Name: 안정적인 탄소 및 산소 동위 원소 분석을 위한 샘플링 및 치아에 나 멜의 전처리 탄산염 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-08-15T14:30:00.000+00:00
Duration: 7 min 57 s
Description: 배우세요 치아 법랑질 탄산염에서 안정적인 탄소 및 산소 동위원소 분석 방법을 통해 고고학과 고생물학에서 식단 및 환경을 재구성하는 기법을. 이 비파괴적 방법은 연구자들이 동물 관리와 이동성을 연구하는 데 도움을 줍니다.

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우리는 자금에 대 한 최근 설정으로이 연구를 학과 고고학, 막스 플랑크 연구소에서 안정 동위 원소 실험실의 인류 역사의 과학에 대 한 최대 플랑크 사회를 감사 하 고 싶습니다.

다음 프로토콜 인류 역사의 과학에 대 한 최대 플랑크 연구소에서 빛 동위 원소 질량 분석 실험실의 지침을 따릅니다. 멸종 위기에 놓인된 현대 또는 역사 faunal 견본를 포함 분석 그리고 현대 이해 관계자 관심의 고고학과 faunal 물자의 사용에 대 한 국내 및 국제 위원회에서 적절 한 윤리 권한은 찾았던 되어야 합니다. . 이 문서에서 사용 하는 샘플 고고학과 화석 표본 이었다. 아니 살아있는 인간이이 연구에 사용 되었다 하 고 파괴적인 분석에 대 한 전체 윤리, 기관, 및 정부 권한을 갖게 되었습니다.
1. 대량 샘플링
참고: 인간과 동물, 대량의 기본적인 방법은 치아에 나 멜 샘플링은 치아의 볼 가장자리에 드릴의 응용 이다.
<ol><li>드릴 설정을 사용 하 여 부드러운 마모 또는 알루미늄 샷 블래스터를 사용 하 여 치아 (~0.1 m m)의 외부 표면을 청소. 깨끗 한 다이아몬드 밀고 드릴 비트 (아래 참조), 심지어 모양, 드릴 설정에 한 척을 통해 연결 된 휴대용 드릴을 사용 합니다. 온화 하 고 심지어 마모 홈 전체 성장 축에 평행으로 수행 확인 (그림 1 및 그림 2).</li>
	<li>시도, 가능한 경우, 각 인간 같은 치아 부분 또는 동물 샘플링에 메서드를 적용 합니다. 참고: 인간 paleodietary 연구에서 셋째 어 금 니는 일반적으로 선호 하는 대표 늦게 청소년/성인 다이어트로 동안 첫 번째 어 금 니 효과23이유 때문에 피할 수 있습니다. 각 taxon, 표현, 생활의 기간에 대 한 선호 치아는 사용할 수 있는 샘플 및 연구 질문으로 달라 집니다.</li>
	<li>치아에 나 멜 분말의 흡입을 피하기 위해 마스크를 착용 하는 동안 통풍이 잘되는 방에 드릴. 눈을 보호 하기 위해 고글을 착용. 교 련된 샘플 파우더의 양을 분석, 전처리 프로토콜 및 치아의 크기에 사용 되는 장비에 따라 달라 집니다 것을 유의 하십시오. 샘플이 열을 방지 하기 위해 낮은 속도로 드릴. 참고: 약, 4-8 mg 샘플 파우더의 동위 원소 비율 질량 분석 및 diagenetic 테스트 온라인 가스 준비 및 도입 시스템을 사용 하 여 여러 분석에 대 한 적절 한 목표 이다. 선택한 드릴 속도 샘플의 취약성에 따라 달라 집니다와 시행 착오의 몇 가지 수준을 요구할 것 이다 다는 것을 유의 하십시오. 일반적으로, 소형 드릴에 힘의 2/5 바는 충분. 깨끗 한 알루미늄 호 일의 조각을 통해 치아 분말을 드릴 또는 종이 무게.</li>
	<li>결과 나 멜 파우더를 수집 하 고 드릴링 전에 적절 하 게 정확한 균형에 tared 되었습니다 1.5 mL 마이크로 원심 튜브로 전송. 라벨 샘플 지정 (그림 3)과 각 관. 샘플 번호 및에 나 멜 무게 실험실 노트북 전자 데이터베이스에 기록 합니다.</li>
	<li>각 새로운 치아를 시추 하기 전에 먼저 0.5 M HCl을 사용 하 여 강력한 조직에 사용된 드릴 비트를 청소. 다음 씻어 드릴 비트는 유기 용 제 (아세톤, 메탄올, 에탄올 등)와 함께 사용 하 여 강력한 조직.</li>
	<li>철저 하 게 전용 사용 하 여 작업 영역을 청소 드릴링, 다음 진공 청소기, 또는 쓰와 브러시. 메탄올과 샘플링 공간을 닦아 주십시오. 진공 또는 훈련 압축 공기 제거 샘플 사이의 먼지와 샘플 파우더를 가볍게 스프레이 합니다.</li>
</ol>2. 순차 샘플링
참고: 순차 샘플링 및 다양 한 형태에에서 접근 될 수 있다 taxon 샘플링 되는 치아 뿐만 아니라 원하는 시간적 해상도의 크기에 따라 달라 집니다.
<ol><li>매우 얇은 제거 하 여 샘플링 되는 치아의 표면을 청소 외부 치아에 나 멜 층 (~0.1 m m).</li>
	<li>크라운의 정상에에 나 멜 루트 분기점에서 실행 되는 치아의 성장 축에 수직인 볼 표면 샘플을 드릴. 수평 밴드 성장 축에 수직인 각 샘플에 나 멜 층에 걸쳐 1-2 밀리미터 넓은 홈에 결과 드릴 (그림 1 및 그림 4). 그것은 샘플 및 결과 측정을 오염 시킬 것으로 dentine에에 나 멜을 드릴 하지 않도록 주의 하십시오. 참고: 샘플 수 원하는 해상도 따라 달라 집니다 하지만 c. 10 δ13C에 길 들 여 진된 소의 크기는 hypsodont에 대 한 δ18O 값 계절 변화를 공부 하는 적절 한 목표를 나타냅니다.</li>
	<li>샘플링 라인의 폭은 드릴 비트의 직경에 의해 결정으로 각 샘플에 대 한 적절 한 드릴 비트를 선택 합니다.</li>
