Flusso di lavoro avanzato per l'acquisizione di core incrementali di alta qualità - Nuove tecniche e dispositivi
10 marzo 2023
Qui, presentiamo un protocollo su come evitare micro crepe nei nuclei di incremento applicando un trapano a batteria con un moltiplicatore di coppia per ridurre al minimo i problemi durante il carotaggio degli alberi, nonché il suo effetto sulla preparazione di lunghe micro sezioni. Questo protocollo include anche una procedura per affinare i carotatori sul campo.
La maggior parte degli studi di streaming si basa su campioni di carote incrementali e, in particolare per l'analisi anatomica del legno, ci affidiamo a nuclei di incremento di altissima qualità. Le carote incrementali prelevate da un trapano a batteria sono soggette a un carico meccanico inferiore e sono quindi meno danneggiate. Inizia assemblando il carotatore incrementale e selezionando la posizione del carotaggio sul gambo di un albero, a seconda della domanda di ricerca.
Dopo aver selezionato la posizione del carotaggio, posizionare il carotatore ad angolo retto rispetto alla direzione di crescita dello stelo e posizionare uno spintore all'estremità posteriore del carotatore per stabilizzarlo durante la perforazione. Raggiungere una posizione stabile e appoggiarsi allo spintore per esercitare pressione sul tagliente. Ruotare la maniglia del carotatore con entrambe le mani fino a quando la parte filettata del trapano si trasforma completamente nello stelo.
Una volta fatto, rilasciare la pressione e rimuovere lo spintore. Quindi, iniziare a ruotare la maniglia del carotatore con entrambe le mani fino a quando il carotatore non ha raggiunto o forato il midollo. Controllare questo tenendo l'estrattore sul manico accanto allo stelo.
Prendi l'estrattore con il lato aperto sulla parte superiore e inseriscilo completamente nel carotatore. Ruotare il carotatore all'indietro con un giro completo per rompere il nucleo dallo stelo e estrarre l'estrattore dal carotatore. Rimuovere il nucleo dall'estrattore e conservarlo in una cannuccia di carta prima di rimuovere il carotatore dal gambo e conservarlo nel manico.
Al trapano a batteria dotato di un booster di coppia, aggiungere l'adattatore speciale per il carotatore di incremento sviluppato al WSL. Una volta decisa la posizione del carotaggio, posizionare il carotatore ad angolo retto rispetto alla direzione di crescita dello stelo. Ottenere una posizione stabile, tenere saldamente il trapano a batteria e esercitare pressione sul tagliente.
Avviare il trapano a batteria, girando lentamente fino a quando la parte filettata del trapano è completamente animata nello stelo. Quindi, aumentare la velocità fino a quando il carotatore raggiunge o perfora il midollo. Una volta fatto, rimuovere il trapano a batteria dal carotatore, posizionare la maniglia su di esso e utilizzare l'estrattore per rimuovere il nucleo come spiegato.
Conservare il nucleo incrementale in una cannuccia di carta. Rimuovere la maniglia e posizionare il trapano a batteria sul carotatore prima di rimuovere il carotatore dallo stelo. Per utilizzare il supporto di affilatura WSL, prendere il supporto di nuova concezione e posizionarlo a terra.
Posizionare il trapano a batteria, incluso il carotatore di incremento, nei punti di supporto designati e chiudere la staffa di montaggio per fissare il trapano a batteria. Avviare il trapano a batteria fissando il blocco in teflon sul pulsante di avviamento e lasciarlo funzionare. Prendi la mola conica e macina il lato interno del tagliente con essa.
Quindi, prendi la mola rettangolare e macina il lato esterno del tagliente per de-sbavarlo. Rimuovere il blocco di teflon dal pulsante di avviamento per arrestare il trapano. Aprire la staffa di montaggio per rilasciare il trapano a batteria ed estrarre il dispositivo dal supporto.
