Name: Verwijdering van Trace Elements van Cupric Oxide Nanodeeltjes van Uranium In Situ Herstel Bleed Water en het effect op levensvatbaarheid van de cellen (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2015-06-21T14:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 23 s
Description: Leer cupric oxide nanopartikelbehandeling voor verwijdering van uranium en andere elementen uit productie-afvalwater. Deze methode evalueert de effecten op de levensvatbaarheid van humane nier- en levercellen.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

We danken Dr. Roger Hopper en het Wyoming Department of Agriculture, Analytical Services Lab voor de massaspectroscopieanalyse van onze monsters. We willen onze dank betuigen aan de University of Wyoming, School of Pharmacy voor het toestaan om dit protocol in hun laboratoria te videograferen. We willen ook de Theodore O. en Dorothy S. King Endowed Professorship Agreement bedanken voor hun afstudeerassistentschap (SC), de University of Wyoming voor de Graduate Assistantship ondersteuning (JRS) en de Science Posse (NSF GK-12 Project # 084129) voor de onderwijsbeurs (JRS). We willen ook Uranium One bedanken voor het toestaan om monsters te verkrijgen en ons te helpen met vragen. Dit werk werd ondersteund door de School of Energy Resources, University of Wyoming.

Alle monsters werden verzameld op het uranium vloeistof verwerken bouw van een uranium ISR faciliteit in Wyoming. 1. Productie Bleed Water (PBW) <ol><li> Verzamel twee soorten watermonsters uit een ISR uranium faciliteit: PBW en omgekeerde osmose (RO) water. Verzamel PBW uit een controle kraan na de ionenwisseling proces, maar voordat omgekeerde osmose ontsmetting. Verzamel RO monsters na de PBW wordt ontsmet door omgekeerde osmose behandeling. OPMERKING: Lixiviant wordt getransporteerd door pijpleidingen van meerdere pompputten om het uranium vloeistofverwerking gebouw, waar het in een kolom wordt opgevangen en voorbereid voor ionenuitwisseling. Ongeveer 1-3% van de lixiviant na ionenuitwisseling wordt verwijderd uit het circuit en genoemd productie bleed water (PBW). PBW wordt hergebruikt in de mijnbouw processen of gedecontamineerd / gedemineraliseerd met RO filtratie. </li><li> Verzamel watermonsters in hoge dichtheid polyethyleen (HDPE) flessen met nul hoofd ruimte volgensstandaard operationele procedures voor monstername en analyse van de Wyoming Department of Environmental Quality (WYDEQ) 23. </li><li> Meet de temperatuur en de pH op het terrein en het vervoer monsters op ijs om ze koel te houden. </li><li> WINKEL PBW bij 4 ° C. Houd de PBW oplossing afkoelen tot na de geconcentreerde Eagle&#39;s minimaal essentieel medium (EMEM-10x) wordt toegevoegd tijdens de bereiding media zoals beschreven in het volgende protocol. OPMERKING: PBW is een geoxideerde oplossing die neerslaan als daaraan bevriezen of opgewarmd tot kamertemperatuur. Na verdunning PBW oplossing voldoende verdund dat het niet zal neerslaan bij verhitting tot 37 ° C voor de toevoeging aan de cellen en tijdens de incubatie. </li></ol> 2. Voorbereiding van de CuO Nanodeeltjes (CuO-NP) <ol><li> Combineer een zuivere ethanolische oplossing die 250 ml 0,2 M CuCl 2 • 2H 2 O, 250 ml 0,4 M natriumhydroxide (NaOH) en 5 g polyethyleenglycol (PEG) in een rondbodemkolf met zes mm borosilicaat glazen bollen. </li><li> Plaats de oplossing in een gewijzigde magnetron oven blijven onder terugvloeikoeling reageren bij omgevings- luchtdruk gedurende 10 min bij 20% vermogen (intervallen van 6 seconden op, 24 seconden uit). </li><li> Koel de oplossing tot kamertemperatuur (20 ° C) en vervolgens gedecanteerd in 50 ml conische buizen, waardoor de glazen bollen. </li><li> Centrifugeer de oplossing in de 50 ml conische buizen bij 1000 xg gedurende 30 min, gedecanteerd, en vervolgens was de CuO-NPs met een sequentie van 300 ml warm water (60-65 ° C), 100 ml ethanol en 100 ml aceton. </li><li> Droog het CuO-NPs op kamertemperatuur (20 ° C) in 50 ml conische buizen. </li><li> Schraap de CuO-NP uit hun buizen in een vijzel. Bedek het CuO-NPs met aluminiumfolie en verwarm het CuO-NPs tot 110 ° C in een oven om de resterende vloeistof te verwijderen. Combineer CuO-NP&#39;s in een batch en wegen van de CuO-NP. LET OP: De voorbereiding van de CuO-NP en CuO-NP behandeling van PBW werden uitgevoerd in Water Qualteit Laboratorium Ecosystem Science en Management, Universiteit van Wyoming. CuO-NP synthese volgde de procedure van Martinson en Reddy (2009) 11. </li></ol> 3. Behandeling van PBW met CuO-NP <ol><li> Voeg 50 mg (1 mg / ml) van CuO-NP naar een 50 ml conische buis, gevolgd door 50 ml PBW. Sluit de buis en reageerde gedurende 30 minuten op een bankje top orbitale schudder bij 250 rpm. </li><li> Centrifugeer monsterbuizen bij 250 xg gedurende 30 minuten en filtreer de supernatant onder toepassing van een 0,45 urn spuitfilter. Verander de centrifuge snelheid en tijd kan afhangen van de nanodeeltjes te zorgen CuO-NPs worden compact in de centrifugebuis. </li></ol> 4. Elementenanalyse <ol><li> Bereid Onbehandelde (controle) en CuO-NP behandelde PBW monsters voor elementaire analyse als volgt. </li><li> Zuur aliquots (40 ml) CuO-NP-behandelde en onbehandelde PBW met sporenmetalen rang salpeterzuur tot een pH van 2,0. Analyseer aangezuurd PBW porties voor kationen door inductief coupled plasma-massaspectroscopie (ICP-MS) zoals beschreven in Reddy en Roth (2012) 13. </li><li> Bereid unacidified aliquots (20 ml) CuO-NP-behandelde en onbehandelde PBW en analyseren unacidified aliquots van anionen door ionenchromatografie (IC) volgens Reddy en Roth (2012) 13. OPMERKING: Monsters werden geanalyseerd door de Wyoming Department of Agriculture Analytical Services, Laramie WY 82070. Een beschrijving van de IC en ICPMS procedure kan worden gevonden in Reddy en Roth, (2012) 