	<li>장비 설정을 사용 하 여 증분 샘플 (그림 2)의 더 많은 수를 요구 하는 더 섬세 한 치아 (예., 인간의 치아), 뿐만 아니라 더 안정적인 드릴링에 대. 아래쪽을 가리키는 드릴 비트와 함께 안전 하 게, 드릴을 보유 하 고 있는 장비 스탠드를 설정 합니다. 참고: 4 개의 샘플은 쉽게 휴대용 접근24를 사용 하 여 영구 인간의 모 랄에서 얻어질 수 있다, 하는 동안 더 세련 된 샘플링 rig 또는 CO2 레이저 절제 접근 되지 것입니다 그 논의 여기14. 또 다른 일반적인 방법은 사용 하는 반자동된 microsampling25입니다.</li>
	<li>치아를 보유 하거나 클램프를 연결 합니다. 치아에 나 멜 드릴 비트에 대 한 누르고 압력을 적용 합니다. 샘플은 뚫고 증분 볼 표면 꼭대기 (occlusal 표면)에서 나 멜-루트 분기점 (ERJ)의 위치에서 크라운의 기지에. 동일한 샘플 전략 여러 번 이전 샘플 줄에 각 연속 선 병렬 드릴링 드릴링을 복제 합니다. 작은 원통형 다이아몬드 드릴 비트를 사용 하 여 양 어 금 니, 직경 1 mm (그림 1C)와 같은 섬세 한 치아에 대 한.</li>
	<li>ERJ 캘리퍼스를 사용 하 여에서 각 샘플링 라인의 거리를 측정 하 고 비교에 대 한이 거리를 기록 합니다.</li>
	<li>단계 1.3-1.6 위의 따릅니다. 참고: 작은, 섬세 한이 분석 되 고 전처리 및 diagenetic 검사 방법을 적용 되지 않습니다, 만약 샘플 1-4 밀리 그램 작은 탄산 분석의 온라인 가스 준비 및 설정에 신뢰할 수 있는 결과 생산할 예정 이다. 수정 된 자동화 주변 기기 시스템의 더 낮은 샘플 무게, 사용을 촉진할 수 있다 하지만 공부에 나 멜 (4 ~ 5 wt %)26,27에 탄산의 비율에 의해 필연적으로 제한 됩니다. 연구팀은 샘플은 필요한 샘플의 크기를 결정 측정 하려고 하는 연구소와 상담 해야 한다.</li>
</ol>3. 푸리에 변환 적외선 분 광 분석/Attenuated 총 반사율 메서드
<ol><li>약하게 한 총 반사율 메서드에 대 한 샘플 챔버 배경, 진공에서 또는 정상적인 대기의 상태를 설정 합니다.</li>
	<li>치아에 나 멜의 약 1 밀리 그램 다이아몬드 크리스탈 주걱을 사용 하 여 샘플 챔버에 배치. 낮은 및 샘플, 게시물과 다이아몬드 격판덮개 사이 회사 연결 될 때까지 샘플 게시물 보안. 시료 챔버와 함께 또는 없이 설립 되 고 진공, 설정 또는 가용성에 따라서를 닫습니다.</li>
	<li>400과 4000 cm-1사이 배열 하는 wavenumber에 대 한 64 번 샘플의 FTIR 스펙트럼을 측정 합니다. 복제의 원하는 수 따라 달라 집니다, 연구의 목표에 불구 하 고 다음 주택 샘플, microcentrifuge 튜브에 반환 되 고 다른 aliquots와 이상적으로 3 복제의 분석 강력한 결과 보장 한다.</li>
	<li>각 약 수 사이 고 각 샘플 사이의 메탄올과 주걱을 청소.</li>
	<li>사용 가능한 소프트웨어를 사용 하 여 기본 보정을 수행 합니다. 소프트웨어는 자동으로 샘플 챔버 배경을 결과 연결 프로필에서 뺍니다. 더 나은 재현성을 보장 하기 위해, ~1035 c m-1 에서 가장 높은 인산 염 밴드에 0.06의 최소 흡 광도와 나 멜 스펙트럼만 계정에 취해야 한다.</li>
	<li>711 c m-1에서 피크를 확인 하 여 모든 샘플에서 일반적인 보조 오염 탄산 방해석의 존재를 모니터링 합니다.</li>
	<li>분석에 따라 신중 하 게 주걱 또는 흡입 장치를 사용 하 여 그들의 microcentrifuge 관에 샘플을 반환 하 고 전처리 또는 분석의 다음 단계에 걸릴.</li>
	<li>원시 파장 및 강도 데이터를.csv 파일로 (또는 유사한) 내보내고 관심의 인덱스를 계산에 사용 (일반적으로 사용 되는 인덱스는 A 사이트 인산 인덱스, B 사이트 인산 인덱스, 인산 염 결정 지, 인산 인덱스에 물 아 미드 및 공동3/PO4 17,,1819색인) (표 1).</li>
	<li>비교는 FTIR 화석 또는 고고학 견본에서 결과 지금 성장 하 고 현대 faunal 치아에 나 멜의 데이터 집합 문학19,20 에서 사용할 수 있는 자연과 diagenetic 변경의 범위를 결정 하는 에 나 멜 샘플링입니다.</li>
</ol>4. 간단한 초 산 (0.1 M) 전처리
<ol><li>각 샘플에 대 한에 나 멜 파우더 적절 한 균형을 사용 하 여 microcentrifuge 튜브에 무게. 튜브를 따라 레이블을 지정 합니다. 에 나 멜 파우더 비슷한 크기의 입자와 같은 정도로 접지 해야 합니다. 참고: 많은 연구자 활용 희석 표 백제 (NaClO) 같은 산화 대리인, 또는 30% 과산화 수소 (H2O2) 샘플 및 이것에서 생명체를 제거 하는 시점에서 추가 되어야 합니다. 그러나, 뿐만 아니라 이러한 시 약 변경 안정적인 탄소 및 산소 동위 원소 값은 샘플의 수 있지만 온라인 가스 준비 및 도입 시스템에서 뼈 콜라겐 샘플의 스펙트럼 보여 100% 인산 탄산에 활용 측정 유기 샘플 (그림 5),이 단계가 필요 하지 않습니다 제안 반작용 하지 않는다.</li>
	<li>피 펫을 사용 하 여 각 샘플을 0.1 m M 초 산 (에 나 멜의 1 밀리 그램) 당 0.1 mL를 추가 합니다. 피펫으로와 샘플을 만지지 마십시오. 샘플 및 피 펫 접촉으로와 서, 다음 샘플에 대 한 새로운 피 펫을 사용 하 여 교차 오염을 방지.</li>
	<li>선동, 떨고 또는 전자 교 반기 (그림 3)를 통해 고 다음 앉아 10 분에 나 멜 파우더 하지 맡겨야 한다 아세트산에 시간의 연장된 기간에 대 한 대 한 샘플 (> 4 h).</li>
