Tutaj przedstawiamy kluczowe kroki w procesie tworzenia wysokiej jakości stawonogów osadzonych w żywicy, przeznaczonych do nauczania i popularyzacji.
Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.
Artykuł metodologiczny
Tutaj przedstawiamy kluczowe kroki w procesie tworzenia wysokiej jakości stawonogów osadzonych w żywicy, przeznaczonych do nauczania i popularyzacji.
W naszych wcześniejszych pracach opublikowano protokół tworzenia stawonogów osadzonych w żywicy o znaczeniu medycznym, przeznaczonych do działań edukacyjnych i edukacyjnych. Protokół ten został przyjęty przez różne inicjatywy mające na celu stworzenie techniki montażu, która minimalizuje uszkodzenia stawonogów, tworzy bezpieczny produkt do obsługi oraz zachowuje możliwość rozpoznania cech morfologicznych do identyfikacji. Nasz protokół ewoluował i obecnie tworzy stawonogi osadzone w żywicy, o lepszej jakości dzięki zakupowi dodatkowego sprzętu i modyfikacjom procesów. Przedstawiamy ten ulepszony protokół wraz z krokami minimalizującymi ilość bąbelków, dostosowaniem do różnych typów stawonogów oraz tworzeniem końcowych, wypolerowanych bloków z widocznością z sześciu stron. Przedstawiamy również zagrożenia dotyczące bezpieczeństwa biologicznego, takie jak opary podczas utwardzania żywicy, używanie elektronarzędzi oraz kurz powstający podczas szlifowania i polerowania bloków żywicy. Ten wizualizowany protokół ułatwi przyjęcie przezroczystego odlewu stawonogów do szerszej społeczności. Lista sprzętu i materiałów eksploatacyjnych, które przyjęliśmy przez kilka lat prób i błędów, pozwoli innym programom ocenić, czy protokół ten jest realną opcją do wdrożenia.
Nieuszkodzone, wysokiej jakości okazy są kluczowym źródłem do nauki umiejętności rozpoznawania stawonogów przez uczestników 1,2. Często kolekcje dydaktyczne zawierają delikatne okazy przypięte lub spiczaste, które mogą brakować kluczowych cech podczas częstego kontaktu lub mogą być trudne do obserwacji z różnych kątów, aby zrozumieć przestrzenne relacje kluczowych cech identyfikujących3. Mogą one być frustrujące zarówno dla uczniów, jak i nauczycieli, a rzadkie, trudne do zebrania i nielokalne gatunki mogą być ograniczone lub całkowicie nieobecne w kolekcjach dydaktycznych z obawy przed zniszczeniem próbek.
Oprócz formalnego, instytucjonalnego nauczania, edukacja społeczeństwa jest częścią misji wielu programów akademickich i rozszerzonych, praktyk medycznych i weterynaryjnych, parków i centrów przyrodniczych, muzeów oraz okręgów kontroli komarów i wektorów 4,5. W takich sytuacjach kluczowe są trwałe zachowane okazy, dlatego optymalnie jest pokazywać takie, które przetrwają bezpośrednie badania przez dzieci, przypadkowe uszkodzenia lub upadki. Okazy owadów przypięte lub spiczaste nie oferują trwałości potrzebnej w tych kontekstach edukacyjnych, a okazy w płynnym konserwantze, takim jak etanol, są trudne do oglądania przez pojemniki oraz trudne do wyjmowania i manipulacji. Biorąc pod uwagę, że modele 3D owadów wykazują efekt poprawy edukacji uczniów6, zapewnienie uczniom wysokiej jakości stawonogów konserwowanych w żywicy również powinno przynieść korzyści. Niedawne badanie Bron i in. wykorzystało kleszcze i inne stawonogi osadzone w żywicy do oceny zdolności społeczeństwa do rozpoznawania wektorów kleszczytypu 7. Inny projekt wykorzystał owady z żywicy osadzone w obcych lasach (tzw. 'wędrówki') umieszczone w geocache, aby zwiększyć świadomość na temat obcych szkodników leśnych8. Prace te opierają się na wcześniejszych entomologach, którzy od dekad opracowywali protokoły osadzania owadów w żywicy,czyli 9,10. Podczas pracy z różnymi stawonogami przy opracowywaniu naszego protokołu odkryliśmy, że delikatne owady z łuskami (np. komary) są trudniejsze do osadzenia w żywicy, ponieważ łuski i kończyny często tracą podczas fazy wylewania żywicy. Ponadto okazy przechowywane w etanolu przez dłuższy czas są mniej idealne do użycia w osadzaniu żywicy, ponieważ etanol zaciera ubarwienie ważne do identyfikacji (np. ozdobne wzory na scuta kleszczy).