13. </li></ol> 5. Bereiding van Cell Culture Media gebruiken PBW <ol><li> Gebruik twee control (EMEM-1x en RO + media) en acht PBW-test media-oplossingen (vier concentraties van elk van onbehandelde PBW en CuO-NP-behandelde media) in de haalbaarheidsstudies. Overzicht van de oplossing zijn als volgt: <ol><li> Voor EMEM-1x control, kopen Eagle&#39;s minimaal essentieel medium (EMEM-1x) met L-glutamine en natriumbicarbonaat al toegevoegd. Voeg foetaal runderserum (FBS) En antibiotica instructies van de fabrikant. OPMERKING: EMEM-1x verdund aangekocht om de juiste concentratie voor celgroei en bevattende L-glutamine en natriumbicarbonaat. EMEM-1x vereist de toevoeging van foetaal runderserum (FBS) en een antibioticum mix van penicilline en streptomycine (50 IU / ml penicilline en 50 gg / ml streptomycine). EMEM-1x wordt gebruikt als controle media, omdat het door de fabrikant aanbevolen groeimedia beide celtypen die in deze studie. Geconcentreerde EMEM-10x wordt met RO water verdund uit de voorziening of onbehandeld of CuO-NP-behandelde PBW aan de testoplossingen te produceren. Geconcentreerde EMEM-10x bij aankoop niet L-glutamine en natriumbicarbonaat dus deze worden toegevoegd in aanvulling op de foetaal runderserum (FBS) en een antibioticum combinatie van penicilline en streptomycine bevat. </li><li> Voor de RO controle-oplossing gebruiken RO water verzameld uit de ISR-faciliteit. Gebruik hetzelfde protocol als de PBW-test media slechts vervangen 100% RO water uit de ISR-faciliteit in de plaats van PBW. Om de onbehandelde en CuO-NP-behandelde oplossing gebruiken RO of ultrazuiver water verdund uit het laboratorium. </li><li> Verdunnen onbehandeld PBW in vier testconcentraties voor het mengen met de celkweek media componenten. Bereid de vier verschillende concentraties van onbehandelde PBW oplossingen door menging onbehandelde PBW RO (uit het laboratorium) in de volgende combinaties: 100% (zuiver PBW + zonder RO water), 75% (187,5 ml PBW + 62,5 ml RO water), 50% (125 ml PBW + 125 ml RO water) of 25% (62,5 ml van PBW + 187,5 ml RO water). </li><li> Verdun CuO-NP-behandelde PBW in vier testconcentraties voor het mengen met de celkweek media componenten. Bereid de vier verschillende concentraties van CuO-NP behandelde PBW oplossingen door mengen PBW (voorbehandeld met 1 mg / ml NP-CuO gedurende 30 min) met RO (uit het laboratorium) in de volgende combinaties: 100% (zuiver CuO- NP-behandelde PBW + geen RO water), 75% (187,5 ml CuO-NP-behandelde PBW + 62,5 ml RO water), 50% (125ml CuO-NP-behandelde PBW + 125 ml RO water) of 25% (62,5 ml CuO-NP-behandelde PBW + 187,5 ml RO water). </li></ol></li><li> Bereid 250 ml RO + media, onbehandelde PBW + media en CuO-NP-behandelde PBW + mediaconcentratie door toevoeging 25 ml geconcentreerd EMEM-10x tot 190 ml van de 100% RO en 100%, 75%, 50% of 25% van de premade onbehandeld of CuO-NP-behandelde PBW concentraties aangemaakt in stap 6.1.3 en 6.1.4. </li><li> Stel de pH van elke oplossing op 7,4 met NaOH of HCl. </li><li> Supplement elke concentratie van onbehandelde en CuO-NP behandelde PBW en RO + medium met de volgende standaard componenten: 25 ml (10%) foetaal runderserum (FBS), 2,5 ml L-glutamine, 0,55 g NaHCO 3 en 1,25 ml Pen / Strep (50 IU / ml penicilline en 50 gg / ml streptomycine). </li><li> Pas de osmolaliteit van elke concentratie van onbehandelde PBW + media, CuO-NP-behandelde PBW + media en RO + media om 290-310 mOsm / kg door het toevoegen van RO water en meten met behulp van een osmometer. </li><li> Filter elke oplossing met behulpeen 0,22 urn vacuüm filtereenheid en bewaar bij 4 ° C. LET OP: Door de lichte variaties in de hoeveelheid RO water gebruikt om de osmolaliteit aan te passen, verschillen laatste media concentraties binnen een bereik van 5%, met onbehandelde PBW + media concentraties op 56%, 44%, 29% en 16,5% en CuO-NP- behandelde PBW + media concentraties op 53%, 45%, 30% en 17%. </li></ol> 6. Cel levensvatbaarheid NB: Gezien het feit dat de nieren en de lever zijn doelwit organen van zware metalen toxiciteit, in dienst gekweekte humane embryonale nier (HEK293) cellen (HEK) en menselijke hepatocellulaire carcinoom (HepG2) cellen (HEP) testmethoden 24-26. <ol><li> Bereid een kweek van HEK en HEP ​​cellen 2-3 dagen voor het uitplaten van de 96-well platen in het experiment gebruikte instructies van de fabrikant. </li><li> Meet cellevensvatbaarheid met de 3- [4, 5-dimethylthiazol-2-yl] -2, 5-difenyltetrazoliumbromide (MTT) bepaling. OPMERKING: De MTT-test protocol werd gewijzigd van Meerloo et al. (2011) 27. <ol><li> Verkrijgen van MTT in poedervorm. Voeg fosfaat gebufferde zoutoplossing (PBS) om een ​​voorraad concentratie van 50 mg / ml. Schud de oplossing voor 2 uur en vervolgens filteren met een 0,45 pm spuitfilter en aliquot in 1,5 ml vriezer veilig buizen. Bescherm buizen van licht en bewaar bij 4 ° C. </li></ol></li><li> Verwijder HEK en HEP ​​cellen uit hun cultuur gerechten met trypsine, centrifuge bij 1000 xg gedurende 5 minuten en giet de trypsine. Voeg 5 ml PBS en meng cellen om een ​​enkele cel oplossing te verkrijgen. Breng daarna 20 ul van de cel oplossing voor een hemocytometer een celgetal per milliliter oplossing te verkrijgen. Centrifugeer de cellen opnieuw bij 1000 g gedurende 5 minuten en decanteer de PBS wordt gebruikt om de cellen te spoelen. Voeg de juiste hoeveelheid EMEM-1x tot de concentratie van cellen aanpassen aan 500 cellen / 100 ul (100 gl / putje). </li><li> Vul de omtrek putjes van de plaat met 200 pl PBS te controleren voor verdamping. </li><li> Zaad cels bij een dichtheid van 500 cellen / putje toevoegen van 100 pi aan elk putje, behalve de omtrek wells (die niet zijn bedekt met cellen). OPMERKING: Seeding dichtheid voor HEK en HEP ​​cellen is gebaseerd op experimentele groeicurves die het mogelijk maken