이 프로토콜은 은잉어의 길 레이커 (GRs)에 상주하는 점액의 유변학 특성화를 수행하는 방법을 제시한다. 점도, 저장 및 손실 계수를 측정하여 얻은 GR-점액의 점성탄성 특성은 GR의 필터 공급 메커니즘을 이해하기 위한 명백한 수율 응력에 대해 평가된다.
이 콘텐츠를 보려면 JoVE 구독이 필요합니다. 로그인하거나 오늘 무료 평가판을 시작하세요.
이 논문에서
요약
초록
실버 잉어, Hypophthalmichthys molitrix,때문에 매우 효율적인 필터 공급 메커니즘으로 인해 상부 미시시피 강 유역의 자연 수로를 감염 침략 플랑크티버 필터 피더 물고기입니다. 많은 필터 피더에서 발견되는 길 레이커 (GRs)라고 불리는 특징적인 장기는 크기가 몇 미크론인 식물 플랑크톤과 같은 식품 입자의 효율적인 여과를 용이하게합니다.
GR 점액의 유변학을 조사하는 동기는 은잉어의 필터 공급 과정을 돕는 역할을 이해하고자 하는 우리의 욕구에서 비롯됩니다. 점액이 풍부한 유체는 '두껍고 끈적끈적한' 상태에서 식품 미립자의 접착을 용이하게 할 수 있습니다. GR 멤브레인을 통한 투과 및 수송은 다양한 전단 변형률을 유도하는 외부 전단력의 작용에 의해 촉진된다. 따라서 점액 유변학은 필터 먹이 물고기 풀 내에서 은 잉어의 엄청난 경쟁 특성에 대한 중요한 단서를 제공 할 수 있습니다. 이를 바탕으로 GR 점액은 식품 입자에 접착제 기능을 제공하고 필터 공급 공정을 지원하는 운송 수단으로 작용할 수 있음을 양수하였다.
프로토콜의 주요 목적은 점액의 수율 응력, 돌이킬 수없는 플라스틱 변형이 먼저 구조화 점탄성 물질에 걸쳐 관찰되는 흐름을 시작하는 데 필요한 최소 전단 응력에 기인한다. 이에 따라, GR 점액, 즉 점도, 저장 및 손실 계열의 유변학적 특성은 회전 계를 사용하여 비뉴턴, 전단 숱이 있는 자연에 대해 조사되었다.
여기에 제시 된 프로토콜은 미주리 강의 하트 크릭 위치에서 물고기 실버 잉어의 길빛 레이커에서 추출 점액의 유변학적 특성을 분석하기 위해 사용된다. 이 프로토콜은 구조화 점탄성 물질로 가정된 점액의 유변학 테스트 및 물질 특성화를 위한 효과적인 전략을 개발하는 것을 목표로 합니다.
서론
실버 잉어, Hypophthalmichthys molitrix는플랑크 필터 피더와 미국에서 여러 자연 수로에 침투 한 침략적인 종입니다. 이 종은 처음에 조류꽃1,2,3을제어하기 위해 상부 미시시피 강 유역에 도입되었다. 실버 잉어는 매우 효율적인 피더입니다. 전형적으로, 소모성 식품 입자 크기는 4에서 20 μm에서 약 80 μm3,4,5의더 큰 동물 플랑크톤에 구역 수색합니다. 이 종은 다른 토착 물고기를 능가하고 잠재적으로 사용 가능한자원1,2,6을제한하여 토착 수로에 엄청난 손상을 일으킬 수 있습니다. 따라서, 은잉어와 큰 머리 잉어와 같은 필터 먹이 물고기는 그레이트 레이크1,2....
액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.
프로토콜
1. 다양한 농도의 점액 솔루션 준비
참고: 점액 용액의 3개의 농도(400 mg/mL, 200 mg/mL 및 대략적인 부피를 가진 100 mg/mL, 각각 1mL, 1 mL 및 2 mL)이 실험에 대비하고 있습니다.
- 점액의 질량을 계산하려면 바이알의 평균 질량을측정합니다(점액이 있는 M; mg) 점액없이(M바이알; mg). 그런 다음 점액없이 점액으로 바이알의 질량을 빼는(M점액 = M 과점액 - M바이알; mg).
- 점액을 3개의 농도(400, 200, 100, mg/mL)로 희석하여 탈온화(DI) 물로 희석합니다.
- 요압액의 첫 번째 농도를 준비하여, 400 mg/mL은 마이크로피펫을 사용하여 점액에 0.6mL DI 물을 첨가한다.
참고: 추출된 점액의 대략적인 부피는 1.4mL이었기 때문에, 400 mg/mL 용액은 ~ 2mL의 총 부피를 갖게 된다. - 점액용액이 적절하게 균질화되고 점액 미립자 응집이 완화되도록 셰이커에 400 mg/m....
- 요압액의 첫 번째 농도를 준비하여, 400 mg/mL은 마이크로피펫을 사용하여 점액에 0.6mL DI 물을 첨가한다.
액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.
