בקבוקוני ריר</td></tr><tr><td></td><td>VWR</td><td>66008-710</td><td>מכיל נפחי דגימה מדודים</td></tr><tr><td>משקל משקל</td><td>Ohaus</td><td>Scout &ndash; מאזני SPX</td><td>לשקילת מסה של דגימות ריר</td></tr> <tr><td><ריאגנטים חזקים>כימיים</מים דה-יוניזציה חזקים></td><td></td><td></td><td></td></tr> <tr><td>(H20)</td> <td>-</td><td></td> <td>נוזל</td></tr><tr><td>סטרילי 70% איזופרופנול (C3H8O)</td> <td>VWR</td><td>89108-162</td><td>ריר נוזלי</td></tr><tr><td><חזק>GR רירי</חזק></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>100 מ"ג/מ"ל ריכוז, 2 מ"ל</td> <td>-</td><td>-</td><td>חומר ויסקו-אלסטי</td></tr><tr><td>ריכוז 400 מ"ג/מ"ל, 1 מ"ל</td> <td>-</td><td></td> <td>חומר ויסקו-אלסטי</td></tr><tr><td>ריכוז 200 מ"ג/מ"ל, 1 מ"ל</td><td></td><td></td> <td>- חומר ויסקו-אלסטי</td></tr> <tr><td><חזק>תוכנה</חזק></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>MATLAB</td><td>Mathworks</td><td>R2017a</td><td>ניתוח נתונים, עיבוד לאחר וייצוג גרפי</td></tr><tr><td>Trios</td><td>TA Instruments</td><td>v4.5.042498</td><td>תוכנת בקרה וניתוח מכשירי ריאומטר</td></tr></tbody></table>

אפיון מאקרו-ריאולוגיה של ריר גיל רייקר בקרפיון הכסף, היפופתלמיכטיס מוליטריקס

Macro-Rheology Characterization of Gill Raker Mucus in the Silver Carp, Hypophthalmichthys molitrix

קרפיון הכסף, Hypophthalmichthys molitrix, הוא דג מאכיל פלנקטיבים פולשניים שפשטו על נתיבי המים הטבעיים של אגן נהר המיסיסיפי העליון בשל מנגנון האכלת המסננים היעיל ביותר שלו. האיברים האופייניים הנקראים זימים rakers (GRs), נמצא רבים כאלה מסננים מזינים, להקל על סינון יעיל של חלקיקי מזון כגון פיטופלנקטון כי הם של כמה מיקרונים בגודל.
המוטיבציה לחקור את הריאולוגיה של ריר GR נובעת מהרצון שלנו להבין את תפקידה בסיוע לתהליך האכלת המסנן בקרפיון הכסוף. הנוזל העשיר ולר, במצב 'עבה ודביק' עשוי להקל על הידבקות של חלקיקי מזון. חלחלות ותחבורה דרך קרום GR מתאפשרים על ידי פעולה של כוחות גיסת חיצוניים הגורמים שיעורי זנית שונים. לכן, ריר rheology יכול לספק רמז חיוני לאופי outcompeting עצום של קרפיון כסף בתוך הבריכה של מסנן האכלת דגים. בהתבסס על כך הועלתה כי ריר GR עשוי לספק פונקציית דבק לחלקיקי מזון ולשמש כרכב תובלה כדי לסייע בתהליך האכלת המסנן.
המטרה העיקרית של הפרוטוקול היא לקבוע את לחץ התשואה של הריר, המיוחס ללחץ הגניסה המינימלי הנדרש כדי ליזום זרימה שבה עיוות פלסטיק בלתי הפיך נצפה לראשונה על פני חומר צמיג מובנה. בהתאם לכך, תכונות ריאולוגיות של ריר GR, כלומר, צמיגות, אחסון, ואובדן מודולי, נחקרו על אופיו הלא ניוטוני, גיסת דילול באמצעות ריומטר סיבובי.
פרוטוקול המוצג כאן משמש כדי לנתח את המאפיינים הרולוגיים של ריר שחולצו מ rakers זימים של קרפיון כסף, דג במיקום הארט קריק של נהר מיזורי. הפרוטוקול שואף לפתח אסטרטגיה יעילה לבדיקות רולוגיות ואפיון חומרי של ריר הניח להיות חומר צמיג מובנה.