de piek van de groei voor te komen rond 4-5 dagen. Bereid groeicurven voor alle cellijnen te schatten zaaidichtheid. </li><li> Incubeer cellen gedurende 24 uur bij 37 ° C zodat ze (formulier strak verklevingen aan de plaat) herstellen voordat basislijn MTT metingen van celdichtheid. </li><li> Voer basislijn MTT metingen van celdichtheid door verwijdering van de uitplaatmedium uit de eerste kolom (exclusief de perimeter) en het toevoegen van 100 pl MTT (5 mg / ml in medium) aan de wells gedurende 1 uur. </li><li> Na één uur, verwijder de MTT en voeg 100 pl dimethylsulfoxide (DMSO) aan de MTT-formazan geproduceerd door levende cellen (20 min) los. </li><li> Lees de optische dichtheid (OD) van de eerste kolom bij een absorptie- golflengte van 570 nm aan een basis te verkrijgenlijn lezen. <ol><li> Gebruik basislijn lezingen te zorgen dat alle platen werden juist gezaaid en dat cellen worden constant groeit tussen de platen. Verwijder de DMSO uit de kolom wordt getest voordat incubatie de volgende 24 uur. OPMERKING: Indien DMSO achterblijft in de plaat overnacht trekt vocht uit de aangrenzende kolom, waardoor een vermindering van het volume media. </li></ol></li><li> Warm de testoplossingen (dwz de EMEM-1x, RO, onbehandelde PBW en CuO-NP-behandelde PBW media-oplossingen) tot 37 ° C in een waterbad. </li><li> Verwijder het uitplaatmedium van de rest van de plaat (exclusief de omtrek of de eerste kolom die werd gebruikt voor de nulmeting) en vervangen door 100 gl EMEM-1x, RO + media, onbehandelde PBW + media concentraties of CuO-NP behandelde PBW + mediaconcentraties (één oplossing per plaat). Incubeer cellen in hun testconcentraties of controleoplossingen in totaal zeven dagen (dagen 2-8). OPMERKING: er 10 borden totaal: 1 EMEM-1x, 1 RO + media, 1 van elke onbehandelde PBW + concentratie in de media (56%, 44%, 29% en 16,5%) en een plaat van elke CuO-NP-behandelde PBW + concentratie in de media (53%, 45% , 30% en 17%) per experiment per cellijn. </li><li> Elke dag na de baseline MTT lezen, verwijder de controle en testoplossingen (in de nota vermeld onder 6.11) van de volgende kolom van de respectieve plaat (bijvoorbeeld Dag 2-test en controle media worden verwijderd uit rij 3, putten BG; Dag 3: rij 4, putten BG etc.) en herhaal de MTT-protocol, zoals beschreven in de stappen 6,7-6,9 boven. </li><li> Herhaal het protocol dagelijks gedurende zeven dagen. Het gemiddelde van de OD resultaten voor elke rij (6 putten) en gerapporteerd tegen de klok om een ​​zevendaagse groeicurve te genereren. </li><li> Om het effect van koper chelatie op cellevensvatbaarheid te bepalen CuO-NP-behandelde PBW + media volgens dezelfde procedure als hierboven, behalve voeg 100 pM D-penicillamine controle en testoplossingen vóór toevoegen van de oplossingen voor hun respectieve matrijzen. Voer data analelyse met behulp van wetenschappelijke grafische software. </li></ol> 7. Geochemische Modeling <ol><li> Download Visual Minteq versie 3.0 / 3.1 een freeware van de volgende website <a href="http://www2.lwr.kth.se/English/Oursoftware/vminteq/">http://www2.lwr.kth.se/English/Oursoftware/vminteq/</a> . OPMERKING: Visual Minteq is een freeware chemisch evenwicht model voor de berekening van de metalen soortvorming, oplosbaarheid evenwichten, adsorptie etc. voor natuurlijke wateren. Bovendien wordt het gebruikt om ion speciatie, ion activiteiten ioncomplexen en verzadiging indexen die wordt vergeleken met de concentratie van de elementen voor en na behandeling (massa spectroscopie) na te gaan welke van element 28 verwijdering onderzoeken voorspellen. </li><li> Open het programma en voer het massaspectroscopie gegevens uit stap 4, waaronder pH, alkaliteit en de concentraties van de verschillende elementen, in het programma. NB: Gezien het feit dat grondwater wordt geoxideerd tijdens de in situ Uranium extractieproces gebruikt geoxideerde species van arseen, vanadium en uranium voor invoer. </li></ol> 8. remmende concentratie 50 (IC 50) <ol><li> Bereken de IC 50 voor de onbehandelde en CuO-NP-behandelde PBW + mediaconcentraties door eerst de levensvatbaarheid (gemiddelde OD) op dag 5 van drie afzonderlijke runs gemiddeld. </li><li> Aftrekken dag vijf levensvatbaarheid gemiddelden van de onbehandelde en CuO-NP-behandelde PBW + media concentraties van dag vijf levensvatbaarheid gemiddelden van EMEM-1x om de levensvatbaarheid van de verschillen te berekenen. Verdeel dan de levensvatbaarheid verschillen met de gemiddelde levensvatbaarheid op dag 5 in EMEM, en vermenigvuldig met 100 procent remming te krijgen. </li><li> Trek de remming procent ten opzichte van 100 (EMEM-1x levensvatbaarheid) om de levensvatbaarheid procent voor elke onbehandelde en CuO-NP-behandelde PBW + mediaconcentratie te krijgen. </li><li> Inbreng in wetenschappelijke grafische software door EMEM-1x in een concentratie van een en een levensvatbaarheid van 100 procent; transformeren alle concentraties in logschaal (X = log (x)) en voer lineaire regressie met de minste kwadraten analyse. </li></ol> 9. Data Analyse <ol><li> Vergelijken concentraties van elementen in onbehandelde en CuO-NP-behandelde PBW met een tweezijdige, gepaarde, Student t-toets. </li><li> Bereken de oppervlakken onder de curve (AUC) met de groeicurve data zeven dagen verzameld en de variantie met herhaalde metingen variantieanalyse (ANOVA) analyse, gevolgd door Tukey post hoc vergelijking van alle groepen (n = 3). </li><li> Bereken de IC 50 met behulp van gegevens van dag vijf van de groeicurve voor zowel onbehandelde en CuO-NP-behandelde PBW + media oplossingen (hierboven beschreven). P waarden &lt;0,05 worden beschouwd als significant. OPMERKING: Ten behoeve van statistische analyse, massaspectroscopie waarden van de halve detectielimiet toegevoegd aan ionen-concentraties beneden die grens 29. </li></ol>

