Introduction
«Jardins chimiques" sont précipités inorganiques auto-assemblage développés où les deux fluides de chimies contrastées interagissent 1,2. Ces structures inorganiques auto-assemblage ont fait l'objet d'un intérêt scientifique depuis plus d'un siècle, en partie en raison de leur apparence biomimétique, et de nombreuses études expérimentales et théoriques ont été menées pour comprendre les divers aspects complexes et les fonctions possibles des systèmes de jardin chimiques 3. Exemples des jardins naturels et chimiques comprennent minérales "cheminée" précipités qui poussent autour de sources hydrothermales et des suintements, et il a été soutenu que ceux-ci pourraient fournir des environnements plausibles pour la vie d'émerger 4. Pour pousser un jardin chimique simulant un évent cheminée hydrothermale naturel, une solution de réservoir devrait représenter une composition de l'océan simulé et une solution d'injection devrait représenter le fluide hydrothermal qui se jette dans l'océan. La polyvalence de ce type of expérience pour les systèmes de réaction différentes permet à la simulation de presque toute la chimie de l'océan fluide / hydrothermale proposé, y compris les environnements sur la Terre primitive ou sur d'autres mondes. Sur la Terre primitive, les océans auraient été anoxique, acide (pH 5-6), et aurait contenu dissous CO 2 atmosphérique et Fe 2+, ainsi que Fe III, Ni 2+, Mn 2+, NO 3- et NO 2. Les réactions chimiques entre l'eau de mer et ce la croûte océanique ultramafique auraient produit un fluide hydrothermique alcaline contenant de l'hydrogène et du méthane, et dans certains cas, le sulfure de (HS -) 8.4. Les cheminées formé au début de la Terre environnements alcaline de ventilation auraient donc pu contenue oxyhydroxydes ferriques / ferreux et des sulfures de fer / nickel, et il a été proposé que ces minéraux auraient pu servir certaines fonctions catalytiques et proto-enzymatique vers exploiter géochimiques redox / gradients de pH de conduire l'émergence de Metabolism 5. De même, sur d'autres mondes comme celle peuvent accueillir (ou peut-être hébergées) / interfaces rocheuses d'eau - tels que début Mars, la lune de Jupiter Europa ou la lune de Saturne Enceladus - il est possible que la chimie de l'eau / rock pourrait générer des environnements alcalins de ventilation capable de conduite chimie prébiotique ou même fournir des niches habitables de la vie existant 5,9-11.
L'expérience de jardin chimique classique implique un germe cristallin d'un sel de métal, par exemple de tétrahydrate de chlorure ferreux FeCl 2 • 4H 2 O, immergé dans une solution contenant des anions réactifs, par exemple des silicates de sodium ou de "verre soluble". Les dissout de sels métalliques, en créant une solution acide contenant Fe 2+ qui assure l'interface avec la solution plus alcaline (contenant des anions silicates et OH -) et une membrane inorganique précipité est formé. Les houles de membrane sous pression osmotique, des éclats, puis re-précipite unet la nouvelle interface fluide. Ce processus se répète jusqu'à ce que les cristaux sont dissous, résultant en une orientation verticale, la structure de précipité auto-organisée avec la morphologie complexe aux échelles macro et micro. Ce processus de précipitation des résultats dans la séparation continue de solutions chimiquement contrastés à travers la membrane de jardin chimique inorganique, et la différence des espèces chargées à travers la membrane produit une membrane de 12 à 14 potentiel. Les structures de jardin chimique sont complexes, présentant des gradients de composition de l'intérieur vers l'extérieur 13,15-19, et les murs de la structure de maintenir la séparation entre les solutions contrastées pendant de longues périodes tout en restant quelque peu perméable aux ions. En plus d'être une expérience idéale à des fins éducatives (comme ils sont simples à réaliser pour des démonstrations en salle de classe, et peuvent éduquer les élèves sur les réactions chimiques et auto-organisation), les jardins chimiques ont une signification scientifique comme des représentations de l'auto-assembLy dans les systèmes dynamiques, loin-de-équilibre, impliquant des méthodes qui peuvent conduire à la production de matériaux intéressants et utiles 20,21.
Jardins chimiques dans le laboratoire peuvent aussi être cultivées par des méthodes d'injection, dans lequel la solution contenant un ion précipitant est lentement injecté dans la seconde solution contenant l'ion de coprécipitation (ou ions). Cela se traduit par la formation de structures chimiques de jardin semblables à celles des expériences de croissance cristalline, à l'exception que les propriétés du système et le précipité peuvent être mieux contrôlées. Le procédé d'injection présente plusieurs avantages significatifs. Elle permet de former un jardin chimique en utilisant une combinaison quelconque des espèces de précipitation ou intégrés, à savoir, des ions précipitants multiples peuvent être incorporés dans une solution, et / ou d'autres composants non-précipitation peut être inclus dans une ou l'autre solution pour adsorber et / ou réagissent avec le précipité . Le potentiel de la membrane produite dans un produit chimiqueSystème de jardin peut être mesurée dans un essai d'injection si une électrode est incorporée à l'intérieur de la structure, permettant ainsi l'étude du système électrochimique. Des expériences d'injection offrent la possibilité d'alimenter la solution d'injection à l'intérieur du jardin d'chimique pour des délais contrôlées en faisant varier la vitesse d'injection ou le volume total injecté; il est donc possible d'alimenter grâce à des solutions différentes séquentiellement et utiliser la structure précipité comme un piège ou un réacteur. Ensemble, ces techniques permettent des simulations en laboratoire des processus complexes qui ont pu se produire dans un système de jardin chimique naturel à un évent sous-marin hydrothermale, y compris une cheminée formée à partir de nombreuses réactions de précipitation simultanée entre l'océan et les conduits de fluide (par exemple, la production de sulfures métalliques, des hydroxydes et / ou des carbonates et des silicates) 5,22. Ces techniques peuvent également être appliquées à n'importe quel système de réaction chimique de jardin pour permettre la formation de nouveaux typesdes matériaux, par exemple, des tubes ou des tubes en couches avec des espèces réactives adsorbées 20,23.
