Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Developmental Biology

Zoutgehalte-afhankelijke toxiciteit Test van Silver nanocolloïden gebruik van Medaka Eieren

Published: March 18, 2016 doi: 10.3791/53550

Abstract

Het zoutgehalte is een belangrijk kenmerk van het aquatisch milieu. Voor waterorganismen definieert de leefgebieden van zoetwater, brak water en zeewater. Tests van de toxiciteit van chemicaliën en beoordeling van hun ecologische risico voor waterorganismen worden vaak uitgevoerd in zoet water, maar de toxiciteit van chemische stoffen voor waterorganismen afhankelijk van pH, temperatuur, zoutgehalte. Er is geen methode echter voor het testen van het zoutgehalte afhankelijkheid van toxiciteit voor waterorganismen. Hier gebruikten we medaka (Oryzias latipes), omdat ze zich kunnen aanpassen aan zoetwater, brak water en zeewater. Verschillende concentraties van embryo grootbrengen medium (ERM) (1x, 5x, 10x, 15x, 20x en 30x) werden gebruikt om de toxiciteit van zilver nanocolloidal deeltjes (SNCS) testen om eieren (1x ERM en 30x ERM Medaka hebben osmotische druk gelijkwaardig om zoet- en zeewater, respectievelijk). In zes-well platen, 15 medaka eieren in drievoud werden blootgesteld aan SNCS bij 10 mg / L &# 8722, 1 in verschillende concentraties ERM bij pH 7 en 25 ° C in het donker.

We gebruikten een dissectie microscoop en een micrometer voor het meten van de hartslag per 15 sec en oog diameter op dag 6 en full body lengte van de larven op het uitkomen dag (deel 4). De embryo's werden waargenomen tot het uitkomen of dag 14; we vervolgens geteld het uitbroeden tarief per dag gedurende 14 dagen (deel 4). Zilver accumulatie te zien in embryo's, gebruikten we inductief gekoppeld plasma massaspectrometrie om de zilveren concentratie van testoplossingen (deel 5) en dechorionated embryo's (hoofdstuk 6) .De toxiciteit van de SNCS om medaka embryo's duidelijk toe met toenemende verzilting te meten. Deze nieuwe methode laat ons toe om de toxiciteit van chemische stoffen te testen in verschillende zoutgehaltes.

Introduction

Sinds de oprichting van de Organisatie voor Economische Samenwerking en Ontwikkeling (OESO) richtsnoeren voor de proef voor het testen van chemische stoffen in 1979, hebben 38 testrichtsnoeren gepubliceerd in deel 2 van de richtsnoeren, Effecten op biotische systemen 1. Al het water levende organismen getest hebben van zoetwaterhabitats, namelijk zoetwater planten geweest; algen; ongewervelde dieren zoals watervlooien en chironomiden; en vissen zoals medaka, zebravis, en regenboogforel. In vergelijking met zout water omgevingen, zijn zoetwater milieus meer rechtstreeks getroffen door menselijke economische en industriële activiteiten. Daarom hebben zoetwater omgevingen zijn prioriteit voor het testen, omdat ze een hoger risico van vervuiling.

In de kustgebieden, met inbegrip van estuaria, zoutgehaltes verschillen tussen brak water en zeewater omstandigheden, en deze gebieden worden vaak vervuild door industriële activiteit 2. Kustgebieden en de bijbehorende wetlands worden gekenmerkt door hoge ecologische biodiversiteit en productiviteit. Ecosystemen langs de kust moeten daarom worden beschermd tegen chemische verontreiniging. Echter, er is beperkt ecotoxicologisch onderzoek in brak water en zeewater habitats.

Sakaizumi 3 bestudeerde de interacties tussen toxische methylkwik en zoutgehalte in Japanse Medaka eieren en vond dat het verhogen van de osmotische druk van de meetoplossing verhoogde de toxiciteit van de methylkwik. . Sumitani et al 4 gebruikt medaka eieren aan de toxiciteit van stortplaats percolaat te onderzoeken; Zij vonden dat de osmotische gelijkwaardigheid van percolaat om de eieren was de sleutel tot het induceren afwijkingen tijdens embryogenese. Daarnaast Kashiwada 5 gemeld dat plastic nanodeeltjes (39,4 nm in diameter) gemakkelijk doordrongen door de medaka ei chorion onder brakke omstandigheden (15x embryo opfok medium (ERM)).