Aby rozszerzyć nasze kolekcje dydaktyczne stawonogów zarówno do formalnej nauki w klasach (np. entomologia medyczna i weterynaryjna), jak i programów edukacyjnych i edukacyjnych dla społeczeństwa, opracowaliśmy protokół dla wyraźnego odlewania stawonogów11. Opublikowaliśmy te metody, ponieważ większość firm komercyjnych produkujących owady w żywicy zachowuje swoje protokoły w tajemnicy. Od czasu naszej publikacji w 2018 roku zakupiliśmy dodatkowy sprzęt i dodatkowo zoptymalizowaliśmy protokół, który jest obecnie prezentowany tutaj. W Tabeli Materiałów przedstawiamy cały sprzęt i materiały eksploatacyjne używane w tym protokole.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
UWAGA: Zagrożenia związane z protokołem produkcji żywicy obejmują narażenie na toksyczne opary z nieutwardzonej żywicy, kontakt z nieutwardzoną żywicą i katalizatorem, użycie elektronarzędzi oraz powstawanie kurzu podczas etapów cięcia/szlifowania/polerowania. Przy pracy z nieutwardzoną żywicą potrzebny jest okap wyparowy lub dobrze wentylowane miejsce oraz rękawice nitrylowe. Jeśli żywica lub katalizator zetkną się ze skórą, natychmiast umyj to miejsce mydłem i wodą. Podczas cięcia/szlifowania/polerowania utwardzonych bloków żywicy należy nosić odpowiednio dopasowany pół-face respirator.
1. Przygotowanie okazu i etykiety
UWAGA: Przygotowanie okazów zależy od używanego stawonoga. Próbki i etykiety powinny być przygotowane i odłożone do użytku przed przygotowaniem warstwy żywicy 1.
2. Warstwa żywicy 1
UWAGA: Wszystkie etapy związane z nieutwardzoną żywicą wykonuje się wewnątrz okapu wypuszczającego na zewnątrz, ponieważ powstają szkodliwe opary. Wykonywanie tych kroków w dobrze wentylowanym miejscu, na przykład na zewnątrz, to kolejna opcja.
3. Próbki w żywicy
4. Warstwa żywicy 2
5. Garnek ciśnieniowy
6. Przygotowanie produktu końcowego
UWAGA: Cięcie, szlifowanie i polerowanie odbywa się w osobnym budynku z odkurzaczem warsztatowym, ze względu na powstawanie kurzu i potrzebę ochrony respiratora. Maska powinna być założona i odpowiednio wyregulowana, aby dobrze przylegała do twarzy osoby ciącej, szlifowej lub polerującej utwardzone bloki żywicy przed wykonaniem kolejnych kroków. Na Uniwersytecie Texas A&M nasz program Ochrony Środowiska i Bezpieczeństwa wymaga od każdego pracownika przejścia testu dopasowania respiratora z użyciem półmaski z filtrem cząstek P100 National Institute for Occupational Safety and Health.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Próbki z powodzeniem osadzone są otoczone przezroczystą i bezbarwną żywicą, a wszystkie boki są gładkie. Próbka będzie wyraźnie widoczna z każdej strony bloku żywicy. Cechy okazów ważne do identyfikacji, takie jak wzory kolorystyczne, kształt i rozmiar łusek oraz inne cechy anatomiczne, będą widoczne za pomocą mikroskopu rozcinającego. Mniej pożądane cechy powstałych stawonogów w żywicy czasem pojawiają się, gdy na okaz pojawia się warstwa pęcherzyków powietrza, brakuje łusek, brakuje czę...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Przygotowanie okazów
Metody konserwacji mogą zależeć od badanego okazu. Typowe metody konserwacji próbek obejmują stosowanie 70% etanolu lub zamrażanie, które są kompatybilne z osadzeniem żywicy. Metody te są przydatne w zachowaniu kluczowych cech okazu, takich jak ubarwienie, łuski, włoski i inne cechy fizyczne.