Nous détaillons ici un exemple de l'expérience de ce que comprend la croissance simultanée de deux jardins chimiques, contenant Fe 2+ structures dans un environnement anoxique. Dans cette expérience, nous avons incorporé des traces de polyphosphates et / ou des acides aminés dans la solution d'injection initiale d'observer leur effet sur la structure. Après la formation initiale du jardin chimique puis nous sommes passés de la solution injectable de sulfure d'introduire comme un anion précipitant secondaire. Les mesures des potentiels de membrane ont été faites automatiquement tout au long de l'expérience. Ce protocole décrit comment exécuter deux expériences à la fois en utilisant une pompe à double seringue; Les données présentées tenus plusieurs exécutions de cette procédure. Les débits relativement élevés, une faible pH des concentrations de réservoir et réactifs utilisés dans les expériences sont conçues pour former des précipités grande cheminée sur sc tempsAles appropriés pour des expériences de laboratoire d'une journée. Toutefois, les taux d'écoulement du fluide à sources hydrothermales naturelles peuvent être beaucoup plus diffus et les concentrations de réactifs de précipitation (par exemple, Fe et S dans un système de la Terre au début) pourrait être un ordre de grandeur inférieur 4; Ainsi, précipités structurés seraient forment sur de longues échelles de temps et de l'évent pourraient être actif pour des dizaines de milliers d'années 24,25.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
1. Considérations de sécurité
- Utiliser un équipement de protection individuelle (blouse de laboratoire, des lunettes, des gants en nitrile, des chaussures appropriées) pour prévenir contre les déversements de produits chimiques ou des blessures. Utiliser des seringues et des aiguilles, et de prendre soin de ne pas percer les gants. Prenez soin lors de l'installation de l'expérience pour vérifier l'appareil pour des fuites en effectuant la première injection à double distillée H 2 O (ddH 2 O), et de vérifier la stabilité des flacons de réaction sur le stand, avant d'ajouter des produits chimiques.
- Entreprendre cette expérience avec toute recette chimique de jardin, mais l'un des réactifs que nous utilisons pour simuler les évents en haute mer est un produit chimique dangereux, le sulfure de sodium; donc faire l'ensemble de l'expérience à l'intérieur d'une hotte pour éviter l'exposition.
- Seulement ouvrir la bouteille de sulfure de sodium dans la hotte et placez un équilibre à l'intérieur de la hotte pour le pesage de sulfure. Toujours garder solutions contenant du sulfure intérieur de la hotte car elles libèrent toxiques gaz H 2 S, et aussi garder sulfide liquide, objets tranchants, et les conteneurs de déchets solides dans la hotte. Un autre réactif d'intérêt est Fe (II) Cl 2 • 4H 2 O, qui oxyde lors de l'exposition à l'air, afin de prendre soin de garder solutions anoxique et à grandir jardins chimiques en vertu d'un espace libre anoxique (par exemple, N 2 ou Ar), toujours à l'intérieur une hotte ou boîte à gants.
2. Configuration pour expériences d'injection
- Créer verre "flacons d'injection" en coupant le fond 1 cm d'un 100 ml en verre clair sertie bouteille de sérum (20 mm joint serti de type de fermeture) avec un coupe-verre de sorte que, lorsqu'il est renversé, le navire est à l'air libre. Comme ceux-ci sont réutilisables, nettoyer les flacons dans un 1 M HCl bain d'acide O / N, puis rincez bien avec ddH 2 O avant une nouvelle expérience.
- Préparer les flacons d'injection (Figure 1).
- Recueillir un septum de 20 mm, 20 mm en aluminium joint serti, et une pointe de pipette en plastique 0,5-10 ul. Utilisation d'un G ne 16 de la seringueedle, percer soigneusement un trou à travers le centre de la cloison, puis retirez et jetez l'aiguille dans le conteneur de déchets tranchants approprié.
- Insérer la pointe de la pipette dans le trou de l'aiguille, dans le côté de la membrane de caoutchouc qui fera face à l'intérieur de la partie supérieure de sertissage du flacon. Poussez la pointe de la pipette à travers le septum de sorte qu'il est expulsée hors de l'autre côté.
- Crimp-sceller le septum avec pointe de la pipette sur le navire d'injection pour faire un joint étanche. Lorsque scellé, pousser la pointe de la pipette en outre à travers la cloison de sorte qu'il saillie à l'extérieur.
- Apposer 1/16 tube résistant aux produits chimiques "de diamètre intérieur clair flexible à la pointe de la pipette (longueur de tube devrait atteindre à partir du flacon d'injection à la pompe seringue); glisser vers le haut pour un joint étanche à l'eau.
Remarque: Ce sera le tube d'injection, alimenté à partir de l'autre extrémité par une seringue avec aiguille 16 G. - Vérifier les fuites: Insérez une seringue de 10 ml remplie de ddH 2 O avec une aiguille G 16 dans l'autre extrémité de la tubulure(glisser doucement le tube directement sur l'aiguille et faire attention à ne pas percer la paroi du tube). Injecter lentement de sorte que la ddH 2 O déplace vers le haut dans le tube et le fond du récipient de réaction. Assurez-vous que la seringue /, tube / tuyau, et à sertir les joints sont étanches.
- Fixer les flacons d'injection sur un support dans une hotte de laboratoire, de sorte que l'injection se nourrir à partir du fond de la fiole.
Remarque: les flacons multiples peuvent être mis en place à la fois et simultanément alimentés par des seringues distinctes. - Mettre en place des électrodes pour mesurer le potentiel de membrane à travers la paroi des jardins chimiques. Toujours utiliser la même convention pour laquelle le plomb est «l'intérieur» et qui est «en dehors» des jardins chimiques.
- Couper des longueurs de fil isolé (par exemple, le cuivre) qui atteignent à l'intérieur des cuves de réaction à la tête du multimètre ou un enregistreur de données. Laissez un peu de mou dans les câbles pour le positionnement.
- Strip ~ 3 mm de lafil dénudé aux extrémités qui seront situés à l'intérieur du flacon de réaction. À l'autre extrémité qui seront connectés aux fils de multimètre, bande ~ 1 cm de fil.
- Fixer les fils en place pour mesurer le potentiel de membrane à travers le jardin chimique. Pour le fil qui va aller à l'intérieur du jardin chimique: l'insérer dans l'ouverture de la pointe de la pipette à partir de laquelle le fluide se nourrir dans le récipient.
- Pousser le fil dans légèrement pour assurer un contact avec la solution d'injection, mais pas si loin qu'il obstruer le débit d'injection. Pour le fil à l'extérieur: place qu'elle sorte qu'il sera en contact avec le réservoir de solution, mais pas avec le précipité de jardin chimique.