<ol><li>What is the status of the U.S. nuclear industry? Washington (DC): U.S. Energy Information Administration (US). , Available from: 
 <a target="_blank" href="http://www.eia.gov/energy_in_brief/article/nuclear_industry.cfm">http://www.eia.gov/energy_in_brief/article/nuclear_industry.cfm</a> (2014).</li>
<li>International Energy Outlook. Washington (DC): U.S. Energy Information Administration (US). , Available from: 
 <a target="_blank" href="http://www.eia.gov/forecasts/archive/ieo11/pdf/0484%282011%29.pdf">http://www.eia.gov/forecasts/archive/ieo11/pdf/0484%282011%29.pdf</a> (2011).</li>
<li>Uranium Marketing Annual Report. Washington (DC): U.S. Energy Information Administration (US). , Available from: 
 <a target="_blank" href="http://www.eia.gov/uranium/marketing/">http://www.eia.gov/uranium/marketing/</a> (2014).</li>
<li>Domestic Uranium Production Report. Washington (DC): U.S. Energy Information Administration (US). , Available from: 
 <a target="_blank" href="http://www.eia.gov/uranium/production/annual/">http://www.eia.gov/uranium/production/annual/</a> (2014).</li>
<li>Uranium Recovery. Washington (DC): U.S. United States Nuclear Regulatory Commission (US). , Available from: 
 <a target="_blank" href="http://www.nrc.gov/materials/uranium-recovery/license-apps/ur-projects-list-public.pdf">http://www.nrc.gov/materials/uranium-recovery/license-apps/ur-projects-list-public.pdf</a> (2014).</li>
<li>U.S. Uranium Reserves Estimates. Washington (DC): U.S. Energy Information Administration (US). , Available from: 
 <a target="_blank" href="http://www.eia.doe.gov/cneaf/nuclear/page/reserves/ures.html">http://www.eia.doe.gov/cneaf/nuclear/page/reserves/ures.html</a> (2010).</li>
<li>The Future of Uranium Production in Wyoming: A Public Forum on In-Situ Recovery. Washington (DC): Meridian Institute. , Available from: 
 <a target="_blank" href="http://www.uwyo.edu/ser/_files/docs/conferences/2010/uraniumforum/ser_uranium_forum_final_report.pdf">http://www.uwyo.edu/ser/_files/docs/conferences/2010/uraniumforum/ser_uranium_forum_final_report.pdf</a> (2010).</li>
<li>Generic Environmental Impact Statement for In-Situ Leach Uranium Milling Facilities Washington (DC): U.S. Nuclear Regulatory commission (US). , Available from: 
 <a target="_blank" href="http://www.nrc.gov/reading-rm/doc-collections/nuregs/staff/sr1910/v1/">http://www.nrc.gov/reading-rm/doc-collections/nuregs/staff/sr1910/v1/</a> (2012).</li>
<li>Wyoming surface water quality standards. Cheyenne (WY): State of Wyoming Department of Environmental Quality (US). , Available from: 
 <a target="_blank" href="http://soswy.state.wy.us/Rules/RULES/6547.pdf">http://soswy.state.wy.us/Rules/RULES/6547.pdf</a> (2011).</li>
<li>Qu, X., Alvarez, P., Li, Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Applications+of+nanotechnology+in+water+and+wastewater+treatment%5BTitle%5D)+AND+%22Water+Research%22%5BJournal%5D)">Applications of nanotechnology in water and wastewater treatment.</a> Water Research. 47 (12), 3931-3946 (2013).</li>
<li>Martinson, C., Reddy, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Adsorption+of+arsenic%28III%29+and+arsenic%28V%29+by+cupric+oxide+nanoparticles%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Colloid+and+Interface+Science%22%5BJournal%5D)">Adsorption of arsenic(III) and arsenic(V) by cupric oxide nanoparticles.</a> Journal of Colloid and Interface Science. 336 (2), 401-411 (2009).</li>
<li>Reddy, K., McDonald, K., King, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+novel+arsenic+removal+process+for+water+using+cupric+oxide+nanoparticles%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Colloid+and+Interface+Science%22%5BJournal%5D)">A novel arsenic removal process for water using cupric oxide nanoparticles.</a> Journal of Colloid and Interface Science. 397, 96-102 (2013).</li>
<li>Reddy, K., Roth, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Arsenic+Removal+from+Natural+Groundwater+Using+Cupric+Oxide%5BTitle%5D)+AND+%22Ground+Water%22%5BJournal%5D)">Arsenic Removal from Natural Groundwater Using Cupric Oxide.</a> Ground Water. 51 (1), 83-91 (2012).</li>
<li>Zhang, G., Ren, Z., Zhang, X., Chen, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nanostructured+iron%28III%29-copper%28II%29+binary+oxide%3A+a+novel+adsorbent+for+enhanced+arsenic+removal+from+aqueous+solutions%5BTitle%5D)+AND+%22Water+Research%22%5BJournal%5D)">Nanostructured iron(III)-copper(II) binary oxide: a novel adsorbent for enhanced arsenic removal from aqueous solutions.</a> Water Research. 47 (12), 4022-4031 (2013).</li>
<li>Ali, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((New+generation+adsorbents+for+water+treatment%5BTitle%5D)+AND+%22Chemical+Reviews%22%5BJournal%5D)">New generation adsorbents for water treatment.</a> Chemical Reviews. 112 (10), 5073-5091 (2012).</li>
<li>Zhang, Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((CuO+nanostructures%3A+Synthesis%2C+characterization%2C+growth+mechanisms%2C+fundamental+properties%2C+and+applications%5BTitle%5D)+AND+%22Progress+in+Materials+Science%22%5BJournal%5D)">CuO nanostructures: Synthesis, characterization, growth mechanisms, fundamental properties, and applications.</a> Progress in Materials Science. 60, 208-337 (2014).</li>
<li>Schmidt, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((TOX+21%3A+new+dimensions+of+toxicity+testing%5BTitle%5D)+AND+%22Environmental+health+perspectives%22%5BJournal%5D)">TOX 21: new dimensions of toxicity testing.</a> Environmental health perspectives. 117 (8), 348-353 (2009).</li>
<li>Firestone, M., Kavlock, R., Zenick, H., Kramer, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+U.S.+Environmental+Protection+Agency+Strategic+Plan+for+Evaluating+the+Toxicity+of+Chemicals%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Toxicology+and+Environmental+Health%2C+Part+B%22%5BJournal%5D)">The U.S. Environmental Protection Agency Strategic Plan for Evaluating the Toxicity of Chemicals.</a> Journal of Toxicology and Environmental Health, Part B. 13 (2-4), 139-162 (2010).</li>
<li>Guidance Manual for the Assessment of Joint Toxic Action of Chemical Mixtures [Internet]. Atlanta (GA); Agency for Toxic Substance and Disease Registry (US). , Available from: 
 <a target="_blank" href="http://www.atsdr.cdc.gov/interactionprofiles/IP-ga/ipga.pdf">http://www.atsdr.cdc.gov/interactionprofiles/IP-ga/ipga.pdf</a> (2014).</li>
<li>Bae, D., Gennings, C., Carter, W., Yang, R., Campain, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Toxicological+interactions+among+arsenic%2C+cadmium%2C+chromium%2C+and+lead+in+human+keratinocytes%5BTitle%5D)+AND+%22Toxicological+Sciences%3A+An+Official+Journal+of+the+Society+of+Toxicology%22%5BJournal%5D)">Toxicological interactions among arsenic, cadmium, chromium, and lead in human keratinocytes.</a> Toxicological Sciences: An Official Journal of the Society of Toxicology. 63 (1), 132-142 (2001).</li>
<li>Whittaker, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Exposure+to+Pb%2C+Cd%2C+and+As+mixtures+potentiates+the+production+of+oxidative+stress+precursors%3A+30-day%2C+90-day%2C+and+180-day+drinking+water+studies+in+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Toxicology+and+Applied+Pharmacology%22%5BJournal%5D)">Exposure to Pb, Cd, and As mixtures potentiates the production of oxidative stress precursors: 30-day, 90-day, and 180-day drinking water studies in rats.</a> Toxicology and Applied Pharmacology. 254 (2), 154-166 (2011).</li>
<li>Schilz, J. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22Investigating+the+ability+of+cupric+oxide+nanoparticles+to+adsorb+metal+contaminants+from+uranium+in-situ+recovery+%28ISR%29+production+bleed+water+and+assessing+the+associated+changes+in+cytotoxicity%22">Investigating the ability of cupric oxide nanoparticles to adsorb metal contaminants from uranium in-situ recovery (ISR) production bleed water and assessing the associated changes in cytotoxicity</a>. , University of Wyoming. Laramie, WY. Available from: ProQuest UMI, Ann Arbor, MI (2014).</li>