Een typische kleine vis model, de Japanse Medaka (Oryzias latipes 6. Japanse medaka kunnen leven in omstandigheden, variërend van zoet water naar zeewater omwille van hun sterk ontwikkelde chloride cellen 7. Zij zijn dan ook waarschijnlijk nuttig zijn voor het testen in omstandigheden met een uitgebreide lijst van zoutgehaltes te zijn.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

De Japanse medaka gebruikt in deze studie werden humane wijze in overeenstemming met de institutionele richtlijnen van Toyo University behandeld, met inachtneming van de verlichting van leed en ongemak.

1. Silver nanocolloïden (SNCS)

  1. Schaf gezuiverd SNCS (20 mg / L -1, 99,99% zuiverheid, deeltje gemiddelde diameter van ongeveer 28,4 ± 8,5 nm gesuspendeerd in gedestilleerd water).
  2. Valideer de zuiverheid en concentratie van het zilver door inductief gekoppeld plasma massaspectrometrie (ICP-MS) analyse volgens gebruiksaanwijzing 8. De voorbehandeling methode voor het ICP-MS analyses wordt beschreven in hoofdstuk 7.

2. Voorbereiding van de SNC Solutions (mengsels van zilver colloïden en Ag +) met verschillende zoutgehaltes

  1. Bereid 60 × ERM bestaande uit 60 g NaCl, 1,8 g KCI, 2,4 g CaCl2 · 2 H 2 O, en 9,78 g MgSO4 · 7H 2 O in 1 L van ultrapure water; breng de pH op 7,0 met 1,25% NaHCO3 in ultrapuur water.
  2. Roer de ERM-oplossing bij 25 ° C gedurende de nacht.
  3. Meng SNCS met verdund ERM. Bereid 40 ml van elk SNC-ERM gemengde oplossing. De uiteindelijke concentratie is 10 mg / l -1 van SNCS in verschillende concentraties van ERM (1x, 5x, 10x, 15x, 20x of 30x).
  4. Stel de pH van de SNC-ERM gemengde oplossing tot 7,0 met 0,625% NaHCO3 in ultrapuur water. pH-instelling van groot belang het bereiden van de SNC-oplossing, omdat Ag + afgifte wordt vergemakkelijkt door zure omstandigheden 9.
  5. Gebruik AgNO 3 als referentie compound voor SNCS.
    1. Meng AgNO 3 met verdunde ERM. Bereid 40 ml AgNO 3 -ERM gemengde oplossing bij een AgNO3 concentratie van 15,7 mg / L -1 (10 mg / l -1 zilver) in verschillende concentraties ERM (1x, 5x, 10x, 15x, 20x of 30x) .
      Opmerking: Om zilver colloïd giftigheid onderzoeken, AgNO3oplossing, die een bron van oplosbaar zilverzout, wordt gebruikt als referentieverbinding voor SNCS, dat een mengsel van zilver colloïden en oplosbaar zilverzout zijn.