- Ruban ou autrement fixer les fils de sorte qu'ils ne peuvent pas se déplacer à l'intérieur du flacon d'injection au cours de l'expérience (Figure 2).
- Attachez les autres extrémités des fils au multimètre, et fixer les fils de telle sorte que ces extrémités aussi ne bougent pas pendant toute l'expérience.
- Mettre en place de N 2
- Fractionner l'alimentation en gaz provenant d'une source de N 2 en plusieurs tubes, de sorte qu'il y a une alimentation de N2 pour chaque flacon d'injection.
- Placer chaque tube de N 2 de façon à alimenter dans l'espace libre de l'un des flacons d'injection.
3. Préparation des solutions pour Chemical Garden croissance
- Préparer la solution de réservoir, à 100 ml pour chaque expérience. Remarque: Dans cet exemple, utiliser 75 mM Fe 2+ et Fe 3+ 25 mM comme les cations précipitants (tableau 1).
- Créer des solutions anoxiques d'abord barboter le ddH 2 O avec N 2 gaz pour ~ 15 min par 100 ml.
- Peser et ajouter le FeCl 2 • 4H 2 O et FeCl 3 • 6H 2 O, en remuant doucement pour dissoudre (pas vigoureusement afin de ne pas introduire de l'oxygène).
- Après réactifs sont dissous, RESUM immédiatemente lumière bouillonnement du Fe 2+ / Fe 3+ solution avec du gaz N 2 tandis que les injections sont préparés.
- Choisir deux des solutions d'injection primaires indiqués dans le Tableau 1, et de préparer 10 ml de chaque. Remplir une seringue de 10 ml jusqu'au repère avec 7 ml de chacune des solutions (une seringue pour chaque solution). Remettez les bouchons d'aiguille et mettre de côté.
- Préparer 20 ml de la solution d'injection secondaire (de sulfure de sodium - Attention). Indiqués dans le Tableau 1 Remplir deux seringues de 10 ml à la marque 7 ml avec cette solution, remplacer les bouchons d'aiguille et mettre de côté. Toujours garder des solutions et des seringues contenant des sulfures dans la hotte.
- Remplissez le trou DDH 2 O seringues de l'étape 2.2.5; ceux-ci seront utilisés pour rincer le tube d'injection.
4. Démarrage de l'injection primaire
- Utilisez enregistreur de données souhaitée pour mesures de potentiel de membrane; mesurer le potentiel de chaque expérience sur un separate canal et régler la vitesse de balayage de donner la quantité désirée de points de données (par exemple, pour une injection à 2 h, l'enregistrement potentiel toutes les 30 secondes serait suffisant).
- Fixer les seringues d'injection primaire de la pompe à seringue programmable dans la hotte.
- Utilisez un bécher de déchets pour attraper les gouttes et régler la pompe à seringue pour injecter à un rythme rapide jusqu'à ce que les deux seringues commencent à couler dans le bécher. Puis, arrêtez l'injection (afin d'assurer que les deux seringues commencent à injecter exactement au même niveau).
- Re-programme de la pompe seringue pour injecter à 2 ml par heure (calibrer pour le type de seringue utilisé), mais ne commencent pas frapper.
- Insérez les ddH 2 O seringues dans les deux tubes d'injection plastique, et injecter de telle sorte que l'eau remplit le tuyau transparent jusqu'à l'ouverture où il pénètre dans le réservoir principal. Placer les seringues sur le support, au-dessus des flacons pour injection.
- Versez 100 ml de la solution de réservoir de la Fe 2+ / Fe dans eaflacon ch.
- Régler le débit de N 2 les conduites de gaz si besoin pour maintenir la anoxique d'expérience pour la durée de l'injection.
- Couvrir délicatement les flacons de réservoir avec un joint étanche à l'air (par exemple, en utilisant Parafilm; pas obstruer la vue à travers la vitre) et insérer un N 2 alimentation dans chaque flacon (Figure 3).
- Apportez les DDH 2 O seringues (encore insérées dans le tube) à côté de seringues d'injection primaires. Faites glisser délicatement le tube d'injection plastique à l'O aiguille ddH 2 de la seringue, et transférer immédiatement directement sur l'une des aiguilles de seringues d'injection primaire. (Prenez soin de ne pas percer la paroi du tube.)
- Commencez l'injection, et commencer l'enregistrement du potentiel de membrane.
5. Démarrage de l'injection secondaire:
- Hit arrêt de la pompe de seringue après 3 h (après 6 ml ont été injectés), les structures de jardin une fois chimiques ont formé (Figure 4), en générant continuellement un potentiel de membrane (figure 5).
- Retirez délicatement les primaires seringues d'injection de la pompe de la seringue (mais laissez-les connectés à la tubulure de sorte que les structures ne sont pas perturbés); les mettre sur le support au-dessus du niveau du liquide dans les flacons de sorte que le fluide ne peut pas refluer dans la seringue.
- Fixez les seringues secondaires de sulfure d'injection à la pompe seringue, et répétez les étapes 4.3 et 4.4.
- Retirer les seringues secondaires un à la fois à partir de la pompe à seringue, et, tout en maintenant les seringues au-dessus du niveau du liquide dans les flacons, répéter l'étape 4.9, en transférant le tube de la seringue primaires pour les seringues secondaire (figure 6). Être vigilant ce que la pression du fluide du réservoir dans la seringue ne provoque pas de fluide de refluer dans la seringue, car cela pourrait réduire le jardin chimique.
- Lorsque le transfert est terminé, fixez soigneusement les seringues secondaires THe pompe à seringue.
- Re-programme de la pompe seringue pour injecter à 2 ml par heure, et cliquez sur Start pour continuer l'injection avec la nouvelle solution d'injection.
- Éliminer de façon sûre les seringues d'injection primaires.
6. Mettre fin à l'expérience
- Premier arrêt de la pompe seringue, puis arrêter l'enregistrement du potentiel de membrane et sauvegarder les données.
- Éteignez le flux de N 2 et de supprimer les lignes et le Parafilm des dispositifs d'injection.