	<li>13,700 x g에서 2 분 동안 microcentrifuge에서 샘플을 놓습니다. 참고: 값이 싼 대안 3500 x g는 적은 샘플을 보유 하 고 있지만 큰 샘플 세트를 다룰 때 시간이 덜 소모 되는에서 4 분에 대 한 미니 원심 분리기의 사용 이다.</li>
	<li>Microcentrifuge 프로그램 중지, 초 산 2 mL의 초순 13,700 x g 2 분에 대 한 예제는 깨끗 한 피 펫, 다음 microcentrifuge을 사용 하 여 바꿉니다.</li>
	<li>두 번 더 전에, 초순 수를 변경 하 고 중립성에 대 한 테스트. (방해는 상쾌한) 없이 피 펫을 사용 하 여 나머지 액체를 제거 합니다. 참고: 초순와 3 개의 세척 총 중립성을 표준 절차입니다. 중립성에이 때까지 샘플을 세척 한다.</li>
	<li>시트 Parafilm (1 cm × 1 cm)의 고 각 microcentrifuge 튜브 위에 놓습니다. 샘플을 적절 하 게 건조 되도록 날카로운 개체를 사용 하 여 중앙에 작은 구멍을 확인 합니다.</li>
	<li>어떤 남아 있는 액체를 제거 하는 건조 기 동결에 튜브를 놓습니다. 참고: 동결 건조 기, 부드러운 오븐 없으면 건조 (40 ° C) 또한 가능성 이며 안정적인 탄소 및 산소 동위 원소 데이터에 어떤 악영향을 하지 말았어야.</li>
	<li>일단 건조, 제거는 Parafilm 고 microcentrifuge 뚜껑을 닫습니다. 튜브 라벨 인지 정확한 확인 및 필요한 경우 다시 쓰기. 참고: 이것은 밖으로, 제한 된 자금으로 실험실에서 다른 분석에 대 한 샘플 배포 전에 마지막 무대 될 수 무게에 대 한 스토리지 이전 마지막 단계.</li>
</ol>5. 계량 및 측정 샘플 및 표준
<ol><li>0.001 mg (그림 6)에 민감한 균형에 주석 디스크에에 나 멜 가루 약 2 m g으로 무게는 주걱을 사용 하 여. 인산의 산 성-붕 규 산 유리 약 병에 샘플을 신중 하 게 전송 다음. 에 나 멜의이 금액은 치아에 나 멜에 탄산의 상대적으로 작은 비율 때문에 신뢰할 수 있는 결과 얻을 하는 데 필요한.</li>
	<li>메탄올을 사용 하 여 샘플 사이 주걱을 깨끗 한 신선한, 깨끗 한 디스크를 사용 하 여 또는 선박 각 샘플에 대 한 무게.</li>
	<li>IAEA NBS18, IAEA 603, IAEA CO8, 또는 머 CaCO3등 국제 표준의 0.2 밀리 그램을 무게. 사내 표준 큰 치아의 무 균된에 나 멜에서 만든 잘20으로 사용할 수 있습니다. 76 샘플 및, 사용 61 샘플 및 15 표준의 전체 실행에 대 한이 균등 하 게 배포 해야 전부에 실행. 여러 연구 결과 적절 한 수의 표준 및 고고학 연구20,28세부 사항을 보고 했다. 참고: 반복된 전처리 및 집 표준, 고고학 샘플의 실행의 수에에서에 나 멜의 분석은 정확도의 적절 한 측정을 제공 하는 공부 되 고 샘플에 대 한 것도20.</li>
	<li>심장은 아니지만 꽉 빨려는 유리병까지 바늘을 액세스할 수 있는 특수 설계 된 뚜껑을 조입니다. 할 하지 통해 조여 뚜껑 심장에 압력 너무 강한 얻을 것 이다 하 고 궁극적으로 부러진된 바늘 분석 하는 동안 발생할 수 있습니다. 70 ° c.에가 열 블록 내에 나열 된 순서로 튜브를 배치 컴퓨터 소프트웨어에 순서와 샘플의 무게를 안정적으로 기록 합니다.</li>
	<li>3 단계에 따라 샘플을 측정: 1) 플러시 순수한 헬륨으로 샘플을 작성, 2) 추가 인산 3) 샘플 측정.<ol>
<li>순수한 헬륨 (학년 5.0) 주변 공기를 밖으로 플러시를 5 분 동안 100 mL/min의 흐름으로 샘플을 플러시.</li>
		<li>인산의 4-5 방울을 추가 (99%, 밀도가 1.85 g/mL) 탄산이 포함 된 샘플을. 샘플 H3포4 사이의 반응을 시작합니다. 반응, 동안 CO2 는 동위 원소는 탄산염 이온 CO32- 샘플의 값을 운반 해제.</li>
		<li>CO2 의 평형에 도달할 때까지 샘플 당 1 시간을 기다립니다. 1 시간 후 신뢰할 수 있는 결과 얻으려면 샘플을 측정 한다. 동안에 수집, 샘플 가스와 장치에 그 패스의 혼합물. 건조 단계 샘플 가스 혼합물에서 물을 제거합니다.</li>
		<li>알려진된 동위 원소 성분과 CO2 참조 가스의 세 봉우리로 시작 하 여 샘플을 측정 합니다. 피크 강도 4000 mV (사이 4000 8000 mV) 샘플 봉우리의 강도 일치 하도록 해야 합니다. 3 참조 가스 봉우리 20 s 길고 30 s 떨어져 해야 합니다. 샘플의 측정 간격을 정의로 따라. 10 회 5 대 한 샘플 측정 각 s와 55 s 떨어져. 피크 높이 나타내는 샘플/헬륨 혼합물 (그림 5)의 적절 한 전송 시간이 지남에 감소를 확인 합니다. 참고: 측정, 동안 소프트웨어 계산 샘플의 동위 원소 구성 알려진된 동위 원소 값, 피크 높이 및 피크 높이 참조 가스의 피크의 면적 및 샘플의 봉우리의 면적을 비교 하 여 합니다. 원시 13C /12C와 18O /16O 구성 샘플의 계산 됩니다.</li>
	</ol>
</li>
	<li>측정 후 샘플을 정상화. 참고: 이것은 중요 참조 가스 샘플 가스 질량 분석기에 도입 하는 경우와 동일한 화학 및 물리적 경로 받아야 하지 않는다 하기 때문에. 따라서, 샘플 또한 국제 표준 (단계 5.3)는 동일한 육체 및 화학 치료를 받을 실행 내에서 자체 샘플으로20에 보정은 필수적 이다. 이러한 국제 탄산 표준 국제 델타 측정 비율에 샘플 2-포인트 캘리브레이션 및 정밀도와 반복성을 실행에 걸쳐 평가 활성화합니다.</li>
</ol>