Przygotowanie warstw żywicy i umiejscowienie próbki
Przy użyciu żywicy optymalne są formy si...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Autorzy nie mają żadnych konfliktów interesów do ujawnienia.
Doceniamy byłych i obecnych studentów studiów licencjackich, którzy przyczynili się do rozwoju produkcji żywicy, w tym Jake'a Hosta, Katelyn Humlicek, Erika Aguirre Cordero, Isaaca Lunę, Michaela Rileya, Elise Hoffman, Megan Nicholson, Allison Speed oraz Jesusa Rene Garcia Lunar. Wsparcie finansowe zapewniły Wydział Entomologii Uniwersytetu Texas A&M oraz program Texas EcoLab (GLH, RCR). Następujące stawonogi zamontowane w żywicy podczas tego badania zostały udostępnione przez Centers for Disease Control and Prevention do dystrybucji przez BEI Resources, NIAID, NIH: Adult Rhodnius prolixus, Strain CDC, NR-44077; NIAID, NIH: Dorosły Haemaphysalis longicornis, NR-51846; NIAID, NIH: Dorosły Rhipicephalus sanguineus, NR-42512; NIAID, NIH: Dorosły Dermacentor variabilis, NR-42513; NIAID, NIH: Dorosły Ixodes scapularis, NR-42510; oraz NIAID, NIH: Adult Amblyomma americanum, NR-42514. Lutzomyia longipalpis zostały dostarczone przez Walter Reed Army Institute of Research do dystrybucji przez BEI Resources, NIAID, NIH: Adult Lutzomyia longipalpis, Strain Jacobina, Brazylia (LLJB), NR-44015. Simulium vittatum użyte w tej pracy zostały wykonane przy wsparciu rozkazu zadaniowego NIH C-08, nr kontraktu. HHSN2722017000351, Rozkaz zadaniowy nr 75N93020F00002, uzyskany przez BEI Resources, NIAID, NIH: Simulium vittatum, Adult, NR-53893.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
|---|---|---|---|
| Sprężarka powietrza | California Air Tools CAT-1P1060S Light & Cicha przenośna sprężarka powietrza, srebrna | California Air Tools | https://a.co/d/07y4iGha |
| Wąż sprężarki powietrza | California Air Tools HFH25.25 Hybrider Flex 1/4 cala 25 stóp hybrydowy wąż powietrzny z szybkozłączkami powietrznymi, niebieski | California Air Tools | https://a.co/d/0cboxu7J |
| Piła taśmowa | G0803 9" Piła taśmowa stołowa | https://www.grizzly.com/products/grizzly-9-benchtop-bandsaw-w-laser-guide-quick-release/g0803z (Analog Machine) | |
| Szlifierka taśmowa | Bucktool 1 x 30 cali szlifierka taśmowa z tarczą 5 cali z kluczem do przechowywania i łatwym zdejmowaniem pokrywy na pasek | Bucktool | https://a.co/d/017GmVQI |
| Koło polerujące | 6-calowy benchtop buffer Heavy Duty 1/2 HP; Zawiera dwa koła polerujące | Centralna Maszyna | https://a.co/d/0iGsbSCu |
| Szlifierka tarczowa | Szlifierka tarczowa BUCKTOOL 5.0A o wymiarach 4 cale x 36 cali i 6 cali z silnikiem bezpośrednim napędem 3/4HP i przenośną bazą AL | Bucktool | https://a.co/d/08AsKXva |