- Si l'on désire échantillonner la solution de réservoir ou précipiter pour une analyse ultérieure. Retirez délicatement la solution de réservoir et ne pas perturber le précipité, utiliser une pipette de 25 ml au pipetage soigneux au large de la solution de réservoir dans plusieurs aliquotes, et jeter la solution dans un bécher de déchets.
- Desserrer les navires d'injection une à la fois et versez la solution dans un bécher de transfert des déchets dans la hotte. Utilisez ddH 2 O pour rincer morceaux de précipité.
- Retirez les seringues from de la pompe seringue, et les extraire du tube, laissant supplémentaire fluide d'injection de ruissellement dans le bécher de transfert des déchets. Vider les seringues dans le bécher des déchets, et de disposer des seringues dans un récipient sulfure d'objets tranchants gardé dans la hotte.
- Retirer le tube du flacon de l'expérience et de la jeter dans un sac de déchets solides. Uncrimp le sceau et de disposer de la cloison, étanchéité, et la pointe de la pipette.
- Rincer le verre expérience flacon et le faire tremper dans un 1 M HCl bain d'acide O / N. (ATTENTION - verrerie qui a été en contact avec du sulfure de sodium va libérer toxiques gaz H 2 S lorsqu'il est placé dans de l'acide Gardez bains d'acide à l'intérieur de la hotte..)
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Une fois que la solution d'injection a commencé à alimenter le réservoir de solution, un précipité de jardin chimique commence à se former à l'interface fluide et cette structure a continué de croître au cours de l'injection (figures 4-7). Dans les expériences rapportées ici, la première injection est l'hydroxyde de sodium (qui peut être modifié pour inclure la L-alanine et / ou de pyrophosphate), et la solution de réservoir était un mélange 1: 3 de Fe 3+ / Fe 2+, ce qui donne un mélange -redox état oxyhydroxyde de fer précipité. Les jardins chimiques généralement présentaient une morphologie de couleur double - certaines pièces du précipité étaient vert foncé (indiquant probablement un oxyhydroxyde mixte) et d'autres pièces étaient orange (indiquant probablement principalement Fe 3+ -oxyhydroxide / oxyde). Le fer oxyhydroxyde jardins chimiques étaient assez structures robustes et étaient souvent en mesure de rester debout lorsque la solution du réservoir a été retiré de la cuve après l'injection (Fifigure 8). Dans précipités contenant seulement Fe-oxyhydroxyde, les jardins chimiques typiquement formés plusieurs branches; cependant, quand le alanine amino-acide hydrophobe est inclus dans la solution d'injection, les jardins chimiques ont tendance à former des branches ou moins de même une seule colonne de précipité. Cette inhibition de l'éclatement et la ramification indique probablement que l'addition d'alanine produit une paroi plus durable de jardin 26 chimique. Sous microscopie électronique à balayage environnemental (ESEM), les précipités formés en présence d'alanine sont apparus plus arrondi et amorphe, tandis que des précipités Fe-oxyhydroxyde purs (ainsi que ceux contenant du pyrophosphate) est apparu plus cristalline (figure 9). Lorsque pyrophosphate a été inclus dans la solution d'injection, un Fe-oxyhydroxyde jardin chimique ramifié formé, et précipité supplémentaire vert nuageux (pyrophosphate de fer probable) formé et étendu à partir des bords de la structure (figure 10). Tson panache vert précipité ne faisait pas partie du jardin chimique, et quand a été retiré de la solution de réservoir, les panaches effondré et n'a pas agréger bien à la structure principale.
Le potentiel de membrane dans des expériences de jardin chimiques a été généré dès que le jardin chimique est devenu visible (il y avait un temps de retard, comme la solution d'injection a voyagé à travers le tube). Dans les expériences où la solution d'injection était de NaOH, de NaOH par une alanine, ou de NaOH avec le pyrophosphate, le potentiel a tendance à crête immédiatement autour de 0,45 à 0,55 V et a ensuite diminué pendant environ une heure avant de se stabiliser autour de 0,1 à 0,2 V pour le reste de l'injection primaire . (Dans les expériences où l'injection primaire était NaOH + pyrophosphate + alanine, la tension n'a pas haute à la valeur supérieure de ~ 0,45 à 0,55; à la place, il est resté autour de ~ 0,2 pour l'ensemble de l'injection primaire.) Il y avait des différences de potentiel de membrane des répétitions de la même expérience (figure 11) <strong>, mais les tendances observées étaient plus ou moins cohérente sur quatre répétitions de chaque chimie de l'injection.
Lorsque les seringues primaires sont passés à des seringues secondaires contenant du sulfure de sodium, le jardin chimique a continué de croître, sauf que les nouvelles pousses visibles étaient maintenant sulfure de fer noir. Plutôt que de contribuer aux murs existants, les parties de sulfure noir du jardin chimique semblaient se ramifier et se développer séparément. Dès que la solution d'injection de sulfure atteint le jardin chimique, le potentiel de membrane a immédiatement sauté à ~ 0,9 V. La valeur du potentiel atteint au cours de l'injection secondaire est le même pour toutes les expériences, quelle que soit la solution d'injection primaire (figure 10). Ceci est parce que le potentiel dans des expériences de jardin chimiques est principalement due à la chimie entre les deux solutions d'interfaçage, et depuis nos solutions d'injection secondaires étaient tous 50 mM Na 2 S • 9H Nous généralement effectué quatre expériences de jardin chimique à la fois, en utilisant quatre bouteilles de réservoir qui ont été nourris par quatre seringues distinctes et tout entraînés à la même vitesse par la pompe de seringue. En utilisant la même chimie dans les quatre doubles, on observe souvent de grandes variations dans la structure de jardin chimique (taille globale, le nombre de branches) ainsi que les variations du potentiel de membrane dans une gamme de 0.1 - 0.2 V. Ce manque de reproductibilité est à prévoir dans des expériences bien-de-équilibre lorsque cela dépend beaucoup sur les subtilités des conditions initiales. Il est probable que la formation de la structure aléatoire dans des jardins chimiques conduit parfois à précipiter avec les membranes à perméabilité variable ions; dans certains cas, les solutions d'injection et le réservoir sont probablement mieux séparées et donc le potentiel de membrane est capable d'être maintenue pendant une période plus longue. Tableau 1. tensions générées par des jardins chimiques générées par l'injection d'un premier lentement primaire, secondaire puis une solution dans un réservoir. V 1max (moyenne) et V 2 max (avg) sont les moyennes des tensions les plus élevées produites au cours de la primaireet des injections secondaires, respectivement; σ est l'écart type. 
