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방법 논문

왕새우 심장 및 동작 활동의 지속적인 비 침범 성 측정

5.9K 조회수

DOI:

10.3791/58555

2019년 2월 6일

* These authors contributed equally

이 논문에서

요약

이 기사 연속 기록과 대 심장 및 운동 활동의 분석에 대 한 비 침범 성 biomonitoring 시스템을 제공합니다. 근 적외선 광학 센서, 비디오 추적 모듈, 및 그것의 생리 적인 상태를 반영 하 고 심장 박동 변동 동안 대 동작 특징 대 하트 비트를 평가 하기 위한 소프트웨어가이 시스템에 의하여 이루어져 있다.

초록

왕새우 중추적인 수생 무척 추 동물의 행동 및 생리 적 연구에 대 한 실용적인 생물 모델 및 수 질의 유용한 생물 학적 지표로 유기 체 이다. 비록 대 직접 물 품질 저하를 일으키는 원인이 되는 물질을 지정할 수 없습니다, 그들은 수 즉시 (몇 초 이내) 경고 그들의 심장 활동과 행동에 심각한 변화를 통해 수 질 악화의 인간.

이 연구에서 우리는 단순 하 고 하나의 모델에 신뢰성의 조합 때문에 다양 한 조건에서 구현 될 만큼 간단 비 침범 성 방법 제시.

생물학 유기 체 환경 평가 프로세스로 구현 됩니다,이 접근의 경고 하 고 주변 환경에서 급성 물 저하를 방지 하기 위한 안정적이 고 적시 경보를 제공 합니다. 따라서, 대 생리를 기반으로 하는이 비 침 투 적인 시스템 그리고 ethological 매개 변수 녹음은 수생 환경에 변화의 검출에 대 한 조사. 이 시스템은 이제 음료 생산을 위해 사용 되는 물의 품질을 제어 하기 위한 현지 양조장에 적용 하지만 연속, 실시간 수 질 평가 및 일반 실험실에 대 한 모든 수 처리 및 공급 시설에서 사용할 수 있습니다. 왕새우 심장 생리학 및 행동의 조사입니다.

서론

수생 생물 응용 프로그램, 다양 한 실험실 조사1,2 모형 유기 체와 산업 및 자연/환경 수 질3,4 를 모니터링 하기 위한 도구 둘 다의 주제 공부 잘 될 것으로 보인다. 그럼에도 불구 하 고,이 항목은 다른 직종 또는 사회 과학에 속하는지 여부에 관계 없이 인 간에 대 한 주목할 만한 관심사의 아직도. 특정 매개 변수 (소위 "생체")5,6,7,8, 선택 하기 위한 가장 중요 한 요구 사항을 모니터링 하기 위한 고급 방법의 숫자의 존재에도 불구 하 고는 표시기의 세 가지 간단한 요소 구성 됩니다: (i) 단순, (ii) 안정성, 및 (iii) 일반적인 가용성.

왕새우, 민물 동물군의 필수적인 대표 자체를 구별 하기 때문에 전세계 발견, 광범위 하 게, 대부분의 경우9

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프로토콜

1. 대 선택

  1. 왕새우를 현재 접근을 성공적으로 적용 하려면 센서 첨부 파일에 대 한 충분 한 등 딱지 크기 (즉, 적어도 30 m m의 갑 각 길이)와 각각 성인 표본 선택, 시각적으로 질병의 부재에 대 한 검토 및 확인 여부 그것은 때 그것을 건드리지 모두 chelae 리프트. 위에서 언급 한 매개 변수 대 건강의 자격 상태를 나타냅니다.
    참고: 여러 대 재판에서 사용 될 것으로 예상 된다 같은 조건에 노출 되는 경우 실험 그룹 해야 될 기반에 형성 여러 매개 변수: (i) 유사한 무게와 길이; (ii) 비교 심장 박동; (iii) 발음된 야행성 활동; (4) 일반 식품 소비; (v) 간 탈피 기간17. 때때로, 그것은 심장 박동 측정 하 여 털 갈이 또는 시각 또는 촉각 시험만; 가까이 왕새우 인지 정의 하기 어렵다 따라서, 왕새우의 hemolymph 총 단백질 함량의 분석 도움이 될 수 있습니다. 단백질 콘텐츠 왕새우 간 탈피 상태18에서 탈피 보다 가까이 있을 때 더 높을 것으로 예상 된다.