결과
이 섹션에서는 원뿔 형상(직경 40mm, 1° 0' 11')과 펠티에 플레이트가 있는 회전 류미터를 사용하여 GR 점액에 대한 실험 결과를 제시합니다. 이 실험은 GR 점액의 비 뉴턴, 전단 숱이 있는 동작 및 점액전환을 묘사한 명백한 수율 응력의 특징을 젤과 같은 재료에서 유체와 같은 물질로 특성화하는 데 도움이 되었습니다. 대표적인 결과는 낮은 토크 제한에 대한 정량적 설명과 회전 류미터 계측기의 이차 유동 효과에 수반됩니다. 계측 한계와 정상 상태 및 동적 변형률 측정은 GR 점액의 점탄성 행동 동향과 명백한 수율 스트레스를 정확하게 확인하는 데 도움이 되었습니다. 명백한 항복 응력 측정은 GR 점액의 돌이킬 수 없는 플라스틱 변형에 필요한 최소 응력 관찰및 흐름을 개시하는 수단을 제공했습니다. GR 점액의 유동 개시 경향은 식품 미립자 접착 및 운송 기능에 기인할 수 있습니다. GR 점액의 접착 및 전송 기능은 프로토콜 실험에서 유변학적 측정에 의해 통보된 거시적인 물질 특성이었습니다. 따라서, GR 점액의 매크로-리모학.......
액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.
토론
이 프로토콜을 개발하는 주요 목표 중 하나는 매우 작은 샘플 볼륨을 사용할 수 있을 때 GR 점액의 유변학적 특성화에 적합하다는 것을 확립하는 것입니다. 우리는 실버 잉어 의 학교에서 더 많은 샘플이 완전히 GR 점액의 유변학적 특성을 특성화하는 데 필요한 것을 인정하고 여기에 제시 된 데이터는 전체 은 잉어 인구에 걸쳐 일반화되지 않습니다. 우리의 기술은 작은 견본 볼륨의 유변학적 특성화와 점액 견본의 더 큰 앙상블을 관련시키는 확장한 조사로 그것의 효험 때문에 정당화됩니다.
프로토콜 내에서 중요한 단계는 회전 계측계를 사용하여 다양한 농도, 측정 및 데이터 수집의 점액 솔루션의 준비, 물리적 통찰력을 위한 그래픽 표현 및 데이터 분석입니다.
GR 점액 데이터에 대한 물리적 인 통찰력은 예상 된 재료 행동의 특성에 음표가 인 그림 3 및 .......
액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.
공개 사항
이해 상충이 선언되지 않았습니다.
감사의 글
저자는 바이오미메틱스 및 바이오영감 엔지니어링 GW 센터의 지원과 자금을 인정합니다. 우리는 조지 워싱턴 대학의 생물 과학학과의 L. 패트리샤 에르난데스 교수에게 실버 잉어의 생리학에 대한 생물학적 전문 지식을 제공하고 점액 샘플을 제공, 조사 및 지속적인 협력을 고무. 우리는 학생들, 데이비드 팔룸보 씨, 칼리 코헨 씨, 씨 아이작 핀버그, 씨 도미닉 페트로시노, 씨 알렉시스 렌더로스, 씨 프리실라 바르게세, 카터 테겐씨와 씨 라그하브 파주르는 실험실에서 도움을 준 씨, 토마스 에반스씨와 TA 인스트루먼트의 씨. 토마스 토마스, 뉴 캐슬, 유지 보수 및 유지 보수 와 함께 DE. 그림 5A에 대한 이미지는, C는 조지 워싱턴 대학에서 생물 과학학과의 교수 L. 패트리샤 에르난데스에 의해 수행 해부 동안 촬영되었다.
....액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.
재료
| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| Materials | |||
| Kim Wipes | VWR | 470224-038 | 플레이트에서 시료를 청소하려면 |
| 장갑 | VWR | 89428-750 | 시료 오염을 방지하기 위해 |
| Pipette VWR | 89079-974 | 바이알에서 유변계로 시료를 운반하려면 | |
| Pipette Tips | Thermo Scientific | 72830-042 | 바이알에서 레오미터로 시료를 운반하려면 |
| Shaker | VWR | 89032-094 | 점액 바이알 샘플을 균일하게 혼합하려면 |
| VWR | 66008-710 | 측정 된 샘플 부피를 포함합니다 | |
| Weigh Scale | Ohaus | Scout – SPX 저울 | 점액 샘플의 질량을 측정하려면 |
| <강>화학 시약 | |||
| 탈이온수(H20) | - | - | 액체 |
| 멸균 70% 이소프로판올(C3H8O) | VWR | 89108-162 | 액체 |
| <강>GR 점액 | |||
| 100 mg/mL 농도, 2mL | - | - | 점탄성 재료 |
| 400 mg/mL 농도, 1mL | - | - | 점탄성 재료 |
| 200 mg/mL 농도, 1mL | - | - | 점탄성 재료 |
| 소프트웨어 | |||
| MATLAB | Mathworks | R2017a | 데이터 분석, 후처리 및 그래픽 표현 |
| Trios | TA Instruments | v4.5.042498 | 레오미터 기기 제어 및 분석 소프트웨어 |
참고문헌
- Cohen, K. E., Hernandez, L. P. The complex trophic anatomy of silver carp, Hypophthalmichthys molitrix, highlighting a novel type of epibranchial organ. Journal of Morphology. 279, 1615-1628 (2018).
- Cohen, K. E., Hernandez, L. P.
액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.
재인쇄 및 허가
태그