Figure 1. Préparation des récipients de réaction. Cuves de réaction pour les expériences de jardinage chimiques d'injection ont été faites en coupant le fond d'une bouteille de sérum de 100 ml, l'insertion d'une pointe de pipette à travers un septum w UEL a ensuite été scellée par sertissage à la bouteille, et la fixation d'un tube à travers lequel pour alimenter la solution d'injection. S'il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure. 
Figure 2. Le placement des fils dans le récipient de réaction chimique de jardin. (A) Vue d'en haut, montrant le placement de l'électrode «intérieure» dans l'ouverture d'injection. Ce fil a été enveloppée par le jardin chimique quand il a commencé à croître. L'électrode "extérieur" devait rester loin du point d'injection de sorte qu'il n'a pas été touché par le jardin chimique croissante. (B) Fixer les fils avec du ruban afin qu'ils ne bougent pas pendant toute l'expérience.= "_ blank"> S'il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure. 
Figure 3. Création de l'espace de tête de N 2. Après avoir ajouté la solution de réservoir, un joint étanche à l'air a été formé sur le dessus de la cuve avec du Parafilm (recouvrant les électrodes ainsi), puis une charge légère N 2 a été insérée pour maintenir des conditions anoxiques à la croissance rapide de jardin chimique. S'il vous plaît cliquez ici pour voir une version plus grande de cette figure. 
Figure 4. Croissance Time-lapse d'un jardin chimique. Cette expérience contenait 75 mM FeCl 2 • 4H 2 O et 25 mM de FeCl 3 • 6H 2 O dans la solution de réservoir. La première injection était NaOH 0,1 M + 10 mM de K 2 P 4 O 7, et après 180 min l'injection a été mis à 50 mM Na 2 S • 9H 2 O. S'il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure. 
Figure 5. potentiels de membrane. Potentiel de membrane a été généré comme un jardin chimique a grandi autour de l'électrode intérieure. Après l'injection primaire de l'hydroxyde qui a formé la première structure de précipité, la seringue a été activé avec une seringue de solution de sulfure de sodium. Dans cette expérience, la solution du réservoir était de 75 mM FeCl 2 • 4H 2 O + 25 mM FeCl 
Figure 6. seringue. (A) L'insertion correcte de l'aiguille de la seringue dans le tube en plastique souple. Il faut prendre soin de ne pas percer le tube -. Exemple de mauvaise insertion est montré dans (B) S'il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure. 
Figure 8. précipité stabilité. Fe (II / III) jardins chimiques -hydroxide parfois peut maintenir la stabilité structurelle après le réservoir de solution est soigneusement éliminé. Le précipité peut ensuite être prélevé pour analyse ultérieure si désiré. S'il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure. 
Figure 9. Analyse de l'environnement Electron Microscopy imagerie. (A) Fe (II / III) jardins chimiques -hydroxide, (B) Fe (II / III) jardins chimiques -hydroxide contenant K 2 P 4 O 7, et (C) Fe ( II / III) jardins chimiques -hydroxide contenant alanine. Toutes les images sont des jardins chimiques après l'injection primaire. Les précipités qui intégraient alanine semblaient arrondis et moins cristallin que les précipités de ne Fe (II / III) -hydroxide et Fe (II / III) -hydroxide contenant K 2 P 4 O 7..jpg "target =" _ blank "> S'il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure. 
Figure 10 jardins. Chimiques cultivées dans un réservoir de solution de FeCl mM mM FeCl 3 • 6H solution 2 O. (A) d'injection 75 2 • 4H 2 O + 25 contenaient 0,1 M NaOH + 10 mM de K 2 P 4 O 7. Solution (B) d'injection contenait 0,1 M de NaOH à 10 mM K + 2 mM d'alanine P 4 O 7 + 10. Dans les jardins chimiques où la solution injectable contenue K 2 P 4 O 7, panaches de précipité vert (flèches) formées près de la pr solideecipitate branches, mais ces plumes ont pas été entièrement agrégés à la structure principale et se sont effondrés quand a été retiré de la solution de réservoir. S'il vous plaît cliquez ici pour voir une version plus grande de cette figure. 
Figure 11. Potentiel de membrane généré par les jardins chimiques cultivé dans des solutions de réservoir de 75 mm FeCl mM FeCl 2 • 4H 2 O + 25 3 • 6H 2 O. Quatre répétitions de chaque expérience sont présentés. Le potentiel a été généré dès que la solution d'injection a voyagé dans le tube et a contacté leréservoir de solution pour produire un précipité enveloppant la structure de l'électrode interne. La structure a continué de croître en tant que procédé d'injection primaire. Lorsque la seringue a été échangée à la solution de sulfure de sodium et l'injection secondaire a commencé (flèches), le potentiel a augmenté à 0,9 à 1,0 V. S'il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure. Solution de réservoir (100 ml) Injection primaire (6 ml) Taux d'injection primaire V 1max (Moy) Injection secondaire (6 ml) Taux d'Injection secondaire V 2 max (avg) 75 mM FeCl 2 • 4H 2 O + 25 mM FeCl 3 • 6H 2 O 0,1 M de NaOH 3 ml / h 0,431 V, σ = 0,002 2 S • 9H 2 O 2 ml / h 0,881 V, σ = 0,047 0,1 M de NaOH 10 mM K + 4 P 2 O 7 3 ml / h 0,473 V, σ = 0,016 2 ml / h 0,914 V, σ = 0,040 0,1 M NaOH + alanine 10 mM 3 ml / h 0,485 V, σ = 0,044 2 ml / h 0,929 V, σ = 0,015 0,1 M de NaOH 10 mM K + 4 P 2 O 7 + 10 mM d'alanine 3 ml / h 0,239 V, σ = 0,061 2 ml / h 0,923 V, σ = 0,033
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
La formation d'une structure chimique de jardin par procédé d'injection peut être réalisée par l'interface des deux solutions contenant des ions réactifs qui produisent un précipité. Il existe de nombreux systèmes de réaction possibles qui produiront des structures de précipité et de trouver la bonne recette et les concentrations d'ions réactifs pour faire croître une structure désirée est une question d'essais et d'erreurs. Le débit de la solution d'injection de flux est contrôlé par une pompe à seringue programmable et cela peut aussi varier entre des expériences pour simuler différents taux d'écoulement de fluide dans un système naturel. La structure de jardins chimiques dépend de nombreux facteurs, notamment la composition et le débit, et il est possible de cultiver des structures en aussi peu que quelques heures et au cours de longues périodes de quelques jours ou semaines. On peut également ajouter d'autres composants de trace d'intérêt dans la solution d'injection ou d'un réservoir, tel que des molécules organiques ou d'autres composants que l'on croyait géologique ou biologiquement pertinente <sup> 27,28. En fonction de la chimie, ces composants peuvent être incorporés dans le précipité et / ou subissent des réactions.