2. 녹음 대 심장 활동 및 행동의

  1. Noninvasively 대....

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결과

결과적으로, 우리는 대의 조합 심장 및 동작 활동을, 기록 및 txt 형식 파일 (그림 3)에 저장을 얻었다. 실험 대, 날짜, 및 샘플링 레이트의 수, 외 3 열의 파일 구성: (1) 지속적인 시간 h:mm: ss로 형식; (2) 심장 박동은 분당; 자동으로 계산 (3) 운동 부재 (0) 또는 어떤 운동 든 지의 존재 (1) 등록. 0 셀 운동에 대 한 책임을 할당 된 때 활성 왕새우 하지, 그리고 그것은 이동 하는 경우 다음 넘버 원 각각 셀에 등장. 지속적으로 기록, 데이터 파일은 자동으로 만들어집니다 매일 00:00 (오전 12시)에서. 그것은 때문에 그것은 심장 박동 (그림 4)에 변화를 일으켰습니다 수 운동을 포함 하는 중요 한 했다. 10 후 s, 음식 냄새 (가공, 필터링, 및 희석 Chironomidae 애벌레) 연동 펌프를 사용 하 여 대를 포함 .......

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토론

그것은 널리 제안 특정 생리 적 매개 변수 (예: 심장 또는 환기 속도 또는 둘 다) 측정 기록 대 반응 항상 발생 하지 않는 행동 반응의 평가 보다 더 안정적인 방법입니다. 즉시11. 그러나, 그것은 분명 그 환경 변화에 진짜 대 반응을 평가 하기 위한 가장 효율적인 접근 심장 활동 및 행동 기록의 조합 때문에 그것이 대 하트 비트에 대 한 이유를 볼 수 변경 그리고 그들은 주위 환경에 또는 운동 개시 화학 변경 결과로 발생 하는 여부. 수 질 모니터링, 중 대 생리 마커, 갑작스러운 움직임을 심장 박동에 영향을 증가 하지만 biomonitoring 시스템에 대 한 경보를 표시 하지 않는 등의 변화에 모든 외부의 영향을 제거 하기 위해 결정적 이다.

더 정확 하 고 유익한 하트 비트 평가 촉진을 위한 또 다른 가능성은 chronotropic 그리고 심장 활동은 주로 대 심장 신호19에서 특정 .......

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공개 사항

저자는 공개 없다.

감사의 글

이 연구는 교육, 젊음 및 스포츠는 체코 공화국 프로젝트 "CENAKVA"의 의해 지원 되었다 CZ.1.05/2.1.00/01.0024 및 ' CENAKVA II ' 호 국가 지속 가능성에서 LO1205 프로그램, 그랜트는 대학의 남쪽 보 헤 미아 체 체 (012/2016/Z)에 의해 그리고 체코 공화국 (제 16-06498S)의 부여 기관

....

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
IR LED 다이오드KINGBRIGHT ELECTRONICKP-3216F3C
광 트랜지스터EVERLIGHTELPT15-21C
저항기ROYAL OHM0805S8J0201T5E
저항기ROYAL OHM0805S8F2200T5E
커패시터KEMETC0805C334K5RACTU
케이블TECHNOKABELFTP KAT.5E 4X2X0,14C
커넥터HARTING21348100380005
커넥터HARTING21348000380005
유전체 젤KRAYDENSylgard 535
아날로그-디지털 컨버터TEDIAUDAQ-1416CA
접착제KUPSITO.SK7338723044
Kinect 비디오 카메라ABC스토어. CZGT3-00002
분석 소프트웨어사우스 보헤미아 대학교 체스케 부데요비체, 수산 및 수역 보호 학부, 복잡한 시스템소프트웨어 링크: www.frov.jcu.cz/crayfishmonitoring
사용자 이름: frov
비밀번호: CF2018
연구소

참고문헌

  1. Bownik, A., Sokołowska, N., Ślaska, B. Effects of apomorphine, a dopamine agonist, on Daphnia magna: Imaging of swimming track density as a novel tool in the assessment of swimming activity. Science of the Total Environment. 635, 249-258 (2018).
  2. Jeong, T. Y., Yoon, D., Kim, S., Kim, H. Y., Kim, S. D.

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재인쇄 및 허가

태그

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