בסעיף זה, אנו מציגים את תוצאות הניסויים על ריר GR באמצעות ריומטר סיבובי עם גיאומטריית חרוט (קוטר 40 מ"מ, 1 ° 0 ' 11 '') וצלחת פלטייה. הניסויים סייעו לאפיין את ההתנהגות הלא-ניוטון, מדללת הגיוז של ריר ה- GR ואת לחץ התשואה לכאורה המתאר את המעבר של הריר מחומר דמוי ג'ל לחומר דמוי נוזל. התוצאות הייצוגיות כרוכות בתיאורים כמותיים של מגבלות המומנט הנמוכות והשפעות הזרימה המשניות של מכשור הרומד הסיבובי. מגבלות המכשור ומדידות קצב המתח היציב והדינמי סייעו לברר במדויק את המגמות ההתנהגותיות הצמיגיות ואת לחץ התשואה לכאורה של ריר GR. מדי...

פרוטוקול זה מציג שיטה לביצוע אפיון ריר של ריר הנימק על זימים rakers (GRs) של קרפיון כסף. מאפיינים ויסקולאסטיים של GR-ריר, המתקבלים על ידי מדידת צמיגות, אחסון ואובדן מודולי, מוערכים עבור מתח התשואה לכאורה כדי להבין את מנגנון האכלת המסנן ב- GRs.

The silver carp, Hypophthalmichthys molitrix, is an invasive planktivorous filter feeder fish that infested the natural waterways of the upper Mississippi ...