Il existe différentes méthodes qui ont été utilisées dans des travaux antérieurs pour précipités chimiques pour jardins, y compris la croissance directe de la dissolution des cristaux ou «agglomérés» 18,29 et expériences d'injection comme celles présentées ici 30,31 croissante. Pour concevoir un jardin expérimental chimique où il est possible de mesurer de manière fiable le potentiel de membrane, il faut créer une certaine façon d'envelopper complètement le "intérieur" fil à l'intérieur de la membrane de précipité dans l'ensemble expérience. Cela est difficile (mais pas impossible 14) à réaliser dans des expériences de croissance cristalline. Dans les expériences précédentes d'injection 13, nous avons généralement observé que le fil doit être placé directement dans le point d'injection, sinon le jardin chimique souvent "évite" le fil comme il grandit, donc le fait de laisser les deux fils dans le réservoir de solution et aucun potentiel de membrane peut être mesurée. Jardins chimiques cultivées par injection varient dans la stabilité structurale en fonction du système de réactif chimique (s) utilisé - les systèmes par exemple, le fer-silicate ou de fer-hydroxyde donnent des structures plus solides qui restent debout lorsque le fluide de réservoir est décanté, tandis que les systèmes fer-sulfure pures ont tendance à donner, un précipité beaucoup plus délicate gélatineuse qui effondre facilement si la solution est perturbé. Un effondrement du jardin chimique ou toute rupture importante de la membrane va provoquer des effets immédiats dans le potentiel de membrane, que les distributions inégales d'espèces chargées à travers la membrane saigner. Ainsi, dans ce type d'expérience, il est très important que les fils sont fixés soigneusement avant l'injection afin qu'ils se déplacent ne sont pas comme le jardin chimique se développe, et que le montage expérimental / injection est stable et non bousculé pendant la croissance.
Carsuivant l'injection du fluide circulant dans le réservoir est instructif, flexible transparent tube Tygon est recommandé par rapport aux autres possibilités telles que l'acier inoxydable. Le tube transparent permet l'observation de particules précipité formant l'intérieur du tube, permet de déloger les sabots, et permet la détection / élimination des bulles d'air. L'inconvénient de cette tubulure est qu'il peut être facilement percé par l'aiguille de la seringue (Figure 6). Nous avons expérimenté avec commutation seringues en insérant la deuxième aiguille directement dans le tube depuis le côté avant de la première injection, plutôt que de déplacer effectivement le tube d'une seringue à une autre, mais cette technique était très difficile à accomplir sans perforer. Un autre avantage de la tubulure Tygon est que, en cas de crevaison accidentelle lors de l'insertion d'une aiguille, on peut simplement couper la partie du tube perforé éteint et ré-insérer l'aiguille.
La croissance de la membrane est dirigée par le buoyancy et, dans une moindre mesure, la pression d'injection. Un changement drastique de la pression d'injection peut provoquer un effondrement du jardin chimique, en particulier dans les systèmes qui ne produisent pas précipités robustes. Lors du passage des seringues, il est important de tenir la seringue étant éliminé au niveau ou juste au-dessus, le niveau de liquide pour empêcher un écoulement de retour et la désagrégation probable. Un tel événement peut être également être évitée en mettant en place l'expérience de sorte que la pompe de la seringue se trouve au niveau approximatif de réservoirs. Il fait peu de différence pour les données potentiels de membrane si l'expérience "pause" pour une longueur de temps lors de la commutation des seringues, tant que le jardin reste intacte chimique. Ainsi, il est recommandé de passer seringues attentivement, un à la fois, et de sécuriser la seringue qui tient la pression interne du jardin chimique de sorte qu'il ne peut pas "refluer", avant de passer à la prochaine. Le débit d'injection doit être maintenu assez constant entre les première et deuxième injections, et en général ne doit pas être trop rapide (durée de l'expérience minimum ~ plusieurs heures), étant donné que l'excès de pression d'injection se rompt la membrane.
Cette expérience est souple en ce qu'elle permet d'investigation de l'évolution de précipité auto-assemblage dans une variété de systèmes de réaction, y compris ceux dans lesquels un ou plusieurs réactifs sont présents dans la même solution. L'échange de seringues prévoit la possibilité de faire croître un jardin chimique stable en utilisant une chimie de réaction, puis en utilisant cette structure comme un "réacteur chimique" pour une seconde composante traversant. Par exemple, si l'on voulait déterminer si les molécules organiques peuvent être absorbés et / ou réagir dans une cheminée hydrothermale composée de minéraux de fer 26, on pourrait pousser un jardin chimique des composants inorganiques pertinentes et ensuite nourrir à travers une deuxième seringue de solution contenant, par par exemple, des nucleotides, des acides aminés, des peptides,28 ou de l'ARN. Cela aurait pour effet d'adsorber et d'absorber les composants organiques dans le précipité plutôt que de les dissiper dans le réservoir. Dans nos expériences, nous avons observé que l'injection secondaire causé cheminées de sulfure de fer se développer au-dessus des cheminées d'hydroxyde de fer existantes, sans doute grâce à la rupture de la membrane due à la pression initiale du fluide. Ainsi, les intérieurs des différents cheminées pourraient être au moins un peu connecté et les sections des différents minéraux dans la membrane peuvent servir différentes fonctions dans un scénario origine-de-vie, par exemple, des sulfures métalliques oxydation hydrothermale H 2 / réduction du CO océanique 2 32,33 et fer oxyhydroxydes de conduite des réactions de phosphate et la réduction du nitrate en ammonium sur place 5,34,35. Matériaux enquêtes scientifiques peuvent être menées en utilisant ce type d'expérience ainsi; par exemple, formant délibérément jardins chimiques des composants catalytiques (par exemple, aluminosilicates) puis en introduisant d'autres composants (par exemple, des molécules organiques ou phosphates) à travers eux pour réagir. On pourrait aussi explorer formant matériaux en couches en alternant seringues pour produire différents précipités inorganiques (comme dans Roszol et Steinbock 2011 23). Il est une simple question de garder les récipients de réaction individuels dans des conditions anaérobies ou tout espace de tête de gaz souhaitée lors de la formation de jardin chimique.