3. Medaka Cultuur en Egg Oogsten

  1. Haal de medaka (O. latipes) (oranje-rood stam) (60 mannen en 60 vrouwen).
  2. Cultuur medaka als groepen (20 mannetjes en 20 vrouwtjes als één groep) in 1x ERM in 3 L tanks door een medaka doorstroomsysteem kweeksysteem.
    1. Cultuur aan de volgende voorwaarden:
      pH-bereik van het kweekmedium: 6,2-6,5
      licht: donker cyclus: 16: 8 uur
      temperatuur van het kweekmedium: 24 ± 0,5 ° C
      osmotische druk van het kweekmedium: 257 mOsm
  3. Voeden medaka op Artemia salina nauplii om 10.00 uur (een keer per dag) en diervoeders een kunstmatige droge vis dieet om 09:00, 11:00, 13:00, 15:00 en 17:00 (vijf keer per dag).
    1. Verkrijgen A. salina nauplii.
    2. <li> Bereidt 5 L van een 3,0% zoutoplossing in een kunststof beker.
    3. Voeg 30 g Artemia eieren aan de zoutoplossing in het bekerglas.
    4. Incubeer de eieren bij 25 ° C gedurende 48 uur met bruisend (4 l / min -1) met behulp van een luchtpomp.
    5. Na 48 uur, stopt de borrelende.
    6. Laat de oplossing staan ​​gedurende 5 tot 10 minuten om de gearceerde A. scheiden salina nauplii (onderste deel van de oplossing) van de uitgebroede eieren en eierschalen (bovenste deel van de oplossing).
    7. Verwijder de bovenste laag van de oplossing door decanteren.
    8. Filtreer het onderste gedeelte van de oplossing door een zeef met openingen van 283 pm, en verzamel de nauplii die passeren op een net met openingen van 198 pm.
    9. Voeden de nauplii de medaka binnen 6 uur.
  4. Nadat de vrouwelijke medaka hebben voortgeplant, verwijder de externe ei clusters voorzichtig van organen Vrouwtjes of verzamelen van de eieren van de bodem van het aquarium door een smalle netto (netto maat 5 cm x 5 cm, gatgrootte 0,2 mm x 0,2 mm).
  5. Spoel het ei cluster met stromend leidingwater gedurende 5 sec.
  6. Voeg alle van de gespoeld ei clusters 30x ERM-oplossing.
  7. Verwijder de clusters uit de oplossing na 1 minuut en plaats het ei clusters tussen droog papieren handdoeken en rollen zachtjes.
  8. Doe de eieren terug in de 30x ERM.
  9. Selecteer bevruchte eieren onder een stereomicroscoop.
  10. Place geselecteerd 810 eieren in 1x ERM in zes-well plastic platen met behulp van een tang.
  11. Incubeer de eieren bij 25 ± 0,1 ° C in een incubator totdat ontwikkelingsstadium 21. (ontwikkelingsstadia van de medaka embryo's werden gedefinieerd op basis van het werk van Iwamatsu 10.)
  12. Kies uit bebroede eieren in ontwikkelingsfase 21 onder een dissectie microscoop.
  13. Spoel geselecteerde eieren met 1x ERM.
  14. Betreft het gespoeld eieren blootstelling experimenten (hoofdstuk 4).

4. toxiciteit testen van SNCS of AgNO3

  1. Spoel medaka eieren (stap 21) driemaal met testoplossing [SNCS (10 mg / l -1) of AgNO 3 (15,7 mg / l -1 als 10 mg / l -1 zilver) bij elke concentratie van ERM (1x, 5x , 10x, 15x, 20x of 30x) bij pH 7]. Als controles worden eieren 1 × tot 30 × ERM bij pH 7.
  2. Voeg 15 gespoeld eieren tot 5 ml van elke testoplossing in zes-well plastic platen. (Voer de blootstelling experimenten drie keer voor SNC of AgNO 3 toxiciteit testen met behulp van elke testoplossing.)
  3. Wikkel de platen in aluminiumfolie.
  4. Incubeer de gewikkelde platen bij 25 ° C in het donker totdat uitgebroed of 14 dagen.
  5. Let op de blootgestelde eieren elke 24 uur voor biologische veranderingen en dode eieren (figuren 1 en 2).
  6. Ruil de testoplossingen iedere 24 uur.
  7. Voeren opmerkingen als volgt.
    1. Op dag 6 van de blootstelling, tel de hartslag (per 15 sec) of medaka embryo's onder een dissectiemicroscoop met een stopwatch (Figuur 3a).
    2. Op dag 6 van de blootstelling, meet de grootteoogschaduw (diameter) van medaka embryo's onder een stereomicroscoop met een micrometer (Figuur 3b).
    3. Op het uitbroeden dag, het meten van de full body lengte van larven onder een dissectie microscoop met behulp van een micrometer (Figuur 3c).
    4. Tel het aantal blootgestelde eieren die uitkomen in de 14 dagen (Figuur 3d).

5. Isolatie van oplosbare Zilver uit SNC Solution, en Silver Analyse

  1. Isoleer oplosbaar zilverzout van elke SNC oplossing (een mengsel van zilver colloïden en oplosbaar zilverzout) door filtreren door een membraanfilter 3 kDa bij 14.000 x g en 4 ° C gedurende 10 minuten. Gebruik een 3 kDa membraan filter om oplosbare zilver isoleren van de SNCS, omdat de gerapporteerde gemiddelde diameter van geaggregeerde SNCS in 1x ERM is 67,8 nm 11 and dat van Ag + is 0,162 nm 12; de 3 kDa membraan uitgesloten deeltjes met een diameter van 2 nm of meer 13.
  2. Meet de zilverconcentratie in 50 pl gefiltreerde oplossing (= de oplosbare zilverconcentratie) met ICP-MS analyse (Figuur 3e) volgens de ICP-MS handleiding 8. De voorbehandeling werkwijze voor de ICP-MS analyses wordt beschreven in hoofdstuk 7.