המשמעות של פרוטוקול זה היא שהוא מאפשר אפיון ריאולוגי מדויק של נוזלים ביולוגיים שאינם ניוטונים, כגון ריר, במיוחד כאשר רק נפחי דגימה קטנים מאוד זמינים. טכניקה זו מקלה על אפיון מתח התפוקה והצמיגות לכאורה של נוזלים ביולוגיים מובנים מורכבים, כגון ריר מגרפת זימים. שיטה זו מאפשרת הערכת מתח תפוקה של ריר מגרפת זימים, ומאפשרת אפיון ריאולוגי ופיתוח פרוטוקול של נוזלים ביולוגיים דומים, כגון הפרשות אדם, בעלי חיים וצמחים.מי שתדגים את ההליך עם קארטיק בולוסו תהיה סמנתה ראקאן, סטודנטית לתואר שני מהמעבדה שלנו. להכנת כשני מיליליטר של 100 מיליגרם לתמיסת ריר דגים מרוכזת במיליליטר, בצע דילול סדרתי של שני מיליליטר של 400 מיליגרם לריכוז מיליליטר על ידי הוספת מים נטולי יונים ביחס אחד לשניים פעמיים. הניחו את בקבוקון תמיסת הריר על שייקר עד שהתמיסה תהיה הומוגנית כראוי וכל הצטברות חלקיקי ריר הופחתה.כדי לכייל את הריאומטר, הפעל את תוכנת בקרת מכשיר הראומטר ובחר את לשוניות הכיול והמכשיר. לחץ על כיול וכיול כדי לוודא שערכי הכיול נמצאים בטווח של 10% זה מזה ולחץ על קבל. סובב את הפיר על גבי הריאומטר כדי להתקין את גיאומטריית זווית החרוט.התוכנה תזהה את גיאומטריית זווית החרוט בקוטר 40 מילימטר, מעלה אחת, דקה אפס, 11 שניות. כדי לבצע את כיול גיאומטריית הראומטר, לחץ על כיול תחת אינרציה ולחץ על כיול. לחץ על קבל כדי לקבל את הכיול.לחץ על כיול תחת חיכוך ולחץ על כיול. לחץ על קבל כדי לקבל את הכיול. יש לרשום את ערכי האינרציה וכיול הגיאומטריה והחיכוך ביחידות המתאימות.לביצוע אתחול אפס רווח, לחץ על רווח באפשרויות. בחלון המוקפץ, הגדר את הכוח הצירי לניוטון אחד ולחץ על אישור ולאחר מכן לחץ על סמל הפער האפס. האתחול הושלם כאשר הכוח הצירי שחווה הגאומטריה הופך גדול או שווה לניוטון אחד כשהוא נוגע בלוח פלטייר.כדי להבטיח שפער הריאומטר מאופס כך שמיקום הייחוס שלו יהיה מדויק, השתמש בחצים למעלה ולמטה כדי להעלות את הגיאומטריה לכל גובה שרירותי. מסך הבקרה במכשיר הראומטר ולוח הבקרה של תוכנת בקרת מכשיר הראומטר יציגו שניהם את גובה הפער. כדי לבצע את הניסוי הריאולוגי ואת הטווח הויסקו-אלסטי הליניארי של תמיסת ריר מעניינת, טען כ-300 מיקרוליטר מתמיסת ריר הדגים לקצה פיפטה של מיליליטר אחד והעמיס את התמיסה על צלחת פלטייר.לחץ על סמל Go to Trim gap כדי להוריד את הגיאומטריה על לוחית Peltier. השתמש בפיפטה כדי להסיר תמיסת ריר עודפת תוך הפעלת מהירות זוויתית קטנה על המנוע ולחץ על סמלי העצירה והחל עד שערך המומנט יגיע למינימום. כדי לבצע ניסויי משרעת תנודה, בתפריט הנהלים של לשונית הניסויים, הגדר את התנודה והמשרעת והגדר את הטמפרטורה ל -22 מעלות צלזיוס.הגדר את זמן ההשריה ל-120 שניות ובדוק המתן לטמפרטורה. הגדר את התדר להרץ אחד, את המומנט ל-10 עד 10,000 מיקרוניוטון מטר, ואת הנקודות לעשור ל-10. לאחר מכן, לחץ על הוסף סמל שלב כפול.שנה משרעת לתדר. הגדר את הטמפרטורה ל-22 מעלות צלזיוס והגדר את זמן ההשריה לאפס שניות. הגדר את אחוז המתח לאחד.בתפריט הטאטא הלוגריתמי, הגדר את התדר ל-20 עד 1 הרץ ואת הנקודות לעשור ל-10. כדי להגדיר את הליך טאטוא הזרימה, לחץ על סמל הוסף שלב כפול ולאחר מכן שנה את התנודה לזרימה ובחר טאטא כדי להגדיר את הטמפרטורה ל-22 מעלות צלזיוס ולהגדיר את זמן ההשריה לאפס שניות. הגדר את קצב הגזירה ל-1 עד 10, 000 לשנייה ואת הנקודות לעשור ל-10 וסמן את תיבת החישה של המצב היציב.לחץ על סמל הפער הגיאומטרי כדי להוריד את הגיאומטריה לפער המתאים שנקבע מראש לכל גיאומטריה ספציפית ולחץ על התחל בתוכנת המכשיר וצפה בתנועת גיאומטריית החרוט. תרשים בזמן אמת המדווח על אובדן מודולי האחסון ייווצר על ידי הריאומטר בחלון הראשי לאחר הגעה לזמן השריית הטמפרטורה. לחץ לחיצה ימנית כדי לבחור בכרטיסיית משתני הגרף והגדר את ציר ה-x של העלילה לאחוז מתח תנודה כדי להציג את הנתונים המעניינים.כדי להציג את נתוני התדר הזוויתי, לחץ באמצעות לחצן העכבר הימני על ניקוי תדרים ובחר שלח לגרף חדש. כדי להציג את נתוני הצמיגות לכאורה לעומת מתח הגזירה בזמן אמת, לחץ לחיצה ימנית על טאטא הזרימה ובחר שלח לגרף חדש, ולאחר מכן שמור את הקובץ המכיל הן את הליך הניסוי והן את התוצאות בפורמט הקובץ המקורי של תוכנת בקרת מכשיר הראומטר עם סיום הניסוי. לניתוח גרפי, ייצא את נתוני ריאולוגיה רירית לגיליון אלקטרוני והפעל קודים משלימים עבור הצמיגות הנראית לעין עבור שיעורי מתח גזירה משתנים ומודול אובדן, מודול אחסון וזווית פאזה עבור מתחי תנודה משתנים כדי ליצור גרפים של התוצאות.כפי שנצפה בנתוני משרעת תנודה דינמית, מודול האחסון של ריכוז 200 מיליגרם למיליליטר ירד וחצה את מודול ההפסד בטווח הלחץ. נתוני זווית הפאזה עבור ריכוז זה הראו מעבר יציב לנוזל ויסקו-אלסטי עם אזור מעבר של מתחי כניעה. נתוני מודולוס עבור ריכוז של 400 מיליגרם למיליליטר הדגימו תופעה מניבה עם נקודת הצלבה בין מודולי האחסון והאובדן שהתרחשה במתח התפוקה לכאורה של כ-0.27 פסקל.נתוני זווית הפאזה עבור ריכוז של 400 מיליגרם למיליליטר הראו מעבר חד לנוזל ויסקו-אלסטי עם נקודת הצלבה בכ-0.27 פסקל. כפי שנצפה בנתוני קצב הגזירה הקבוע, ריכוז 100 מיליגרם למיליליטר הפגין צמיגות קבועה בעיקר מחוץ לאזורים המודגשים של מגבלת המכשיר, אזור שטוח זניח והתנהגות דמוית נוזל ניוטונית. ריכוז של 200 מיליגרם למיליליטר הפגין התנהגות לא ניוטונית עם שיעורי גזירה הולכים וגדלים ונטייה להניב עם אזור שטוח בולט.ריכוז 400 מיליגרם למיליליטר הוא הקרוב ביותר להרכב ריר מגרפת הזימים, ומציג שינוי ברור במצב הריר מדמוי ג'ל לנוזל דליל גזירה לאחר שהניב כ-0.27 פסקל. כפי שמתואר בכתב היד של הפרוטוקול, חשוב לקבוע את ערך אחוז מתח התנודה בתוך המשטר הויסקו-אלסטי הליניארי של ריר מגרפת הזימים לפני הפעלת הסריקות הדינמיות. ניתן להשתמש בפרוטוקול שלנו כדי לברר את מתח התפוקה לכאורה של נוזלים ביולוגיים דביקים ודמויי ג'ל, וניתן להרחיב אותו לבדיקות הדבקה וקילוף לאפיון מלא של ההידבקות של חומרים דמויי ריר.פרוטוקול זה סולל את הדרך לחקירה הידרודינמית של הזנת מסנן בחומרים דמויי ריר, יצירת מודלים אנליטיים וקידום טכנולוגיות סינון זרימה צולבת וממברנה.