Les limites de ce type d'expérience sont principalement dues au fait que les structures de jardin chimiques dans des systèmes entraînés par l'inflation, la flottabilité et la convection sont très difficiles à contrôler. Les structures de précipité peut être fragile et difficile à enlever et à analyser après l'expérience. En outre, puisque la croissance du jardin chimique est toujours imprévisible, afin d'assurer une mesure du potentiel de membrane, le fil "extérieur" dans le réservoir doit être éloignée du point d'injection, pour empêcher la chemicaL jardin enveloppant les deux fils. Toutefois, en prenant cette précaution signifie que les fils ne sont généralement pas idéalement situé à proximité de la membrane. Au lieu de cela, la membrane inorganique mesures de potentiel précis peuvent être obtenus en faisant croître la membrane sur un modèle de papier sulfurisé entre les deux solutions 36. Dans les expériences de jardinage chimiques, il est généralement pas possible de déguster et / ou mesurer (par exemple, pH), la solution intérieure autrement; analyse détaillée en temps réel ne peut être fait sur la solution de réservoir.
Évents naturels seraient également accueillir des gradients thermiques entre le fluide chauffé hydrothermale (~ 70-100 ° C) et l'océan 4, et ainsi de simuler des systèmes hydrothermaux il peut être souhaitable de cultiver le jardin chimique à une température plus élevée et une pression 37, ce qui pose défis avec la configuration décrite ici. Il serait possible d'envelopper la bouteille de réserve dans un serpentin de chauffage pour réguler la température avant de commencer; cependant, une différerType ent de la pompe pourrait être nécessaire afin de chauffer de façon similaire la solution d'injection. Pour simuler un système naturel, il peut être nécessaire d'inclure des gaz dissous (par exemple, CO 2), soit en solution; tout cela pourrait être plus facile à réaliser dans le réservoir (simulant l'océan), il faudrait une préparation plus minutieuse pour l'injection (hydrothermal simulant). Dans les systèmes de haute mer, la haute pression pourrait affecter la croissance cheminée et la chimie, et, en fonction de l'expérience, ce qui augmente la pression du gaz dans les deux fluides pourrait avoir un effet significatif (par exemple, le CO 2 dissous pourrait entraîner carbonate de fer précipitations dans le jardin chimique , également fonction de la pression hydrostatique 6). Intégrer augmentation de la température et de la pression dans les expériences de jardinage chimiques de ce type conduirait à de nombreuses possibilités intéressantes, puisque la température et la pression affectent la solubilité, la précipitation, et les propriétés spécifiques de nombreux minéraux.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Syringe Pump | Fisher | 14-831-3 | Dual or multiple channel, depending on desired number of simultaneous experiments |
| Ferrous chloride tetrahydrate | Fisher | I90500 | Ferrous Chloride Tetrahydrate (Crystalline/Certified) |
| Ferric chloride hexahydrate | Fisher | I88-100 | Ferric Chloride Hexahydrate (Lumps/Certified ACS) |
| Sodium hydroxide | Sigma-Aldrich | S5881 | reagent grade, ≥98%, pellets (anhydrous) |
| Sodium sulfide nonahydrate | Fisher | S425212 | Sodium Sulfide Nonahydrate (Crystalline/Certified ACS). Store at -20 °C. Only open in a glove box or fume hood. Releases toxic H2S gas; all sulfide-containing solutions must be kept in a glove box or fume hood. |
| Potassium pyrophosphate | Sigma-Aldrich | 322431 | 97% |
| L-Alanine | Sigma-Aldrich | A7627 | |
| Syringes (10 cc) | Fisher | 14-823-16E | BD™ Syringe with Luer-Lok Tips (Without Needle) |
| Syringe needles (16 gauge) | Fisher | 14-826-18B | BD™ General Use and PrecisionGlide Hypodermic Needles, 16 G x 1.5 in. (38 mm) |
| Tubing | Cole Parmer | EW-06407-71 | Tygon Lab Tubing, Non-DEHP, 1/16" ID x 1/8" OD |
| Aluminum seals | Fisher | 0337523C | Thermo Scientific™ National™ Headspace 20 mm Crimp Seals |
| Gray butyl stoppers | Fisher | 0337522AA | Thermo Scientific™ National™ 20 mm Septa for Headspace Vials |
| Serum bottles | Sigma-Aldrich | 33110-U | Vials, crimp top, serum bottle, size 100 ml, clear glass, O.D. × H 51.7 mm × 94.5 mm. For these experiments, the bottom of the serum bottle should be cut off. |
| Pipette tips | VWR | 53511-682 | pipette tips 0.5-10 μl |
| Wire | McMaster-Carr | 8073K661 | Solid Single-Conductor Wire, UL 1007/1569, 20 AWG, 300 VAC |
References
- Leduc, S. The Mechanism of Life. , Rebman. London. (1911).
- Coatman, R. D., Thomas, N. L., Double, D. D. Studies of the growth of ‘‘silicate gardens’’ and related phenomena. J. Mater. Sci. 15, 2017-2026 (1980).
- Barge, L. M., et al. From Chemical Gardens to Chemobrionics. Chem. Rev. 115 (16), 8652-8703 (2015).
- Russell, M. J., Hall, A. J. The onset and early evolution of life. GSA Memoir. 198, 1-32 (2006).
- Russell, M. J., et al. The Drive to Life on Rocky and Icy Worlds. Astrobiology. 14 (4), 308-343 (2014).
- Macleod, G., Mckeown, C., Hall, A. J., Russell, M. J. Hydrothermal and oceanic pH conditions at 4Ga relevant to the origin of life. Origins Life Evol. B. 24, 19-41 (1994).
- Mielke, R. E., et al. Fabrication and Test of a Hydrothermal Reactor for Origin‐Of‐Life Experiments. Astrobiology. 10, 799-810 (2010).