| Polerowanie kółka x2 | Wymiana klocków do koła polerującego | Enkay | https://a.co/d/07WajxZ5 |
| Garnek ciśnieniowy | CALIFORNIA AIR TOOLS 255C, 2,5 galona garnka ciśnieniowa do odlewów, niebieska | California Air Tools | https://a.co/d/0j3vGi3P |
| Odkurzanie w sklepie, żeby zbierać kurz | BUCKTOOL 1.2 HP Auto Start 750CFM Zbieracz kurzu z 3 workami do odprowadzania kurzu, o pojemności 5.4 sześciennej i reduktorem 5 PCS do stolarstwa DC50 | Bucktool | https://a.co/d/0cEA39ii |
| Kąpiel wodna | JOANLAB cyfrowa termostatyczna kąpiel wodna | JoanLab | https://a.co/d/0gJLNyWG |
| Przedmioty jednorazowe | |||
| Polerowanie kół do polerowania, czerwony | SCOTTCHEN Red Buffing Polerowanie Pasta tnąca gruba, Jewelry Rouge | Scottchen | https://a.co/d/caLtcNL |
| Polerowanie kół do polerowania, białe | D2903 Pasta polerująca 1-funtowa | Woodstock | https://a.co/d/061T4kWU |
| Półmaska respiratora | 3M Rugged Comfort Quick Latch Half-faceset Respirator wielokrotnego użytku 6502QL, NIOSH | 3M | https://a.co/d/0g3wMldi |
| Filtry półmaski | Filtr cząstek 3M P100 Ochrona Układu Oddechowego, 2097/071184 (AAD) | 3M | https://a.co/d/05a6ydbM |
| Żywica | Przezroczysta żywica odlewnicza, plastik z tapu | Tap Plastic | https://www.tapplastics.com/product/mold_making_materials/casting_products/tap_clear_lite_casting_resin/75 |
| Katalizator żywiczny | Płynny katalizator MEKP, plastik z kranu | Tap Plastic | https://www.tapplastics.com/product/fiberglass/polyester_resins/tap_mekp_liquid_catalyst/40 |
| Żywica i Katalizator żywiczny (alternatywa) | Przezroczysta żywica UV do odlewania, Solarez (w zestawie MEKP Catalyst) | Solarez | https://solarez.com/solarez-clear-casting-uv-resin.html |
| Taśmy szlifierskie | Ścierniki Red Label 4 x 36 w 600 grit węglik krzemu | Ścierniki Red Label | https://a.co/d/0hkYmjI7 |
| Tarcze szlifierskie | 1 x 30 o ziarnistości 2000 o ziarnistości 9 mikronów niebieski pas polerski z amortyzowanym ultraelastycznym podkładem z mylaru | Zapas do ostrzenia Pro | https://a.co/d/01pCnNnN |
| Tarcze szlifierskie | Norton Metalite R228 PSA Disk, klej czuły na ciśnienie, tlenek glinu, 5' ’ Średnica, ziarnistość 80 | Norton | https://a.co/d/0cqqdpMq |
| Formy silikonowe | Formy silikonowe kwadratowe do żywicy, duże formy żywicowe, błyszczące formy głębokie kwadratowe 6,6''x 2'' w (z 2 małymi formami kwadratowymi lub prostokątnymi) | https://a.co/d/06Qasc1G | |
| Arkusze przezroczystości | Przezroczysta folia przezroczysta do druku OHP 8,5 x 11 cali dla projektorów nagłownych, dla drukarek laserowych | Craftiff | https://a.co/d/07L2g0AT |
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.