macro-rheology-characterization-gill-raker-mucus-silver-carp

Research

JoVE Journal

Engineering

הנדסה

נייר זה מציג את השיטות המשמשות לחיטוט כימי מרחבית מתואמת, מבני, ותכונות מכאניות של קנה המידה רב שכבתית של מרית Atractosteus (מרית א ') באמצעות nanoindentation, התמרת אינפרא אדום ספקטרוסקופיה (FTIR), במיקרוסקופ אלקטרונים סורק (SEM), וה-X ray טומוגרפיה ממוחשבת (CT רנטגן). תוצאות הניסוי שנעשו שימוש כדי לחקור את עקרונות העיצוב של חומרים ביולוגיים מגן.

אפיון של קשקשים דגים שכבתיים Multi-(<em&gt; מרית Atractosteus</em&gt;) באמצעות Nanoindentation, רנטגן CT, FTIR, וSEM

כתב יד זה מתאר פרוטוקול למעקב אחר התפלגות מחדש של יונוציטים מסועפים והעצבנות שלהם באמצעות טכניקת צביעה דיפרנציאלית בזמן יחד עם ניתוק עצבים זימים דו-צדדי מלא.

טכניקת זמן דיפרנציאלי מכתים יחד עם גיל דו-צדדי מלא denervation ללמוד Ionocytes בדגים

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 תלויות Assay הרעילה של הכסף Nanocolloids שימוש Medaka ביצים

סדרה של שיטות בסיסיות כדי לאפשר את המחקר של אקולוגיה הרבייה של דגים שמורים באקווריום מתוארים. אלה הם פרוטוקולים שימושיים לאיסוף דגים באמצעות SCUBA, הובלת דגים חיים, והתבוננות בהתנהגות הרבייה של דגים שנלכדו באקווריום.

