18 марта 2016 г.
Эмбриональные стадии наиболее восприимчивы к ксенобиотикам. Хотя химическая токсичность зависит от солености, не существует метода проверки зависимости солености токсичности для водных организмов. В данной статье мы описываем новый и высокопроизводительный метод определения зависимости токсичности для водных эмбрионов от солености.
Общая цель этого эксперимента заключается в проверке зависимой от солености токсичности химических веществ для водных организмов. Этот метод может помочь ответить на ключевые вопросы в области экотоксикологии, такие как оценка токсичности в пресной, солоноватой воде и морской воде. Основное преимущество этой методики заключается в том, что медаки никогда не просят проверять токсичность химических веществ в различных соленостях.
Кроме того, применение этого метода распространяется на другую терапию или диагностику токсичности химических веществ. Получение коммерческих наноколлоидов серебра в растворе, при различной солености, описано в текстовом протоколе. Как и выращивание медаки и сбор яиц.
Начните с промывки шести сборов яиц Stage 21 медака, трижды в тестовом растворе. Делайте это с помощью ERM в разной концентрации для каждого набора яиц. Теперь из каждого промытого сбора переложите по 15 яиц в другую лунку с тестовым раствором, в пластиковую тарелку с шестью лунками.
Поставьте этот эксперимент в трех экземплярах, стирая каждую группу отдельно. Заверните пластины в фольгу, и выдерживайте их при температуре 25 градусов по Цельсию, в темноте. До тех пор, пока яйца не вылупятся, или в течение 14 дней, в зависимости от того, что наступит раньше.
Во время инкубации ежедневно наблюдайте за яйцами на предмет любых биологических изменений. И по любым мертвым яйцам. Меняйте тестовый раствор ежедневно вместе с проведением наблюдений.
На шестой день наблюдения посчитайте частоту сердечных сокращений каждого эмбриона в течение 15 секунд. Также на шестой день измерьте диаметр глаз каждого эмбриона, в каждом экспериментальном состоянии, с помощью микрометра. Всякий раз, когда из эмбрионов вылупляются личинки, измерьте их полную длину тела с помощью микрометра.
Кроме того, в течение 14 дней подсчитайте общее количество вылупившихся яиц. Чтобы измерить биоаккумуляцию серебра, на шестой день соберите хорионы икры, используя стандартный метод. Дехорионированные яйца могут быть проанализированы так же, как и раствор SNC, как описано в следующем разделе.
Чтобы изолировать растворимое серебро из каждого раствора SNC, сначала отфильтруйте смесь коллоидов и растворимого серебра с помощью мембраны в три килодальтона. Затем уменьшите загруженный фильтр при давлении 14 000 G в течение 10 минут в охлаждаемой центрифуге.
Из 50 микролитров фильтрата измерьте концентрацию серебра с помощью анализа ИСП-МС. Загрузите аликвоту в тефлоновый стакан на 50 миллилитров и добавьте в стакан два миллилитра сверхчистой азотной кислоты. Затем нагрейте смесь на горячей плите, при температуре 110 градусов по Цельсию.
В течение примерно трех часов нагрева дайте раствору почти высохнуть. Как только стакан остынет, полностью растворите органические твердые вещества. Добавьте в стакан два миллитра сверхчистой азотной кислоты и 0,5 миллилитра перекиси водорода.
Затем снова нагрейте смесь, пока она снова почти не высохнет. Теперь растворите оставшийся остаток в четырех миллилитрах одного процента сверхчистой азотной кислоты, полученной в сверхчистой воде. Переложите раствор в центрифужную пробирку объемом 15 миллилитров.
Повторите процесс растворения оставшихся твердых частиц в тефлоновом стакане, еще два раза, охлаждая три сбора в одну трубку. Теперь измерьте концентрацию серебра в образце с помощью ICP-MS. Для анализа образцов используйте протокол, рекомендованный производителем.
Обязательно используйте внутренние и внешние стандарты. Влияние солености на токсичность SNC было легко очевидным. Индукция уродства или смерти явно зависела от солености.
Были проведены различные физиологические измерения. Частота сердечных сокращений не изменялась до тех пор, пока соленость не достигла 30 X ERM. Длина тела была значительно короче при солености 15 и 30 X ERM.
Диаметр глаз также уменьшился, что соответствует длине тела. Вылупление было менее вероятным при 15 X ERM и происходило только для двух процентов яиц при 30 X ERM. Под действием экспериментальных растворов водорастворимые комплексы металлов формировались более легко по мере увеличения концентрации солей.
Исследование комплексов металлов в эмбрионах через шесть дней показало, что их концентрация в эмбрионах увеличивалась по мере увеличения концентрации в растворе. Пытаясь выполнить эту процедуру, важно помнить о корректировке pH в условиях испытания, потому что высвобождение ионов серебра облегчается кислотным состоянием.
Просмотрите полный транскрипт и получите доступ к тысячам научных видео
В данном исследовании представлен новый высокопроизводительный метод оценки зависимости токсичности химических веществ для водных эмбрионов от солености воды, в частности на примере японского meditating (medaka). Этот метод восполняет значительный пробел в экотоксикологии, позволяя оценивать токсичность химических веществ при различных уровнях солености.
Анализы токсичности в зависимости от солености с использованием икры медаки позволяют командам по биофармацевтическим исследованиям и разработкам оценивать химическую безопасность и механизмы токсичности в различных физиологических условиях водной среды. Этот подход повышает прогностическую точность оценки экологических рисков и способствует снижению рисков на ранних стадиях разработки перспективных наноматериалов. Включение солености в качестве переменной восполняет критический пробел в стандартных протоколах анализа токсичности, что позволяет принимать обоснованные решения по портфелю соединений с потенциалом воздействия на окружающую среду.
Данный анализ занимает промежуточное положение в континууме от ранних этапов поиска до доклинической оценки рисков, связывая оценку механизмов токсичности с профилированием экологической безопасности.