Per verificare la nitidezza del tagliente, rimuovere il carotatore incrementale dall'adattatore del trapano a batteria. Posizionare un foglio di carta sulla tavola di legno del supporto di affilatura e posizionare il tagliente del carotatore sulla carta tenendo il carotatore verticalmente. Ruotare il carotatore tenendolo verticalmente senza esercitare pressione sul carotatore.
Sollevare il carotatore per verificare la presenza di un pezzo di carta rotondo all'interno del tagliente. Se il pezzo rotondo è presente, il carotatore è affilato. In caso contrario, ripetere la procedura di affilatura.
Se l'esterno di un nucleo non è liscio, ripetere l'intera procedura. Posizionare un lungo vetrino accanto al microtomo. Aggiungi un po 'd'acqua al centro dello scivolo per tutta la sua lunghezza.
Quindi, posizionare il nucleo nel supporto del campione di un microtomo del nucleo. Sollevare il supporto del campione fino a quando il nucleo tocca quasi il bordo della lama e tirare la lama sopra l'anima per tagliare la parte superiore. Posizionare nuovamente il coltello all'inizio del nucleo.
Sollevare il campione di circa 10 micrometri e ripetere la procedura di taglio per ottenere una superficie piana di almeno due millimetri di larghezza. Quindi, spennellare una soluzione di amido di mais sulla superficie tagliata e rimuovere la soluzione in eccesso dalla parte superiore del nucleo usando un pezzo di stoffa. Posizionare un lato di un nastro solubile in acqua all'inizio del nucleo con una sovrapposizione di un centimetro e l'inizio del nucleo rivolto verso la lama del microtomo.
Attaccare il nastro alla superficie del nucleo accarezzando il nastro sulla superficie con un dito. Quindi, sollevare il campione nel microtomo da 15 a 20 micrometri usando un pezzo sovrapposto del nastro e posizionare la lama del microtomo sul bordo del nucleo. Una volta fatto, tagliare la sezione tenendo l'estremità del nastro.
Prendi una sezione sottile incollata sul nastro e posizionala sulla linea d'acqua sul vetrino preparato in precedenza con il taglio rivolto verso il basso. Dopo circa 10 secondi, iniziare a rimuovere il nastro dalla sezione usando una pinzetta facendo attenzione che la sezione rimanga sul vetrino. Durante il carotaggio con il trapano a batteria, nessuna delle carote si è deformata a causa della pressione esercitata sul tagliente durante la prima fase di foratura.
I nuclei senza superficie liscia e graffi e crepe indicavano la necessità di affilare il tagliente. Il protocollo ha consentito di risparmiare tempo in laboratorio e ha migliorato la qualità delle micro sezioni. Anche se si utilizza un trapano a batteria, si desidera affilare regolarmente il carotiere per garantire il campionamento di anime di alta qualità.
Ridurre lo stress meccanico durante il carotaggio riduce il rischio di causare micro crepe nei nuclei. Per questo, il lavoro di laboratorio per la preparazione di micro sezioni è ridotto al minimo. La capacità di preparare micro sezioni di interi nuclei incrementali consente un'analisi semplificata delle serie temporali per l'analisi anatomica del legno.
Panoramica
Questo articolo presenta un protocollo per minimizzare le micro crepe nei nuclei incrementali durante il campionamento degli alberi utilizzando un trapano senza fili con un moltiplicatore di coppia. Dettaglia anche una procedura di affilatura per i campionatori sul campo per migliorare la qualità delle microsezioni.
Componenti chiave dello studio
Area della scienza
- Anatomia del legno
- Tecniche di campionamento degli alberi
- Preparazione delle microsezioni
Contesto
- I nuclei incrementali sono cruciali per l'analisi anatomica del legno.
- I nuclei di alta qualità sono essenziali per evitare danni durante il campionamento.
- L'uso di un trapano senza fili riduce il carico meccanico sui nuclei.
- L'affilatura dei campionatori è necessaria per mantenere l'efficienza di taglio.
Scopo dello studio
- Fornire un metodo affidabile per il campionamento degli alberi senza causare micro crepe.
- Migliorare la preparazione di lunghe microsezioni dai nuclei incrementali.