<li>Manual of Standard Operating Procedures for Sample Collection and Analysis. Cheyenne (WY): Wyoming Department of Environmental Quality (US). , Available from: 
 <a target="_blank" href="http://deq.state.wy.us/wqd/watershed/downloads/qa/4-1089.pdf">http://deq.state.wy.us/wqd/watershed/downloads/qa/4-1089.pdf</a> (2011).</li>
<li>Florea, A., Splettstoesser, F., Büsselberg, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Arsenic+trioxide+%28As2O3%29+induced+calcium+signals+and+cytotoxicity+in+two+human+cell+lines+SY-5Y+neuroblastoma+and+293+embryonic+kidney+%28HEK%29%5BTitle%5D)+AND+%22Toxicology+and+Applied+Pharmacology%22%5BJournal%5D)">Arsenic trioxide (As2O3) induced calcium signals and cytotoxicity in two human cell lines SY-5Y neuroblastoma and 293 embryonic kidney (HEK).</a> Toxicology and Applied Pharmacology. 220 (3), 292-301 (2007).</li>
<li>Mao, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cadmium+induces+apoptosis+in+human+embryonic+kidney+%28HEK%29+293+cells+by+caspase-dependent+and+-independent+pathways+acting+on+mitochondria%5BTitle%5D)+AND+%22Toxicology+in+Vitro%22%5BJournal%5D)">Cadmium induces apoptosis in human embryonic kidney (HEK) 293 cells by caspase-dependent and -independent pathways acting on mitochondria.</a> Toxicology in Vitro. 21 (3), 343-354 (2007).</li>
<li>Tchounwou, P., Yedjou, C., Patlolla, A., Sutton, D. Heavy Metal Toxicity and the Environment. Molecular, Clinical and Environmental Toxicology. 101, 133-164 (2012).</li>
<li>Meerloo, J., Kaspers, G., Cloos, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cell+Sensitivity+Assays%3A+The+MTT+Assay%5BTitle%5D)+AND+%22Cancer+Cell+Culture%22%5BJournal%5D)">Cell Sensitivity Assays: The MTT Assay.</a> Cancer Cell Culture. 731, 237-245 (2011).</li>
<li>Gustafsson, J. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aGustafsson%2C+J+%22Visual+MINTEQ%22">Visual MINTEQ</a>. , Royal Institute of Technology. Stockholm, Sweden. (2010).</li>
<li>Hallab, N., Caicedo, M., McAllister, K., Skipor, A., Amstutz, H., Jacobs, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Asymptomatic+prospective+and+retrospective+cohorts+with+metal-on-metal+hip+arthroplasty+indicate+acquired+lymphocyte+reactivity+varies+with+metal+ion+levels+on+a+group+basis%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Orthopaedic+Research%22%5BJournal%5D)">Asymptomatic prospective and retrospective cohorts with metal-on-metal hip arthroplasty indicate acquired lymphocyte reactivity varies with metal ion levels on a group basis.</a> Journal of Orthopaedic Research. 31 (2), 173-182 (2013).</li>
<li>Goswami, A., Raul, P., Purkait, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Arsenic+adsorption+using+copper+%28II%29+oxide+nanoparticles%5BTitle%5D)+AND+%22Chemical+Engineering+Research+and+Design%22%5BJournal%5D)">Arsenic adsorption using copper (II) oxide nanoparticles.</a> Chemical Engineering Research and Design. 90 (9), 1387-1396 (2011).</li>
<li>Pillewan, P., Mukherjee, S., Roychowdhury, T., Das, S., Bansiwal, A., Rayalu, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Removal+of+As%28III%29+and+As%28V%29+from+water+by+copper+oxide+incorporated+mesoporous+alumina%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Hazardous+Materials%22%5BJournal%5D)">Removal of As(III) and As(V) from water by copper oxide incorporated mesoporous alumina.</a> Journal of Hazardous Materials. 186 (1), 367-375 (2011).</li>
<li>Kroll, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cytotoxicity+screening+of+23+engineered+nanomaterials+using+a+test+matrix+of+ten+cell+lines+and+three+different+assays%5BTitle%5D)+AND+%22Particle+and+fibre+toxicology%22%5BJournal%5D)">Cytotoxicity screening of 23 engineered nanomaterials using a test matrix of ten cell lines and three different assays.</a> Particle and fibre toxicology. 8 (9), 1-19 (2011).</li>
<li>Fahmy, B., Cormier, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Copper+oxide+nanoparticles+induce+oxidative+stress+and+cytotoxicity+in+airway+epithelial+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Toxicology+in+vitro%3A+an+international+journal+published+in+association+with+BIBRA%22%5BJournal%5D)">Copper oxide nanoparticles induce oxidative stress and cytotoxicity in airway epithelial cells.</a> Toxicology in vitro: an international journal published in association with BIBRA. 23 (7), 1365-1371 (2009).</li>
<li>Radike, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Distribution+and+accumulation+of+a+mixture+of+arsenic%2C+cadmium%2C+chromium%2C+nickel+and+vanadium+in+mouse+small+intestin%2C+kidney%2C+pancreas%2C+and+femur+following+oral+administration+in+water+or+feed%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Toxicology+and+Environmental+Health%2C+Part+A%22%5BJournal%5D)">Distribution and accumulation of a mixture of arsenic, cadmium, chromium, nickel and vanadium in mouse small intestin, kidney, pancreas, and femur following oral administration in water or feed.</a> Journal of Toxicology and Environmental Health, Part A. 65 (23), 2029-2052 (2002).</li>
<li>Barbier, O., Jacquillet, G., Tauc, M., Cougnon, M., Poujeol, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effect+of+heavy+metals+on%2C+and+handling+by%2C+the+kidney%5BTitle%5D)+AND+%22Nephron.+Physiology%22%5BJournal%5D)">Effect of heavy metals on, and handling by, the kidney.</a> Nephron. Physiology. 99 (4), 105-110 (2005).</li>
<li>Zheng, X., Watts, G., Vaught, S., Gandolfi, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Low-level+arsenite+induced+gene+expression+in+HEK293+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Toxicology%22%5BJournal%5D)">Low-level arsenite induced gene expression in HEK293 cells.</a> Toxicology. 187 (1), 39-48 (2003).</li>
<li>Li, Z., Piao, F., Liu, S., Wang, Y., Qu, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Subchronic+exposure+to+arsenic+trioxide-induced+oxidative+DNA+damage+in+kidney+tissue+of+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Experimental+and+Toxicologic+Pathology%22%5BJournal%5D)">Subchronic exposure to arsenic trioxide-induced oxidative DNA damage in kidney tissue of mice.</a> Experimental and Toxicologic Pathology. 62 (5), 543-547 (2010).</li>
<li>Farombi, E., Akintunde, J., Nzute, N., Adedara, I., Arojojoye, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Municipal+landfill+leachate+induces+hepatotoxicity+and+oxidative+stress+in+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Toxicology+and+Industrial+Health%22%5BJournal%5D)">Municipal landfill leachate induces hepatotoxicity and oxidative stress in rats.</a> Toxicology and Industrial Health. 28 (6), 532-541 (2011).</li>
<li>Das, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Arsenic+exposure+through+drinking+water+increases+the+risk+of+liver+and+cardiovascular+diseases+in+the+population+of+West+Bengal%5BTitle%5D)+AND+%22India.+BMC+public+health%22%5BJournal%5D)">Arsenic exposure through drinking water increases the risk of liver and cardiovascular diseases in the population of West Bengal.</a> India. BMC public health. 12 (1), 639-648 (2012).</li>
<li>Valko, M., Morris, H., Cronin, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Metals%2C+toxicity+and+oxidative+stress%5BTitle%5D)+AND+%22Current+Medicinal+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Metals, toxicity and oxidative stress.</a> Current Medicinal Chemistry. 12 (10), 1161-1208 (2005).</li>
<li>Horie, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Protein+Adsorption+of+Ultrafine+Metal+Oxide+and+Its+Influence+on+Cytotoxicity+toward+Cultured+Cells%5BTitle%5D)+AND+%22Chemical+Research+in+Toxicology%22%5BJournal%5D)">Protein Adsorption of Ultrafine Metal Oxide and Its Influence on Cytotoxicity toward Cultured Cells.</a> Chemical Research in Toxicology. 22 (3), 543-553 (2009).</li>
</ol>