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저자는 충돌의 관심을 선언합니다.

(대량과 증분) 성공의 전에 치열의 지식에 대 한 액세스에 의존 드릴링 기술 및 샘플 준비, 상대적으로 저렴 한 장비에 대 한 투자와 함께. 이러한 문제는 쉽게 넘을 때 명확한 지침에 관한 샘플링 및 전처리 방법 사용할 수 있습니다. 이 문서에서는 이러한 방법에 새로운 연구에 대 한 명확 하 고 간결한 방식에서를 전파 하겠습니다. 처음으로 이러한 방법을 적용 하는 학자 분석 및 귀중 한 고고학과 고생물학 샘플의 샘플링 하기 전에 액세스할 수 현대 동물에 연습 해야 합니다.
인간과 동물의 치아에 나 멜 탄산 안정 동위 원소 분석을 위한 샘플링은 여러 실험실에서 시행 된 간단한 절차입니다. 그러나, 기술 연구소에 의해 변화 하 고 공개적으로 공유 되지 않은 내부 기술 지식의 광범위 한 집합에 포함 되어야 하는 치열의 시추와 관련 된 기술에 대 한 경향이 있다. 증분 샘플링 식이 섭취에 상세한 내부 개별 변이의 식별 및 물 섭취를 허용 하는 주요 이점이 있다. 이 강력한 식이로 다른 ...