6. Meting van Silver Bioaccumulatie in Medaka Embryo's

  1. Expose medaka eieren (fase 21) SNCS of AgNO 3 zoals beschreven in hoofdstuk 4.
  2. Op dag 6 van de blootstelling, chorion verwijderen van het ei (bijv dechorion) door Medaka uitkomen enzym volgens de Medaka Book 14 beschreven protocol.
  3. Meet de zilveren concentratie van de dechorioned eieren door ICP-MS-analyse op basis van de ICP-MS handleiding 8 (figuur 3f). de voorbehandelingwerkwijze voor de ICP-MS analyses wordt beschreven in hoofdstuk 7.

7. Meting van de Silver Concentratie door ICP-MS Analysis

  1. (; Rubriek 1 voor de validatie van de zilveren concentratie) monsters [50 ul van zilver-oplossing toe te voegen; drie dechorionated embryo's (hoofdstuk 5); of 50 pl gefiltreerde oplossing (punt 5)] een 50 ml Teflon beker.
  2. Voeg 2,0 ml ultrazuiver salpeterzuur 50 ml bekerglas.
  3. Verwarm het mengsel op een hete plaat bij 110 ° C tot net voordat deze droogt (ongeveer 3 uur).
  4. De organische stoffen volledig oplossen, voeg 2,0 ml ultrazuiver salpeterzuur en 0,5 ml waterstofperoxide aan de beker.
  5. Verwarm het mengsel weer op de hete plaat tot net voordat het droogt (ongeveer 3 uur).
  6. Los het residu op in 4 ml 1,0% ultrazuiver salpeterzuuroplossing.
  7. Overdracht 4 ml oplossing voor een centrifugebuis.
  8. Herhaal 7,6-7,7 maal (in totaal driemaal). Het eindvolume is 12.0ml.
  9. Meet de zilveren concentratie van het monster (opgelost in 1,0% ultrapuur salpeterzuur) met behulp van ICP-MS analyse volgens de gebruiksaanwijzing 8.
    1. Gebruik een interne en een externe standaardoplossing (zie Materials List) om de zilveren concentratie te kwantificeren. De interne en externe standaardoplossing is geaccrediteerd door de Amerikaanse Vereniging voor Laboratory Accreditation (A2LA). Detectielimieten van zilver waren 0,0018 ng / ml -1 (oplossing) en 0,016 ng mg gewicht -1 (embryo lichaam).

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Het effect van het zoutgehalte op SNC toxiciteit was erg duidelijk: de inductie van misvorming of dood saliniteit afhankelijke (figuren 1 en 2). We gemeten fenotypische biomarkers (hartslag, oog grootte, full body lengte, en broedeieren rate) in SNC (10 mg / l -1) -exposed embryo's. Deze fenotypische biomarkers bleek zoutgehalte SNC-afhankelijke toxiciteit.

Hart varieerden 29,6-32,2 beats / 15 sec gedurende 1x tot 30x ERM in de controles. Echter, ze significant af (P <0,01) met SNC of AgNO 3 blootstelling 30x ERM (figuur 3a). Het verlagen van de hartslag geeft verslechterende gezondheid. Er waren geen significante verschillen in volle lichaamslengte van de larven onder controle of AgNO3 blootstelling bij zoutgehaltes variërend van 5x tot 30x ERM opzichte van de betrokken 1x ERM solutions. Lichaamslengte was steeds 4,55-4,69 mm. Echter, lichaamslengte significant verlaagd (P <0,01) tot 4,33 en 3,77 mm, als gevolg van blootstelling SNC in 15x en 20x ERM opzichte van de betrokken 1x ERM oplossingen; Bovendien daalde tot 3,75 mm 30x ERM (statistische analyse niet beschikbaar 30x ERM omdat slechts één gearceerd) (figuur 3c). Afnemende full body lengte geeft groeiremming. Er waren geen significante verschillen in het oog diameter in de bedieningselementen zoutgehaltes variërend van 1x tot 30x ERM vergeleken met 1x ERM; eye diameter was altijd 0,357-0,366 mm. Het is echter aanzienlijk gedaald na SNC of AgNO 3 blootstelling 20x of 30x ERM in vergelijking met in de respectieve 1x ERM-oplossingen (figuur 3b). Afnemende diameter oog geeft inhibitie ontwikkeling van het zenuwstelsel. Alle controle eieren uitgebroed binnen 14 dagen. Echter, bij SNC exposure in 20x en 30x ERM het uitkomstpercentage aanzienlijk gedaald tot 71% en 2%, respectievelijk, van het tarief 1x ERM (P <0,01) (Figuur 3d). Ook bij AgNO3 blootstelling het aanzienlijk afgenomen 30x ERM (P <0,01). Het verlagen van het uitkomen tarief geeft het toxische effect van de aanwezigheid van SNCS of AgNO 3. Deze vier fenotypische biomarkers tonen daarom zoutgehalte afhankelijk SNC toxiciteit.