De auteurs hebben niets te onthullen.

Eerdere studies gemeld dat CuO-NP verwijderd arseen uit grondwater 11,13,30,31. Dit onderzoek ondersteunt deze eerdere bevindingen en ook berichten dat CuO-NP verwijderen extra verontreinigingen uit PBW. Deze studie bevestigt ook eerdere rapporten dat CuO-NPs zijn effectief in de verwijdering van arseen, ondanks de aanwezigheid van andere verontreinigingen en mogelijke concurrerende ionen 11. Soortvorming modellering voorspelde dat 97% van vanadium soorten in PBW negatief geladen zijn, waardoor ads...

Ongeveer 20% van de Amerikaanse elektrische voeding wordt geleverd door kernenergie en, mede op basis van nationale prikkels om energie-onafhankelijkheid te vergroten, de Amerikaanse nucleaire capaciteit zal naar verwachting toenemen 1. Wereldwijde groei van kernenergie zal naar verwachting ook verder, met veel van de groei die zich buiten de US 2. Met ingang van 2013 werd 83% van de Amerikaanse uranium geïmporteerd, maar 952.544 ton reserves bestaan ​​in de VS 3,4. In 2013 waren er 7 nieuwe faciliteit applicaties en toepassingen 14 herstart / uitzetting tussen Wyoming, New Mexico, en Nebraska 5. In de VS, wordt uranium voornamelijk gehaald door middel van in situ recovery (ISR) processen 6. ISR veroorzaakt minder land verstoring en vermijdt het creëren tailing stapels dat milieuverontreinigende stoffen 7 kan vrijgeven. ISR gebruikt waterbasis oxiderende oplossingen uranium logen uit de ondergrondse erts, waarna het uranium through uit het percolaateen ionenuitwisseling proces 8. Om een ​​negatieve waterbalans in het erts lichaam te handhaven, een deel van het percolaat, genaamd de productie tot aan de randen water (PBW), wordt afgetapt. Een gedeelte van de PBW ontsmet middels omgekeerde osmose (RO) en opnieuw ingebracht in het winningsproces, maar PBW ook gunstige industriële of agrarische doeleinden als toxische contaminanten kunnen worden gereduceerd tot bepaald state regelgevende instanties voor oppervlakte acceptabele niveaus 9 grondwater. Momenteel hebben de meeste ISR uranium faciliteiten RO om verontreinigingen uit PBW te verwijderen. Echter, RO verwerking is energie-intensief en produceert giftige afval pekel, die gereguleerde verwijdering vereist. Veel water ontsmetting methoden bestaan, met inbegrip van adsorbentia, membranen, en ionenwisseling. Hiervan adsorptie is de meest gebruikte en recente ontwikkelingen in nanodeeltjes synthese de mogelijkheden van adsorbentia watertarifiëringsbeleid ontsmettingsprocédés 10 verbeterd. Cupric oxide nanodeeltjes (CuO-NP) eerder had niet uitgebreid bestudeerd uranium ISR PBW, maar in recente studies van verontreinigende verwijdering uit grondwater, CuO-NP bleken unieke eigenschappen, waaronder niet pre- of post-waterbehandeling stappen vereisen (hebben bv, het aanpassen van de pH of redoxpotentiaal) en goed presteren in verschillende water composities (bijvoorbeeld in verschillende pH, zoutconcentraties, of concurrerende ionen) 11. Daarnaast worden CuO-NPs gemakkelijk geregenereerd door uitlogen met natriumhydroxide (NaOH), waarna de geregenereerde CuO-NP worden hergebruikt. Details van CuO-NP trace metalen filtering mogelijkheden van natuurlijke wateren zijn eerder gepubliceerd 11-14. Hoewel bruikbaar voor waterbehandeling, kan metaaloxide nanodeeltjes toxisch zijn voor levende organismen, maar de omvang van de toxiciteit hangt gedeeltelijk af van nanodeeltjes eigenschappen en bestanddelen 10,15,16. Daarom is het belangrijk om simult bestuderenaneous verontreiniging verwijdering en nanodeeltjes toxiciteit voor veld applicaties. De huidige studie bepaald het vermogen van CuO-NP naar PBW prioriteit contaminanten (met inbegrip van arseen, seleen, vanadium en uranium) te verwijderen, en beoordeelde het effect van CuO-NP behandeling op PBW cytotoxiciteit. PBW werd vanuit een actieve ISR uranium faciliteit en gebruikt om de werkzaamheid van CuO-NP behandeling bepalen prioritaire verwijderen van vuil. PBW cytotoxiciteit voor en na CuO-NP behandeling werd beoordeeld. PBW is een complexe geologische (industrieel / milieu) mengsel en zowel de National Institute of Environmental Health and Science (NIEHS) en het Agentschap voor de Toxic Substances en Disease Registry (ASTDR) worden de nadruk te leggen op het bestuderen van de toxiciteit van milieurelevante mengsels, met inbegrip van mengsels zoals zij bestaan ​​in de natuur of industriële omgevingen, alsmede het bevorderen van in vitro testen om chemicaliën voor verdere in vivo tests prioriteit17-19. Studies van chronische, lage dosis mengsel blootstellingen zijn uitdagend vanwege chronische blootstelling aan een lage dosis mengsel niet voor de hand liggende effecten, althans niet in het korte tijdsbestek van de meeste laboratoriumonderzoek. Evenzo meeste in vitro studies van chemische mengsels blootstellen cellen om een vaststaande lab gemaakt mengsel van 2 of meer metalen 20,21. Deze studies geven basisinformatie, maar vereenvoudigde mengsel niet repliceren het complex antagonistische en synergetische interacties die kunnen optreden in een native, milieu-monster, waarbij het volledige gamma van mengsel onderdelen aanwezig zijn. De doelen van deze studie waren aan alternatieve werkwijzen voor het verwijderen van vuil PBW onderzoeken en het effect van (CuO-NP) behandeling op PBW cytotoxiciteit met gekweekte menselijke cellen te evalueren. De resultaten kunnen de uraniumindustrie baat hebben bij de ontwikkeling van efficiëntere en milieuvriendelijkere werkwijzen voor het verwijderen van vuil. Deze studie geefthet eerste bewijs dat vermindering van prioritaire contaminanten in PBW door CuO-NP verlaagt cytotoxiciteit in zoogdiercellen 22.

<table><tbody><tr><td>CuCl2</td><td>Sigma</td><td>203149</td><td></td></tr><tr><td>Borosilicate glazen bollen</td><td>VWR</td><td>26396-639</td><td>6 mm</td></tr><tr><td>Salpeterzuur</td><td>Fisher</td><td>A509-P500</td><td>Trace metal grade</td></tr><tr><td>0.45 &#956;m spuitfilter</td><td>Fisher</td><td>SLHA 033S S</td><td></td></tr><tr><td>10x EMEM</td><td>Fisher</td><td>BW12-684F</td><td></td></tr><tr><td>Foetaal runder serum</td><td>ATCC</td><td>30-2020</td><td></td></tr><tr><td>L-glutamine</td><td>Fisher</td><td>BP379-100</td><td></td></tr><tr><td>NaHCO3</td><td>Sigma</td><td>S5761</td><td></td></tr><tr><td>Penicilline/Streptomycine</td><td>ATCC</td><td>30-2300</td><td></td></tr><tr><td>0.22 &#956;m vacuümfilter unit</td><td>Fisher</td><td>09-740-28C</td><td></td></tr><tr><td>HEK293</td><td>ATCC</td><td>CRL-1573</td><td></td></tr><tr><td>HEPG2</td><td>ATCC</td><td>HB-8065</td><td></td></tr><tr><td>Trypsine</td><td>Sigma</td><td>SV3003101</td><td></td></tr><tr><td>MTT</td><td>Sigma</td><td>M2128</td><td></td></tr><tr><td>D-penicillamine</td><td>Fisher</td><td>ICN15180680</td><td></td></tr><tr><td>96-wells platen</td><td>Fisher</td><td>07-200-92</td><td></td></tr><tr><td>DMSO</td><td>Fisher</td><td>D12814</td><td></td></tr><tr><td>Spectra Max 190</td><td>Molecular Devices</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Visual MINTEQ versie 3.0</td><td>KTH Royal Institute of Technology</td><td></td><td></td></tr><tr><td>ICP-MS</td><td>Agilent</td><td></td><td>Details van instrumenten, modellen en detectielimieten werden gepubliceerd in Reddy et al., 2013.</td></tr><tr><td>IC DIONEX DX 500</td><td>Dionex</td><td></td><td>Details van instrumenten, modellen en detectielimieten werden gepubliceerd in Reddy et al., 2013.</td></tr><tr><td>VWR Incubator</td><td>VWR</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

verwijdering van trace elements van cupric oxide nanodeeltjes van uranium<em&gt; in situ</em&gt; herstel bleed water en het effect op levensvatbaarheid van de cellen

Removal of Trace Elements by Cupric Oxide Nanoparticles from Uranium In Situ Recovery Bleed Water and Its Effect on Cell Viability

In situ recovery (ISR) is de meest gangbare uraniumwinning in de Verenigde Staten. Tijdens het ISR, wordt uranium uitgeloogd uit een erts en gewonnen door middel van ionenwisseling. De resulterende productie bleed water (PBW) bevat verontreinigingen, zoals arsenicum en andere zware metalen. Monsters van PBW uit een actieve ISR uranium faciliteit werden behandeld met nanodeeltjes koperoxide (CuO-NP). CuO-NP behandeling van PBW verminderde prioritaire contaminanten, zoals arsenicum, selenium, uranium en vanadium. Onbehandelde en CuO-NP behandelde PBW werd als de vloeistofcomponent van de celgroei medium en veranderingen in de levensvatbaarheid werden bepaald met de MTT (3- (4,5-dimethyl-2-yl) -2,5-difenyltetrazoliumbromide) assay in humane embryonale nier (HEK 293) en menselijke hepatocellulaire carcinoom (Hep G2) cellen. CuO-NP behandeling werd geassocieerd met verbeterde HEK en HEP ​​levensvatbaarheid van de cellen. Beperkingen van deze werkwijze omvatten verdunning PBW door kweekmedium componenten en tijdens osmolteit aanpassing alsook de nodige aanpassing van de pH. Deze werkwijze is beperkt in zijn bredere context gevolg van verdunning en wijzigingen in de pH van de PBW die traditioneel echter enigszins zuur; Deze werkwijze kan een ruimer gebruik beoordelen CuO-NP behandeling neutraler wateren.