치아에 나 멜 탄산의 안정적인 탄소 및 산소 동위 원소 분석은 인간의 식이 섭취, 이유, 이동성, 뿐 아니라 및 faunal 의존 식물, 동물 및 가축 foddering의 움직임 과거 공부에 사용 되었습니다. 이러한 응용 프로그램 포괄적으로 논의 되었고 다양 한 지역 건조, 온도, 물 소스, 그리고 식물 작곡1,2, 의 효과 나타내는 환경 조건에 대 한 검토 3,4,,56. 고고학과 고생물학, 잠재적인 응용 프로그램의 다양성 뿐만 아니라 치아에 나 멜 탄산의 좋은 보존 했다 그것은 안정 동위 원소 작업3에 대 한 매력적인 소재를. 샘플링, 전처리, 및 diagenesis 심사의 방법 이전 간행물1,7의 숫자에 간략하게 설명 합니다. 그러나, 철저 한 구두 및 시각적 데모 남아 크게 사용할 수 없게, 특히 사람들이 고고학 과학 실험실 및 연구소 그룹이 기술의 사용에 대 한 관심 증가 제한 된 자금 중 5.
치아에 나 멜은 주로 이루어진 hydroxyapatite (bioapatite) 정자8 그 뼈, 사후 diagenetic 이온 대체 및 오염3을 더 저항 하에 보다 큰. 현대 연구는 faunal 치아의 안정적인 탄소 동위 원소 (δ13C) 측정에 나 멜을 안정적으로 레코드 동물 다이어트 및 동작9,10설명 했다. 치아에 나 멜의 안정 되어 있는 산소 동위 원소 (δ18O) 값 섭취 물, 물에 다양 한 환경에 미치는 영향 뿐만 아니라 식물 및 동물성 식품, 식 수, 호흡, 물 포함의 산소 동위 원소 구성에 의해 결정 됩니다. 또한 동위 원소 분별 법으로 이어질 수 있는 (예., 건조, 온도, 고도, 강우량 금액, 대륙 위치)11. 이 식이 환경 재건에 대 한 인기 있는 방법을에서 했다 paleoecological, 고고학, 고생물학 연구.
치아에 나 멜 형성 기간 (년)을 상대적으로 짧은 이며 샘플링 되 고 치아에 따라 다릅니다. 인간을 위한 첫 번째 어 금 니에 나 멜 mineralizes 출생에서 3 세 사이, 구치 형성 1.5 ~ 7 세 사이, 두 번째 어 금 니 2.5와 8 세의 형성 및 세 번째 어 금 니12 7 16 세 사이 청소년 기 동안 형성 . 대형의 그것의 기간 동안 점진적으로 그 치아에 나 멜 형태를 감안할 때, 그것은 전체 성장 축 따라 대량에서 샘플링 하거나 수13 형성 기간 동안 발생 한 규정식 및 환경에서 변경 내용을 조사 하려면 순차적 샘플링 . 특정된 치아 내 식이 변화를 시간순으로 정렬 된 인간과 다른 동물1,14, 간 연례 계절과 규정식 변화에 관한 정보를 제공에 대 한 관찰 이다.
에 나 멜은 보통 diagenesis, 매장 환경에서 발생 하는 동위 원소 수정 가능 하 고15,16, 실험 검사 및 전처리 선택 유용한 만드는 관찰 되었습니다. 푸리에 변환 적외선 분광학 (FTIR), 특히 감쇠 전송 모드에서 빠르고, 저렴 한, 그리고 치아에 나 멜에 taphonomic 변경 평가 대 한 상대적으로 액세스할 수 있는 방법으로 등장 했습니다 동안 그것만 사용할 수 있는 방법, 고생물학 컨텍스트17,18,,1920에 특히. 그러나, 상세한 프로토콜 및 녹음 표준 남아 지구 화학 또는 재료 과학 분야 이외의 많은 사람들이 상대적으로 액세스할 수 없습니다.
반응 시간과 치아에 나 멜의 전처리에 연구원에 의해 고용 하는 화학 물질도 상당히 다이 다양성 안정적인 탄소 및 산소 동위 원소 값 샘플21의 무엇을 할 수 있습니다로 제한 고려 종종 문학에서 ,22. 여기, 우리는 나 멜 파우더 샘플의 전처리에 대 한 접근을 사용 하 여 희석 초 산 (0.1 m M)를 보고 합니다. 그러나, 그에 주어진 동위 원소 측정 전처리에서 결과에 차이 상대적으로 경미한 치아에 나 멜에 대 한, 연구자는 그들은11에 그들의 데이터를 비교 하고자 하는 데이터 집합에 대 한 프로토콜에 따라에 대 한 최상 이다. 또한, 홀로세 샘플에 특히 작은 순차적 샘플 촬영은 어디 아무 전처리 선택할 수 있습니다 (다음 파일럿 diagenetic 테스트) 샘플 낭비를 피하기 위해.
우리가 여기에 보고 하는 방법을 우리의 지식에 새로운 수단으로 있지만, 이것은 처음으로 대량 및 순차 샘플링, 전처리 선택, 그리고 치아에 대 한 diagenetic 확인 방법 (FTIR의 형태로)의 철저 한 서 면 및 비주얼 문서에 나 멜 되었습니다 널리 사용할 수 있는 다양 한 학술 관객 들에 게. 우리는 우리의 노력 하 게 될이 이렇게 더 쉽게 개인 및 실험실의 넓은 수를 희망 하는 동안 적용 하 고이 기술을 게시 하 고 싶은 연구자 최소 기준, diagenetic 고려 사항, 보고 알고 있어야 하 고 프레 젠 테이 션 요구 overviewed 다른 잠재적인 해석 복잡성을 그들의 연구 영역, 분석, taxa에 고유 기간5시간으로20일.

