2016년 3월 18일
배아 단계는 생체이물(xenobiotics)에 가장 취약합니다. 화학적 독성은 염도에 따라 다르지만 수생 생물에 대한 독성의 염분 의존성을 테스트하는 방법은 없습니다. 여기에서는 수생 배아에 대한 독성의 염분 의존성을 결정하기 위한 새롭고 높은 처리량의 방법을 설명합니다.
이 실험의 전반적인 목표는 수생 생물에 대한 화학 물질의 염분 의존성 독성을 테스트하는 것입니다. 이 방법은 담수, 기수 및 해수 조건에 대한 독성 평가와 같은 생태독성학 분야의 주요 질문에 답하는 데 도움이 될 수 있습니다. 이 기술의 가장 큰 장점은 메다카가 다른 염도의 화학 물질의 독성을 테스트하도록 요청받지 않는다는 것입니다.
또한, 이 기술의 의미는 화학 물질 독성의 다른 치료 또는 진단으로 확장됩니다. 다양한 염분에서 용액 내 상업용 은 나노 콜로이드의 준비는 텍스트 프로토콜에서 다룹니다. 메다카 배양과 난자 채취도 마찬가지입니다.
Stage 21 medaka egg 6개를 테스트 용액에서 3번 헹구는 것으로 시작합니다. ERM을 사용하여 각 계란 세트에 대해 다른 농도로 이 작업을 수행합니다. 이제 헹궈진 각 컬렉션에서 15개의 계란을 6웰 플라스틱 플레이트에 담긴 다른 테스트 용액 웰로 옮깁니다.
이 실험을 세 번으로 설정하여 모든 그룹을 개별적으로 씻습니다. 접시를 호일로 싸서 어둠 속에서 섭씨 25도에서 배양합니다. 알이 부화할 때까지 또는 14일 중 더 빠른 기간 동안.
부화하는 동안 생물학적 변화가 있는지 매일 알을 관찰하십시오. 그리고 죽은 난자를 위해. 관찰과 함께 테스트 솔루션을 매일 변경합니다.
관찰 6일째 되는 날, 15초에 걸쳐 각 배아의 심박수를 계산합니다. 또한 여섯째 날에는 각 실험 조건에서 마이크로미터를 사용하여 각 배아의 눈 직경을 측정합니다. 배아가 애벌레로 부화할 때마다 마이크로미터를 사용하여 배아의 전체 몸 길이를 측정합니다.
또한 14일 동안 부화하는 총 알의 수를 세어 보십시오. 은 생물 축적을 측정하려면 여섯째 날에 표준 방법을 사용하여 난자를 수집합니다. 탈이온화된 난자는 다음 섹션에 설명된 대로 SNC 용액을 분석하는 것과 마찬가지로 분석할 수 있습니다.
각 SNC 용액에서 용해성은을 분리합니다.먼저, 3 킬로달톤 멤브레인을 사용하여 콜로이드와 용해성은의 혼합물을 여과합니다. 그런 다음 장전된 필터를 14, 000Gs에서 10분 동안 냉장 원심분리기로 회전시킵니다.
50마이크로리터의 여과액에서 ICP-MS 분석으로 은 농도를 측정합니다. 부분 표본을 50밀리리터 테프론 비커에 넣고 초순수 질산 2밀리리터를 비커에 추가합니다. 그런 다음 혼합물을 섭씨 110도의 핫 플레이트에서 가열합니다.
약 3시간 동안 가열하면 용액이 거의 건조됩니다. 비커가 냉각되면 유기 고형물을 완전히 용해시킵니다. 비커에 초순수 질산 2ml와 과산화수소 0.5ml를 추가합니다.
그런 다음 혼합물이 거의 마를 때까지 혼합물을 다시 가열합니다. 이제 초순수에서 만든 1%의 초순수 질산 4ml에 남은 잔류물을 용해시킵니다. 용액을 15ml 원심분리기 튜브로 옮깁니다.
테프론 비커에 남아 있는 고형물을 용해하는 과정을 두 번 더 반복하여 세 개의 컬렉션을 단일 튜브로 냉각합니다. 이제 ICP-MS를 사용하여 샘플의 은 농도를 측정합니다. 제조업체에서 권장하는 프로토콜을 사용하여 샘플을 분석합니다.
내부 및 외부 표준을 사용해야 합니다. 염분이 SNC 독성에 미치는 영향은 쉽게 명백했습니다. 기형 또는 죽음의 유도는 분명히 염분에 의존했습니다.
다양한 생리학적 측정이 이루어졌습니다. 염도가 30 X ERM에 도달할 때까지 심박수는 영향을 받지 않았습니다. 몸 길이는 15 및 30 X ERM의 염분에서 현저히 짧았습니다.
눈의 지름도 떨어졌는데, 이는 몸의 길이와 일치했다. 부화는 15 X ERM에서 덜 발생했으며 30 X ERM에서 알의 2%에서만 발생했습니다. 실험 용액 하에서, 수용성 금속 착물은 염 농도가 증가함에 따라 더 쉽게 형성되었습니다.
6일 후 배아의 금속 복합체를 조사한 결과, 용액에서 금속 복합체의 농도가 증가함에 따라 배아의 농도가 증가한 것으로 나타났습니다. 이 절차를 시도하는 동안 은 이온 방출은 산성 조건에 의해 촉진되기 때문에 테스트 조건의 pH를 조정해야 한다는 것을 기억하는 것이 중요합니다.
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본 연구는 수생 배아, 특히 메다카를 대상으로 화학 물질의 염분 의존적 독성을 평가하는 새로운 고처리량 분석법을 제시합니다. 이 방법은 다양한 염분 수준에 따른 화학 물질의 독성 평가를 가능하게 함으로써 환경독성학 분야의 중요한 공백을 메워줍니다.
메다카 알을 이용한 염분 의존적 독성 분석을 통해 바이오 제약 R&D 팀은 생리학적으로 다양한 수생 조건에서 화학적 안전성과 기전적 독성을 평가할 수 있습니다. 이러한 접근 방식은 환경 위해성 평가에 대한 예측 신뢰도를 높이며, 나노물질 후보 물질의 초기 단계 리스크 제거를 지원합니다. 염분을 변수로 통합함으로써 표준 독성 워크플로의 중요한 공백을 메울 수 있으며, 환경 노출 가능성이 있는 화합물에 대한 포트폴리오 결정에 유용한 정보를 제공합니다.
본 분석법은 기전적 독성 평가와 환경 안전성 프로파일링을 연결하여, 초기 발견 단계부터 전임상 위험 평가 단계까지의 연속 과정에 위치합니다.