PBW concentraties component en pH in onbehandelde en CuO-NP-behandelde PBW zijn weergegeven in tabel 1. Martinson en Reddy (2009) rapporteerde dat de ladingsnulpunt het CuO-NP wordt geschat op 9,4 ± 0,4. Aangezien de pH van PBW was 7,2-7,4, in deze omstandigheden, water schenkt protonen CuO-NPs, waardoor de nanodeeltjes oppervlak positief worden opgeladen waardoor de adsorptie van negatief geladen species. CuO-NP behandeling verwijderd prioriteit verontreinigingen uit PBW, zoals arsenicum, selenium, ura...

Productie afvalwater (PBW) werd behandeld met cuprisch oxide nanodeeltjes (CuO-NP's) en cellulaire toxiciteit werd beoordeeld in gekweekte menselijke cellen. Het doel van dit protocol was om het native milieumonster te integreren in een celkweekformaat waarbij de veranderingen in toxiciteit als gevolg van CuO-NP behandeling werden beoordeeld.

Verwijdering van Trace Elements van Cupric Oxide Nanodeeltjes van Uranium<em&gt; In Situ</em&gt; Herstel Bleed Water en het effect op levensvatbaarheid van de cellen

In situ recovery (ISR) is the predominant method of uranium extraction in the United States. During ISR, uranium is leached from an ore body and extracted ...

Het algemene doel van deze procedure is om de behandeling met koper(II)oxide-nanodeeltjes te onderzoeken als proces voor het verwijderen van verontreinigingen in productiewater en spoelwater, en om de cytotoxiciteit hiervan te evalueren met behulp van gekweekte menselijke cellen. Dit wordt bereikt door eerst het productiespoelwater te behandelen met koper(II)oxide-nanodeeltjes. De concentratieveranderingen van individuele elementen worden vóór en na de behandeling geëvalueerd.Vervolgens wordt geconcentreerd celkweekmedium verdund met ofwel onbehandeld productie-bleedwater of koperoxide-nanodeeltjes. Behandeld productie-bleedwater wordt samen met standaard supplementen voor celkweek gebruikt om de testmedia voor te bereiden: onbehandeld productie-bleedwatermedium en medium met koperoxide-nanodeeltjes. Dit medium wordt vervolgens toegepast op menselijke nier- en levercellen in kweek, waarna de viabiliteit gedurende zeven dagen wordt gemeten.Uiteindelijk demonstreert de M-T-T-S-A de verwijdering van arsenicum, selenium, vanadium en uranium uit productie-spuiswater door koperoxide-nanodeeltjes, wat geassocieerd wordt met een verhoogde levensvatbaarheid van menselijke nier- en levercellen. Dit is de eerste studie die de verwijdering van specifieke verontreinigingen met koperoxide-nanodeeltjes onderzoekt, terwijl de veranderingen in cytotoxiciteit die gepaard gaan met deze verwijdering in een celkweekformaat worden beoordeeld.Het belangrijkste voordeel van deze techniek ten opzichte van bestaande methoden is dat het milieumonster, zoals het in de natuur voorkomt, samen met de nanodeeltjes wordt getest in een goedkoop hydro-putformaat. De in deze studie geteste koperoxide-nanodeeltjes kunnen worden toegepast op andere grondwatersystemen, zoals huishoudelijk grondwater in kleine gemeenschappen. De regeneratie van koperoxide-nanodeeltjes zorgt voor minder afval en minimaliseert problemen met afvalverwijdering.Om deze procedure te starten, bereid koperoxide-nanodeeltjes en verzamel het productieafvalwater of PBW zoals beschreven in het tekstprotocol om PBW te behandelen met koperoxide-nanodeeltjes door 50 mg van de bereide nanodeeltjes in een conische buis van 50 ml te brengen, gevolgd door 50 ml PBW; sluit de buis en laat deze 30 minuten reageren op een orbital shaker op het aanrecht bij 250 RPM. Centrifugeer de monsterbuisjes bij 250 ×g gedurende 30 minuten; pas de centrifugesnelheid en -tijd aan afhankelijk van het nanodeeltje om ervoor te zorgen dat de nanodeeltjes compact worden in de centrifugebuis. Na centrifugatie wordt het supernatant gefiltreerd met een spuitfilter van 0,45 µm. De gefilterde monsters worden vervolgens ter elementaire analyse verzonden. Om celkweekmedium voor te bereiden, wordt eerst RO-water uit het laboratorium gebruikt.Hiervan zijn 100%, 75%, 50% en 25% onbehandelde PBW of met CIC-oxide-nanodeeltjes behandelde PBW. Voeg vervolgens 25 milliliter geconcentreerd 10 X-E-M-E-M toe aan 190 milliliter van de ro, evenals aan elk van de behandelde en onbehandelde PBW-concentraties. Stel de pH van elke oplossing in op 7,4 met natriumhydroxide of zoutzuur.Vul vervolgens elke concentratie van onbehandeld en behandeld PBW plus medium, evenals het RO-controlemedium, aan met de standaardcomponenten die in het tekstprotocol zijn vermeld. Nadat elke concentratie van onbehandeld, onbehandeld PBW plus medium en RO-controlewater plus medium is bereid, wordt de osmolaliteit aangepast. Een druppel van elke oplossing wordt aangebracht op een solute-vrije papieren schijf en de schijf wordt in een dampdruk-OSM-meter geplaatst.De osmolaliteit wordt vervolgens bijgesteld naar een waarde tussen 290 en 310 milliosmolen per kilogram door RO-water toe te voegen. Filter tenslotte elke oplossing met een vacuümfiltereenheid van 0,22 micron en bewaar deze bij vier graden Celsius. Bereid twee tot drie dagen voordat ze worden uitgeplaat een cultuur van menselijke embryonale niercellen en menselijke hepatocellulaire carcinoomcellen voor.Breng de cellen over naar 96-wellplaten volgens de instructies van de fabrikant nadat de cellen uit hun kweekschalen zijn verwijderd met trypsine. Centrifugeer bij 1000 ×g gedurende vijf minuten en schenk de trypsine af. Voeg vijf milliliter fosfaatgebufferde zoutoplossing of PBS toe en meng de cellen om een enkelcellige suspensie te verkrijgen.Breng vervolgens 20 µL van de enkelcellige suspensie aan op een hemocytometer om na centrifugatie het aantal cellen per milliliter oplossing te bepalen. Zoals eerder beschreven, wordt na het wegschenken de PBS die gebruikt is om de cellen te spoelen, vervangen door de juiste hoeveelheid 1X-EMEM om de celconcentratie aan te passen naar 500 cellen per 100 µL per well. Vul daarna de buitenste wells van de plaat met 200 µL PBS om verdamping te voorkomen.Zaai de cellen uit met een dichtheid van 500 cellen per well, waarbij 100 µL aan elke well wordt toegevoegd, behalve aan de wells aan de rand. Incubeer de cellen gedurende 24 uur bij 37 °C om hen te laten herstellen voordat de baseline MTT-metingen van de celldichtheid worden uitgevoerd.Voer de baseline MTT-metingen van de celdichtheid uit door het zaaimedium uit de eerste kolom te verwijderen en 100 µL MTT gedurende één uur aan de wells toe te voegen. Verwijder na één uur de MTT en voeg 100 µL dimethylsulfoxide toe om de door levensvatbare cellen geproduceerde MTT-formazan op te lossen.Lees vervolgens de optische dichtheid van de eerste kolom af bij een absorptiegolflengte van 570 nanometer. Om een nulmeting te verkrijgen, wordt er één oplossing per plaat toegevoegd. Vervang het zaaimedium door 100 microliter van één 1X-EMEM RO-controlemedium, evenals voor elk van de behandelde en onbehandelde PPW-plus-mediumconcentraties.Incubeer de cellen in hun testconcentraties of controleoplossingen gedurende in totaal zeven dagen. Na de baseline MTT-meting worden de controle- en testoplossingen uit de volgende kolom van de betreffende plaat verwijderd en wordt het MTT-protocol herhaald. Herhaal dit protocol dagelijks gedurende gemiddeld zeven dagen.De OD-resultaten werden per rij genoteerd en uitgezet tegen de tijd om een groeicurve van zeven dagen te genereren om het effect van koperchelatie op de celviabiliteit en koperoxide-nanodeeltjes te beoordelen. PBW behandeld met nanodeeltjes plus medium volgen dezelfde procedure, behalve dat 100 micromolar d-penicillamine wordt toegevoegd aan de controle- en testoplossingen voordat de oplossingen aan hun respectieve platen worden toegevoegd. Voer als laatste stap een data-analyse uit met behulp van wetenschappelijke grafieksoftware; de behandeling met koperoxide-nanodeeltjes verwijderde arseen, selenium, uranium en vanadium uit de PBW-speciatie.Modelleringsresultaten ondersteunen de analytische resultaten die aantonen dat in PBW 99% van arsenicum, 94% van selenium en 99% van vanadium aanwezig zijn als negatieve species die in staat zijn te adsorberen aan koperoxide-nanodeeltjes. Echter is slechts 35,5% van de opgeloste uraniumspecies negatief geladen, wat de adsorptie van uranium aan koperoxide zou beperken. De levensvatbaarheid van nanodeeltjes werd op een concentratieafhankelijke wijze beïnvloed in cellen gekweekt in onbehandelde PBW plus medium, terwijl behandeling met koperoxide-nanodeeltjes de cellulaire levensvatbaarheid in beide cellijnen verbeterde.Heck- en hep-celgroei op dag vijf in controlemedia vertoont confluente, goed gehechte en gezond ogende cellen. Omgekeerd zijn Heck- en hep-cellen gekweekt in onbehandelde PBW plus-media minder confluent, vertonen ze loslating en zien ze er afgerond of ongezond uit.Bovendien vertoonden de cellen die waren gekweekt in met metaaloxide-nanodeeltjes behandeld PBW plus medium een verbeterde confluentie, hechting en vitaliteit in vergelijking met cellen die waren gekweekt in onbehandeld PBW plus medium. Na deze procedure kunnen andere toxiciteitstesten, zoals flowcytometrie, worden gebruikt om aanvullende vragen te beantwoorden over mechanistische veranderingen en de cytotoxiciteit van mengsels vóór en na de behandeling.Na het bekijken van deze video zou u een goed begrip moeten hebben van het testen van de effectiviteit van koper-nanodeeltjes bij het verwijderen van verontreinigingen uit water en de effecten hiervan op celkweken. Het is echter belangrijk om te onthouden dat de koperconcentraties in het gezuiverde water gemonitord moeten worden.

