Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.

Методическая статья

Интегрированная система микроустройств для мониторинга роста и мониторинга кораллов

2.9K просмотров

⸱

DOI:

10.3791/65651

⸱

21 июля 2023 г.

В этой статье

Краткое содержание

Этот протокол описывает разработку модульной управляемой системы микроустройств, которая может быть применена для долгосрочного культивирования и мониторинга морских кораллов.

Аннотация

Кораллы являются основными организмами в морских и прибрежных экосистемах. В связи с развитием исследований в области защиты кораллов в последние годы, точный контроль среды коралловых культур очень востребован для сохранения и изучения кораллов. Здесь мы разработали полузакрытую систему микроустройств для культивирования кораллов в качестве многофункциональной платформы, которая может обеспечить точный и программируемый контроль температуры, стерильную начальную среду, долгосрочное стабильное качество воды, регулируемую концентрацию растворенного кислорода и настраиваемый спектр света для кораллов. Благодаря модульной конструкции систему культивирования кораллов можно модернизировать или модифицировать, устанавливая новые модули или удаляя существующие. В настоящее время, при надлежащих условиях и при надлежащем системном обслуживании, образцы кораллов могут выживать не менее 30 дней в здоровом состоянии. Кроме того, благодаря контролируемой и стерильной исходной среде, эта система культивирования кораллов может способствовать исследованиям симбиотических отношений между кораллами и связанными с ними микроорганизмами. Таким образом, эта система микроустройств может быть применена для мониторинга и исследования морских кораллов относительно количественным образом.

Введение

Ухудшение экосистем коралловых рифов происходит во всем мире на протяжении последних 70 лет. С учетом всех основных коралловых районов в Центральной Америке1, Юго-Восточной Азии 2,3,4,5,6, Австралии 7,8 и Восточной Африке9 глобальный охват коралловых рифов сократился вдвое с 1950-х годов10. Эта массовая потеря коралловых рифов привела к экологическим и эко....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Протокол

Кораллы, использованные в данном исследовании, были Seriatopora caliendrum, которые культивируются в нашей лаборатории. Все кораллы были любезно предоставлены Институтом океанологии Южно-Китайского моря Университета Китайской академии наук.

1. Осмотр и ввод в эксплуатацию

ПРИМЕЧАНИЕ: Перед сборкой системы каждый модуль должен быть протестирован на герметичность и функционирование по отдельности. Для проверки герметичности модуля следует использовать деионизированную воду. Подробная информация обо всех компонентах модуля приведена в таблице материалов.

  1. Испытание....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Результаты

Точность контроля температуры
Температура системы обычно устанавливается на уровне 23-28 °C в зависимости от вида кораллов. Однако, как один из наиболее важных факторов, колебания температуры могут сильно повлиять на выживание кораллов. Следовательно, точность контроля температуры является решающим фактором для системы культивирования кораллов. Датчик температуры и независимый сборщик данных с диапазоном температур от 9 °C до 32 °C могут использоваться для проверки точности контроля температуры в моду.......

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Обсуждение

Эта система культивирования кораллов предназначена для моделирования и обеспечения относительно естественной или индивидуальной микросреды для пересадки кораллов и выживания. Между тем, как оборудование собственной разработки, эта система должна быть надежной, удобной и безопасной. Например, с точки зрения контроля температуры, температура морской воды должна контролироваться соответствующим образом в зависимости от повседневных условий окружающей среды. Система была протестирована путем культивирования коралла в течение.......

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Раскрытие информации

Авторы заявляют об отсутствии конкурирующих финансовых интересов.

Благодарности

Данное исследование выполнено при поддержке Государственных ключевых программ развития фундаментальных исследований Китая (2021YFC3100502).

....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
Источник питания постоянного тока 12 ВDelixi Electric Co., Ltd.CDKU-S150W12V12.5A
3% раствор перекиси водородаShandong ANNJET High tech Disinfection Technology Co., LtdNULL
NULL 75% раствор этанолаShandong ANNJET High tech Disinfection Technology Co., LtdNULLNULL
Воздушный насосChongyoujia Supply Chain Management Co., Ltd.NHY-001NULL
Фильтр для стерилизации воздухаBeijing Capsid Filter Equipment Co., LtdS593CSFTR-0.2H83SH83SN8-A
NULL КамераSONYΑ 7r4-ILCE-76M4ANULL
Раствор для питания коралловRed Sea Aquatics Co., Ltd.22101Коралл питание
Коралл про соль (морская соль)Red Sea Aquatics Co., Ltd.R11231Таймер нулевого
циклаLeqing Shangjin Instrument Equipment Co., Ltd.CN102A220V версия
Двойной закрытый быстроразъемныйJOSOT Co., LtdNL4-2103T
NULL Проточная ультрафиолетовая лампаZhongshan Xinsheng Electronic technology Co., Ltd.211NULL
Четырехканальный трансформаторDongguan Shanggushidai Electronic Technology Co., LtdLM2596NULL
МакрообъективSONYFE 90mm F2.8 Macro G OSSNULL
Решение для источника микробиомаGuangzhou BIOZYM Microbial Technology Co., Ltd.303NULL
Мини-фотостудияShaoxing Shangyu Фабрика фотооборудованияCM-45NULL
PID регулятор температурыGuangdong Dongqi  Электрик Ко., Лтд.Насос версии TE9-SC18WSSR
(для воды)Zhongxiang Pump Co., Ltd.ZX43DSeaswater version
Машина для чистой водыKemflo ( Nanjing) экологические технологии Co, ltdkemflo A600NULL
Твердотельное релеDelixi Electric Co., Ltd.DD25A
NULL Поверхностные активные веществаGuangzhou Liby Group Co., Ltd.Моющее средство LibaiNULL
Трехканальный таймерLeqing Changhong Intelligent Technology Co., Ltd.CHE325-3220V версия Фильтр
стерилизации водыBeijing Capsid Filter Equipment Co., LtdS593CSFTR-0.2H83SH83SN8-LNULL
для

Ссылки

  1. Gardner, T. A., Côté, I. M., Gill, J. A., Grant, A., Watkinson, A. R. Long-term region-wide declines in Caribbean corals. Science. 301 (5635), 958-960 (2003).
  2. Kennedy, E. V., et al. ....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Перепечатки и разрешения

Теги

Культивирование коралловмониторинг роста коралловконтроль температурыконтроль качества водырастворенный кислородмодульная конструкциямикробиом кораллов3D-печатная опорациркуляция морской воды