- Russell, M. J., Hall, A. J. The emergence of life from iron monosulphide bubbles at a submarine hydrothermal redox and pH front. J. Geol. Soc. Lond. 154, 377-402 (1997).
- Vance, S., Harnmeijer, J., Kimura, J., Hussmann, H., Demartin, B., Brown, J. M. Hydrothermal systems in small ocean planets. Astrobiology. 7, 987-1005 (2007).
- Ehlmann, B. L., Mustard, J. F., Murchie, S. L. Geologic setting of serpentine deposits on Mars. Geophys. Res. Lett. 37, L06201 (2010).
- Hsu, H. -W., et al. Ongoing hydrothermal activities within Enceladus. Nature. 519, 207-210 (2015).
- Cartwright, J. H. E., García-Ruiz, J. M., Novella, M. L., Otálora, F. Formation of Chemical Gardens. J. Colloid Interf. Sci. 256, 351-359 (2002).
- Barge, L. M., et al. Characterization of Iron-Phosphate-Silicate Chemical Garden Structures. Langmuir. 28, 3714-3721 (2012).
- Glaab, F., Kellermeier, M., Kunz, W., Morallon, E., García-Ruiz, J. M. Formation and Evolution of Chemical Gradients and Potential Differences Across Self-Assembling Inorganic Membranes. Angew. Chem. Int. Edit. 124, 4393-4397 (2012).
- Pagano, J. J., Thouvenel-Romans, S. T., Steinbock, O. Compositional analysis of copper–silica precipitation tubes. Phys. Chem. Chem. Phys. 9, 110-116 (2006).
- Parmar, K., et al. Characterization of cobalt precipitation tube synthesized through “silica garden” route. Mater. Charact. 60, 863-868 (2009).
- Parmar, K., Pramanik, A. K., Bandyopadhya, N. R., Bhattacharjee, S. Synthesis and characterization of Fe(III)-silicate precipitation tubes. Mater. Res. Bull. 45, 1283-1287 (2010).
- Cartwright, J. H. E., Escribano, B., Sainz-Díaz, I. Chemical-Garden Formation, Morphology, and Composition. I. Effect of the Nature of the Cations. Langmuir. 27, 3286-3293 (2011).
- Stone, D. A., Goldstein, R. E. Tubular precipitation and redox gradients on a bubbling template. P. Natl. Acad. Sci. USA. 101 (32), 11537-11541 (2004).
- Makki, R., Ji, X., Mattoussi, H., Steinbock, O. Self-Organized Tubular Structures as Platforms for Quantum Dots. J. Am. Chem. Soc. 136, 6463-6469 (2014).
- Long, D. -L., Tsunashima, R., Cronin, L. Polyoxometalates: Building Blocks for Functional Nanoscale Systems. Angew. Chem. Int. Edit. 49, 1736-1758 (2010).
- Mielke, R. E., et al. Iron-Sulfide-Bearing Chimneys as Potential Catalytic Energy Traps at Life’s Emergence. Astrobiology. 11, 933-950 (2011).
- Roszol, L., Steinbock, O. Controlling the Wall Thickness and Composition of Hollow Precipitation Tubes. Phys. Chem. Chem. Phys. 13, 20100 (2011).
- Ludwig, K. A., Kelley, D. S., Butterfield, D. A., Nelson, B. K., Früh-Green, G. Formation and evolution of carbonate chimneys at the Lost City Hydrothermal Field. Geochim. Cosmochim. Ac. 70, 3625-3645 (2006).
- Russell, M. J., Hall, A. J., Turner, D. In vitro growth of iron sulphide chimneys: possible culture chambers for origin-of-life experiments. Terra Nova. 1, 238-241 (1989).
- Russell, M. J., Daniel, R. M., Hall, A. J., Sherringham, J. A. A hydrothermally precipitated catalytic iron sulphide membrane as a first step toward life. J. Mol. Evol. 39 (3), 231-243 (1994).
- Barge, L. M., et al. Pyrophosphate Synthesis in Iron Mineral Films and Membranes Simulating Prebiotic Submarine Hydrothermal Systems. Geochim. Cosmochim. Ac. 128, 1-12 (2014).
- McGlynn, S. E., Kanik, I., Russell, M. J. Peptide and RNA contributions to iron-sulphur chemical gardens as life's first inorganic compartments, catalysts, capacitors and condensors. Philos. T. R. Soc. S-A. 370, 3007-3022 (2012).
- Cartwright, J. H. E., Escribano, B., Sainz-Díaz, C. I., Stocieck, L. S. Chemical-Garden Formation, Morphology, and Composition. II. Chemical Gardens in Microgravity. Langmuir. 27, 3294-3300 (2011).
- Thouvenel-Romans, S., Steinbock, O. Oscillatory Growth of Silica Tubes in Chemical Gardens. J. Am. Chem. Soc. 125, 4338-4341 (2003).
- Batista, B. C., Cruz, P., Steinbock, O. From Hydrodynamic Plumes to Chemical Gardens: The Concentration-Dependent Onset of Tube Formation. Langmuir. 30, 9123-9129 (2014).
- Herschy, B., et al. An origin-of-life reactor to simulate alkaline hydrothermal vents. J. Mol. Evol. 79, 213-227 (2014).
- Yamaguchi, A., Yamamoto, M., Takai, K., Ishii, T., Hashimoto, K., Nakamura, R. Electrochemical CO2 Reduction by Ni-containing Iron Sulfides: How Is CO2 Electrochemically Reduced at Bisulfide-Bearing Deep-sea Hydrothermal Precipitates? Electrochim. Acta. 141, 311-318 (2014).
- Hansen, H. C. B., Guldberg, S., Erbs, M., Koch, C. B. Kinetics of nitrate reduction by green rusts—effects of interlayer anion and Fe (II): Fe (III) ratio. Appl. Clay Sci. 18 (1), 81-91 (2001).
- Trolard, F., Bourrié, G. Fougerite a natural layered double hydroxide in gley soil: habitus, structure, and some properties. Clay Minerals in Nature - Their Characterization, Modification and Application. , InTech. (2012).
- van Oss, C. J. Specifically Impermeable Precipitate Membranes. Surface and Colloid Science. , Springer. US. 115-144 (1984).
- Baaske, P., et al. Extreme accumulation of nucleotides in simulated hydrothermal pore systems. P. Natl. Acad. Sci. USA. 104, 9346-9351 (2007).