<table><tbody><tr><td>Dremel Micro</td><td>Dremel</td><td></td><td>https://www.dremel.com/en_US/products/-/show-product/tools/8050-micro</td></tr><tr><td>다이아몬드 팁 드릴 비트</td><td>Dremel</td><td></td><td>https://www.dremel.com/en_US/products/-/show-product/accessories/7122-diamond-wheel-point</td></tr><tr><td>1.5 mL 마이크로 원심분리기 튜브</td><td>Sigma Aldrich</td><td></td><td>https://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/sigma/t2422?lang=de&region=DE&gclid=EAIaIQ obChMI7pHRpauW2QIV77ftCh1p1 wjhEAAYASAAEgKzkvD_BwE</td></tr><tr><td>메탄올</td><td></td><td></td><td>선형 공식:&nbsp; CH3OH</td></tr><tr><td>아세트산</td><td></td><td></td><td>선형 공식:&nbsp; CH3CO2H</td></tr><tr><td>Dremel rig setup up (워크스테이션)</td><td>Dremel</td><td></td><td>https://www.dremel.com/en_US/products/-/show-product/tools/220-01-workstation</td></tr><tr><td>Microcentrifuge</td><td>Thermo Scientific</td><td></td><td>http://www.thermofisher.com/order/catalog/product/75002401</td></tr><tr><td>Mini-centrifuge</td><td>Sprout</td><td></td><td>http://www.heathrowscientific.com/sprout-mini-centrifuge-4</td></tr><tr><td>동결 건조기</td><td>지르버스 기술</td><td></td><td>http://www.zirbus.com</td></tr></tbody></table>

안정적인 탄소 및 산소 동위 원소 분석을 위한 샘플링 및 치아에 나 멜의 전처리 탄산염

Sampling and Pretreatment of Tooth Enamel Carbonate for Stable Carbon and Oxygen Isotope Analysis

인간과 동물의 치아에 나 멜 탄산의 안정적인 탄소 및 산소 동위 원소 분석 적용 되었습니다 paleodietary, paleoecological, 및 paleoenvironmental 연구에서 최근 역사적인 기간에서 10 백만 년 전를 다시. 대량 접근 치아 내의 순차 견본이이 기간 동안 식이 환경 변화를 추적할 수 있습니다 하는 동안 사기 질 강화 작용의 기간에 대 한 대표 하는 샘플을 제공 합니다. 없음 명시적 지침 필요한 실험실 장비의 선택에 도움을 철저 하 게 상세한 실험실 샘플링을 설명 되었습니다 동안 이러한 방법론 널리 적용 되었고 고고학, 생태학, 고생물학에 설명, 그리고 프로토콜입니다. 이 문서에서는, 우리가 문서 함수와 및 시각, 전처리 및 diagenetic 심사 방법론 더 널리 사용할 수 있도록 다양 한 실험실 설정에서에서 응용 프로그램을 고려 하는 연구를 통해 샘플링에서 전체 과정.