שיטות בסיסיות לחקר אקולוגיה פוריות של דגים באקווריום

בפרוטוקול הנוכחי מתאר הליך של דגים זרע הערכה באמצעות ניתוח המחשב בסיוע זרע, התקני קירור. התוכנה נותנת מהירה, מדויקת, ניתוח כמותי של איכות הזרע דגים בהתבסס על spermatozoa מורפולוגית, יכול להיות כלי שימושי חקלאות מים כדי לשפר את ההצלחה רבייה.

הערכת זרע דגים באמצעות תוכנה, התקני קירור

מאמר זה מדגים את העקרונות של זריקה מהירה, פולשנית של פלורסנט microparticles את circulatory system של דגים קטנים, הפריט החזותי ויוו של microparticles בדם דגים.

ניהול פשוטה ויעילה והדמיה של Microparticles במערכת הדם של דגים קטנים באמצעות הזרקת כליות

זהו פרוטוקול לדגם את ספקטרום הגודל (שינוי קנה מידה בין המסה האישית צפיפות האוכלוסייה) עבור דגים משולבים ונתונים חסרי חוליות מנחלים ומנהרות. השיטות כוללות: טכניקות שדה לאיסוף דגים כמותיים ודגימות חסרי חוליות; שיטות מעבדה לתקנן את נתוני השדה; וניתוח נתונים סטטיסטיים.

מידול ספקטרום הגודל של מאקרוחסרי חוליות ודגים בזרם מערכות אקולוגיות

כדי לבדוק את ההשפעה של כימוקין על גיוס מקרופאג ב vivo, את כל הר היברידיזציה באתרו שימש כדי לזהות את הביטוי החוץ רחמי של כימוקין, וכתמים חיסוני שימש תוויות מקרופאגים. הדמיה חיה שימש התבוננות בזמן אמת של הגירה מקרופאג.

כימוקין חוץ רחמי ביטוי מודל לבדיקת גיוס מקרופאג ב Vivo

שימור מוסמי מים תלוי בניטור דפוסי הרבייה ותהליכי המינים. מחקר זה מתקן פרוטוקול שאינו קטלני לדגימת תוכן הגיל, אפיון פיתוח זחל ואספקת מאגר דיגיטלי למידע שנאסף. זה פרוטוקול-חבילת מסד הנתונים יהיה כלי חשוב עבור חוקרי מולים בהתאוששות מינים מחויילים.

סטנדרטיזציה של שיטה שאינה קטלנית לאפיון מעמד הרבייה והתפתחות הזחל של מולים מים מתוקים (ביובלויה: Unionida)

התכונות הוויסקואלסטיות של הריר ממלאות תפקיד קריטי בפינוי הריריות. עם זאת, טכניקות ריאולוגיות מסורתיות של ריר דורשות גישות מורכבות וגוזלות זמן. מחקר זה מספק פרוטוקול מפורט לשימוש ברומטר ספסל שיכול לבצע במהירות ובאמינות מדידות ויסקואלסטיות.

אפיון ויסקואלסטי מהיר של ריר דרכי הנשימה באמצעות רומטר בנצ'טופ

המאמר מציע שיטה חדשה במבחנה להערכה מהירה ורגישה של הרעילות והרעילות האקולוגית של מזהמים, המבוססת על התנועתיות של המוציטים Mytilus galloprovincialis . השיטה נועדה לתרום לפיתוח בדיקות חשיפה טוקסיקולוגיות ואקוטוקסיקולוגיות אתיות ורגישות יותר.

בדיקה טוקסיקולוגית ואקוטוקסיקולוגית המבוססת על תנועתיות המוציטים של מולים (Mytilus galloprovincialis)

למד אפיון ריאולוגי של ריר מכלי הזימים בקרפיון הכסף, Hypophthalmichthys molitrix. שיטה זו מאפשרת מדידת מאמץ תנועה וויסקואלסטיות בנפחי מדגם קטנים.

אפיון מאקרו-ריאולוגיה של ריר גיל רייקר בקרפיון הכסף, היפופתלמיכטיס מוליטריקס

גלה סרטונים נוספים