- Semplificare il processo di affilatura dei campionatori sul campo.
Metodi utilizzati
- Montaggio e posizionamento del campionatore incrementale sul fusto dell'albero.
- Utilizzo di un trapano senza fili con amplificatore di coppia per il campionamento.
- Affilatura dei campionatori utilizzando un supporto appositamente progettato e pietre abrasive.
- Preparazione delle microsezioni utilizzando un microtomo per nuclei.
Risultati principali
- Il protocollo ha efficacemente ridotto l'occorrenza di micro crepe nei nuclei.
- Le procedure di affilatura hanno migliorato la qualità dei taglienti.
- Il tempo trascorso in laboratorio per preparare le microsezioni è stato ridotto al minimo.
- I nuclei di alta qualità hanno facilitato una migliore analisi anatomica del legno.
Conclusioni
- Ridurre lo stress meccanico durante il campionamento è fondamentale per l'integrità dei nuclei.
- L'affilatura regolare dei campionatori è essenziale per prestazioni ottimali.
- I metodi delineati migliorano l'efficienza degli studi anatomici del legno.
Domande frequenti
Executive Industry Relevance
High-integrity sample acquisition is critical for quantitative wood anatomical studies, where microstructural continuity directly impacts downstream analytical reliability. The adoption of advanced coring workflows, including cordless drill techniques and in-field sharpening, reduces artifact risk and supports reproducible, high-quality data generation. These improvements enable more confident interpretation of time series and structural analyses, strengthening the predictive value of dendroecological research in biopharma-relevant discovery pipelines.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Enables acquisition of undamaged increment cores for robust hypothesis testing in wood anatomy studies.
- Reduces mechanical artifacts, supporting higher confidence in structural and chemical analyses.
- Facilitates functional validation of growth ring features relevant to environmental or biological modeling.
Screening & Assay Development
- Provides standardized, high-quality core samples for reproducible downstream sectioning and analysis.
- Minimizes sample preparation variability, supporting assay consistency and quantitative output reliability.
- Improves readiness for high-throughput or comparative screening of wood anatomical traits.
Translational & Preclinical Research
- Supports generation of continuous micro sections for longitudinal or time series analysis.
- Enables alignment of anatomical data with chemical or isotopic biomarkers when relevant.
- Reduces risk of sample-induced artifacts that could confound translational interpretation.
Pipeline & Workflow Integration
This workflow positions high-quality increment core acquisition as a foundational step from early discovery through preclinical wood anatomical and chemical analysis.
- Discovery Biology: Supports rigorous hypothesis testing by minimizing core damage and preserving anatomical features.
- Screening: Delivers reproducible, artifact-free samples for standardized sectioning and quantitative assays.
- Analytics: Enables reliable measurement of ring-width, chemical, or isotopic variables across time series.
- Translational Research: Maintains sample integrity for cross-study or longitudinal biomarker alignment.
- Enterprise Reuse: Establishes a scalable, field-adaptable protocol for consistent sample quality across projects.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence by reducing micro cracks and sample artifacts.
- Operational Value: Streamlines sample preparation and reduces laboratory rework.
- Strategic Value: Enhances data quality for go/no-go decisions in wood anatomical and related studies.
- Portfolio Impact: Supports risk-adjusted advancement by ensuring reliable, high-quality input data.
Implementation Considerations
- Requires technical proficiency in field coring and microtome sectioning.
- Needs access to cordless drills, torque boosters, and specialized sharpening equipment.
- Demands adherence to standardized protocols for cross-team reproducibility.
- May require adaptation for different tree species or wood densities.
- Dependent on regular maintenance and verification of corer sharpness for optimal results.
Biopharma FAQs
Chapters in this video
0:05
Introduction
0:27
Manual Coring
1:53
Coring with a Cordless Drill
2:58
Sharpening the Cutting Edge of Increment Corers
4:34
Cutting Micro Sections of Entire Increment Cores Using a Water-Soluble Tape
6:25
Results: Preparation of Long Micro Sections and a Procedure to Sharpen Corers in the Field
6:56
Conclusion