위의 샘플 프로시저를 사용 하 여 증분에 나 멜 bioapatite 샘플 준비 되었다. 에 나 멜에서 bioapatite의 분석은 샘플링, 대량 또는 증분의 정확도에 따라 달라 집니다. 이 경우에, 다른 기후 지역에서 고 고 학적 샘플 (2 개 양)의 결과를 선택 했습니다. 증분 샘플 양 두 번째 어 금 니에서 분석 및 ERJ (그림 4)에서 시작을 표시 했다. 증분 샘플 위치 번호가 있었다, 그리고 각 위치 ERJ (그림 7)에서 m m의 거리로 측정 되었다.
다양 한 탄소와 산소 두 양 안정 동위 원소 결과 그들은이 다른 환경에서 살 았 확인 경우 열 대 초원 (A) 및 온화한 건조 스텝 초원 (B), 각각. 양 쇼 3.3 5.1‰, 제안 유사한 동위 원...

인간과 동물의 치아에 나 멜 탄산의 안정적인 탄소 및 산소 동위 원소 분석은 개별 단과 환경 재건에 대 한 프록시로 사용 되었습니다. 여기, 우리 대 한 자세한 설명을 제공 하 고 대량 순차적 시각적 설명서 치아에 나 멜 샘플링으로 고고학과 고생물학 샘플의 전처리.

Stable carbon and oxygen isotope analysis of human and animal tooth enamel carbonate has been applied in paleodietary, paleoecological, and ...