removal-trace-elements-cupric-oxide-nanoparticles-from-uranium-situ

Research

JoVE Journal

Environment

Milieu

Levermacrofagen, Kupffer-cellen genoemd, zijn verantwoordelijk voor het opvangen van circulerende nanodeeltjes. We beschrijven hier een methode, met hoge celzuiverheid en opbrengst, voor het isoleren van Kupffer-cellen. De gemodificeerde LDH-test wordt hier gebruikt om de toxiciteit veroorzaakt door koolstofnanoboortjes in Kupffer-cellen te meten.

Kupffer Cell Isolatie Nanoparticle toxiciteit testen

Vanwege het belang en het grootschalige gebruik van palladium, goud en kobalt   metalen in high-tech apparatuur, de terugwinning en recycling vormen een belangrijk industrieel uitdaging. Het metalen recovery systeem hierin beschreven is een eenvoudige, goedkope middelen voor de effectieve opsporing, verwijdering en herstel van deze metalen uit de stedelijke mijne.

Detectie en herstel van Palladium, Goud en Cobalt metalen uit de Urban Mine via innovatieve sensoren / Adsorbentia Aangewezen met nanoschaal Wagon-wheel-vormige poriën

De techniek van diffusieve gradiënten in dunne films (DGT) voorgesteld voor speciatie plutonium. Dit protocol beschrijft diffusie experimenten sonderen het gedrag van Pu (IV) en Pu (V) in aanwezigheid van organisch materiaal. DGTs ingezet in een karstic voorjaar laat de beoordeling van de biologische beschikbaarheid van Pu.

Speciatie en biologische beschikbaarheid Metingen van Milieu Plutonium gebruik van Diffusion in Thin Films

Beschrijven we een procedure voor de opsporing van chemische elementen aanwezig in situ in menselijke cellen, alsmede hun kwantificering in vitro . De methode is geschikt voor elk celtype en is vooral nuttig voor de kwantitatieve chemische analyses in afzonderlijke cellen na in vitro metaaloxide nanodeeltjes blootstelling.

In Situ Detectie en eencellige kwantificering van metaaloxide nanodeeltjes met behulp van nucleaire Microprobe analyse

Uranium is bekend dat het invloed op bot metabolisme. Hier presenteren we een protocol gericht op het onderzoeken van het effect van natuurlijk uranium blootstelling op de levensvatbaarheid, de differentiatie en de functie van osteoclasten, de cellen die verantwoordelijk is voor bot resorptie.

Methoden voor het analyseren van de gevolgen van natuurlijk Uranium op In Vitro Osteoclastogenesis

Dit protocol stelt de voorbereiding van U2O5 dunne lagen verkregen in situ onder ultra hoog vacuüm. Het proces omvat oxidatie en reductie van UO2 films met atomaire zuurstof en waterstof atoom, respectievelijk.

U2O5 Film voorbereiding via UO2 afzetting door gelijkstroom sputteren en opeenvolgende oxidatie en reductie met atomaire zuurstof en waterstof atoom

Het protocol beschrijft een methode voor het zuiveren en scheiden van de u en de nuclide in onderzeese hydrothermische sulfide monster met Fe co-neerslag en extractie chromatografie voor 230th-U verstoorde evenwicht dating.

Scheiding van uranium en thorium voor 230th-U daterend uit onderzeese hydrothermische sulfiden

In dit werk bereidden we een adsorbens voor, samengesteld uit de kationische n, n-dimethylamino propylacrylamide methylchloride quaternaire (dmapaaq) polymeer gel en ijzer hydroxide voor het adsorberen van arseen uit het grondwater. De gel werd bereid via een nieuwe methode, ontworpen om het maximale gehalte aan ijzer deeltjes in zijn structuur te waarborgen.

Verwijdering van arseen met behulp van een kationische polymeer gel geïmpregneerd met ijzer hydroxide

Een protocol voor het rationele ontwerp van een Dual-functioneel elektroactief filter bestaande uit koolstofnanobuizen en bariumtitanaat nanodraden wordt gerapporteerd en hun milieutoepassingen ten opzichte van SB (III) oxidatie en vastlegging worden gepresenteerd.

Een dubbel functioneel Elektroactief filter naar gelijktijdige SB (III) oxidatie en sequestration

Dit artikel presenteert een nieuwe en handige route om Fe2O3/ faujasite (FAU) -type zeolietcomposietmateriaal uit rode grond te synthetiseren. De gedetailleerde syntheseparameters zijn nauwkeurig afgesteld. Het verkregen composietmateriaal kan worden gebruikt voor efficiënte met zware metalen verontreinigde watersanering, wat wijst op de mogelijke toepassingen ervan in de milieutechniek.

Resource Recycling van rode grond om Fe2O3 / FAU-type zeolietcomposietmateriaal te synthetiseren voor verwijdering van zware metalen

Leer cupric oxide nanopartikelbehandeling voor verwijdering van uranium en andere elementen uit productie-afvalwater. Deze methode evalueert de effecten op de levensvatbaarheid van humane nier- en levercellen.

Verwijdering van Trace Elements van Cupric Oxide Nanodeeltjes van Uranium In Situ Herstel Bleed Water en het effect op levensvatbaarheid van de cellen (Video) | JoVE Journal

Verwijdering van Trace Elements van Cupric Oxide Nanodeeltjes van Uranium

Meer video's verkennen