이 방법은 고고학, 고생물학 및 생태학의 주요 질문에 답할 수 있으며, 예를 들어 가축화된 동물 식단, 동물 관리 전략 및 동물 이동성과 같은 질문에 답할 수 있습니다. 이 기술의 주요 장점은 상대적으로 비파괴적이고 매몰 환경의 화학적 변화에 합리적으로 저항하는 재료에 초점을 맞춘다는 것입니다. 이 방법을 처음 접하는 사람들은 인간과 동물의 고생물학 및 고고학 유골을 샘플링하기 위한 시각 자료가 없기 때문에 어려움을 겪을 것입니다.이 방법의 시각적 시연은 고고학 자료에 대한 학습과 실습이 제한되기 때문에 매우 중요합니다. 벌크 샘플링을 시작하려면 텍스트 프로토콜에 설명된 대로 핸드헬드 드릴을 설정하고, 척을 통해 드릴 설정에 부착된 균일한 모양의 깨끗한 다이아몬드 팁 드릴을 사용합니다. 드릴을 사용하여 치아의 외부 표면을 부드러운 마모로 청소합니다.다음으로, 1.5ml 마이크로 원심분리기 튜브를 적절하게 정확한 저울에 고정합니다. 그런 다음 드릴 아래에 깨끗한 알루미늄 호일이나 계량지를 놓고 에나멜 가루를 수집합니다. 드릴을 사용하여 부드럽고 균일한 마모를 전달하여 전체 성장 축과 평행한 홈을 만듭니다.드릴링된 샘플 분말의 양은 분석에 사용되는 장비, 전처리 프로토콜 및 치아의 크기에 따라 달라집니다. 생성된 에나멜 분말을 모아 1.5ml 마이크로 원심분리기 튜브에 넣습니다. 시료 번호와 법랑질 중량을 실험실 노트와 전자 데이터베이스에 기록하십시오.각 치아를 뚫은 후 견고한 조직에 0.5몰 염산을 사용하여 사용한 드릴 비트를 청소합니다. 새롭고 견고한 조직에 유기 용제로 드릴 비트를 다시 씻습니다. 진공 또는 압축 공기를 사용하여 드릴 자체를 청소합니다.드릴링 세션이 완료되면 전용 진공 청소기 또는 쓰레받기와 브러시를 사용하여 작업 공간을 철저히 청소하십시오. 메탄올로 샘플링 공간을 닦아냅니다. 진공 또는 압축 공기를 사용하여 드릴을 청소합니다.순차적 샘플링을 위해 먼저 매우 얇은 치아 법랑질 층을 제거하여 치아 표면을 청소합니다. 샘플에 적합한 드릴 비트를 선택하십시오.amp링 라인의 너비는 드릴 비트의 직경에 의해 결정됩니다. 드릴링을 시작하려면 치아 법랑질을 드릴 비트에 대고 누르고 압력을 가하십시오.치아의 성장 축에 수직인 협측 표면을 따라 뚫고 법랑질-뿌리 접합부에서 크라운 상단까지 뻗어 있습니다. 법랑질-뿌리 접합부 위치에서 정점에서 크라운 바닥까지 드릴링하여 에나멜 층을 가로질러 홈을 만드십시오. 드릴링이 완료된 후 샘플의 무게를 측정하여 에나멜 분말이 충분한지 확인하고 무게를 기록합니다.톱니당 드릴링 과정을 여러 번 반복하되, 각 연속 라인은 이전 샘플 라인과 평행하고 약 1-2mm 간격으로 반복합니다. 그런 다음 캘리퍼를 사용하여 법랑질-근 접합부에서 각 샘플링 라인의 거리를 측정합니다. 비교를 위해 각 거리를 기록합니다.먼저 피펫을 사용하여 법랑질 1mg당 0.1ml의 농도로 각 샘플에 0.1몰 아세트산을 추가합니다. 흔들거나 교반기를 사용하여 샘플을 교반합니다. 교반된 샘플을 10분 동안 그대로 두십시오.13, 700g에서 2분 동안 샘플을 원심분리합니다. 깨끗한 피펫을 사용하여 아세트산을 초순수 1ml로 교체하고 흔들거나 교반기를 사용하여 교반합니다. 13, 700g에서 2분 동안 다시 원심분리기를 사용합니다.초순수를 교체하고 원심분리 과정을 두 번 더 반복합니다. 샘플의 중립성을 테스트합니다. 샘플이 중립에 도달하지 않은 경우 중립에 도달할 때까지 세척 과정을 반복하십시오.그런 다음 피펫을 사용하여 상층액을 방해하지 않고 남아 있는 액체를 제거합니다. 미리 절단된 1cm x 1cm 정사각형의 파라필름을 각 마이크로 원심분리기 튜브 위에 놓습니다. 날카로운 물체를 사용하여 파라필름에 작은 구멍을 뚫어 샘플이 적절하게 건조되도록 하고 튜브를 밤새 냉동실에 넣습니다.다음 날, 샘플을 동결 건조기로 옮겨 남아 있는 액체를 제거합니다. 샘플이 건조되면 파라필름을 제거하고 마이크로 원심분리기 뚜껑을 닫습니다. 튜브 라벨을 확인하고 필요에 따라 튜브에 표시를 합니다.이 연구에서는 증분 법랑질 bioapatite 샘플이 준비됩니다. 각 증분 샘플 위치에 번호가 매겨지고 각 위치와 법랑질-루트 접합부 사이의 거리가 측정됩니다. 대표적인 두 양의 다양한 탄소와 산소 안정 동위원소 결과는 이 동물들이 서로 다른 환경에서 살았음을 확인시켜준다.양 A는 열대 초원에서 왔으며 밀당 3.3에서 5.1 사이의 좁은 범위에서 증가 산소 18을 보여줍니다. 이는 동위원소 값이 유사한 수원에서 물을 섭취하고 강수량의 계절적 변화가 강하지 않음을 시사합니다. 대조적으로, 온화하고 건조한 대초원 초원에서 자생하는 양 B는 mil당 음수 5.2에서 음의 13.1 사이의 높은 변동 진폭을 가진 산소 18 값을 가지고 있습니다.이것은 강수량의 계절적 변화가 심하다는 것을 나타냅니다. 안정된 탄소 동위원소 값은 양 A의 식단은 주로 C4 식물로 구성되어 있는 반면, 양 B의 식단은 주로 C3 식물로 구성되어 있음을 시사합니다. 열대 우림 환경에서 자란 인간 치아의 산소 18 및 탄소 13 수치 증가는 매우 제한적입니다.2 per mil 범위에 속하는 이러한 값은 법랑질 광물화 기간 동안 채집 전략에 변화가 없음을 시사합니다. 이 절차를 시도하는 동안 대체할 수 없는 고대 샘플을 드릴링하기 전에 현대 치아에서 순차적 샘플링을 연습하는 것을 기억하는 것이 중요합니다. 순차적 샘플링은 숙련도에 도달하기까지 몇 시간의 연습이 필요할 수 있습니다.고대 샘플의 경우 샘플링 과정을 견딜 수 있는 치아를 선택하는 것이 중요합니다. 제대로 보존되지 않았거나 부서지기 쉬운 치아는 상세한 순차적 샘플링에 유용하지 않을 것입니다. 이 절차에 따라 인간과 동물의 이동성을 이해하기 위해 스트론튬 동위원소 분석과 같은 다른 방법을 시도할 수 있습니다.개발 후 이 기술은 고고학 및 고생물학 분야의 연구자들이 다양한 지역과 기간에 걸쳐 동물 목축 및 이주 전략을 탐구할 수 있는 길을 열었습니다. 드릴과 아세트산으로 작업하는 것은 매우 위험할 수 있으므로 이 절차를 수행하는 동안 항상 구글, 장갑 및 안면 마스크와 같은 예방 조치를 취해야 한다는 것을 잊지 마십시오.

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Research

연구

JoVE Journal

Biochemistry

생화학

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