Zoutgehalte verhoogt wateroplosbaar metaal complexvorming en deze complexen kunnen toxische effecten 3,8 hebben. In ons onderzoek ICP-MS analyses van zilver bleek dat de oplosbare zilverzouten concentraties in de testoplossingen verhoogd zoutgehalte verhoogd; het zilver concentratie in de embryo's ook toegenomen (figuur 3e, 3f).

"/>
Figuur 1: Het verhogen van het zoutgehalte verhoogt SNC toxiciteit. Mortaliteit en aantal abnormaal ontwikkelde embryo toe met toenemende verzilting onderbelichting SNC. (A) Beeld reeks medaka eieren blootgesteld aan 10 mg / l -1 SNC oplossing met verschillende concentraties ERM. De beelden zijn een typisch voorbeeld van medaka eieren blootgesteld aan SNCS en waargenomen onder een dissectie microscoop. Controle medaka eieren waren goed ontwikkeld, en allemaal uitgekomen in 1x tot 30x ERM. Bij 10 mg / l -1 blootstelling SNC, alhoewel de medaka eieren uitgebroed in 1x tot 15x ERM, ontwikkelingsstoornissen misvormingen (rood aangegeven rechthoeken, gearceerd) en embryo uitgekomen binnen 14 dagen (groen geschetst rechthoeken, gearceerd) waargenomen bij 20x en 30x ERM. (b) Vergrote beelden van de rechter benedenhoek van (a). klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.


Figuur 2:. Typische fenotypische biomarkers medaka eieren blootgesteld aan SNCS Medaka eieren ontwikkelingsstadium 21 werden blootgesteld aan SNCS (10 mg / l -1) in verschillende concentraties ERM gedurende 6 dagen (a) controle Medaka embryo met normale ontwikkeling.. (b) Developmental misvorming (lichte mate van schade). Deze embryo weergegeven pericardiovascular oedeem; buisvormige hart; bloedproppen; gebrekkige ontwikkeling van de bloedvaten (en dus ischemie), het ruggenmerg, staart, ogen en hersenen; en een korte staart. (c) Developmental misvorming (zware mate van schade). Deze embryo toonde vernietiging van de dooierzak; gebrekkige ontwikkeling van de bloedvaten (en dus ischemie), het ruggenmerg, staart, ogen en hersenen; en een korte staart. De borden in (b) en (c) waargenomen bij blootstelling SNC in 20x en 30x ERM. <a href = "https://www.jove.com/files/ftp_upload/53550/53550fig2large.jpg" target = "_ blank"> Klik hier om een ​​grotere versie van deze figuur te bekijken.

figuur 3
Figuur 3: Effecten van blootstelling aan SNCS of zilvernitraat over toxicologische biomarkers tijdens medaka ei-ontwikkeling Ontwikkelingsstadium 21 medaka eieren blootgesteld aan SNCS (10 mg / l -1) of zilvernitraat (10 mg / l -1 zilver) in een. reeks ERMs werden gedurende 6 dagen. [Blue] Control (ERM); [red] SNCS bij 10 mg / l -1 in ERM; [groen] AgNO 3 bij 10 mg / l -1 als zilver in ERM. (a) Hartslag per 15 sec. Het verlagen van de hartslag geeft verslechterende gezondheid. Diameter (b) Eye. Afnemende diameter oog geeft inhibitie ontwikkeling van het zenuwstelsel. (C) Ten lichaamslengte. derillen full body lengte geeft groeiremming. (d) Uitkomen tarief. Afnemende uitkomstpercentage geeft het toxische effect van de aanwezigheid van SNCS. (E) Concentraties van oplosbare zilvercomplexen uit SNCS of zilvernitraat in testoplossingen (mg / l -1). (F) Silver concentraties in embryo's blootgesteld aan SNCS of zilvernitraat in een reeks van ERMs. * Significant verschil (variantieanalyse, P <0,05) in vergelijking met de respectievelijke 1x ERM oplossing. NB: niet beschikbaar omdat er maar één uitgekomen. Fout balken geven de standaarddeviatie. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Medaka is een zoetwatervis die zeer tolerant voor zeewater; het is niet bekend dat de oorspronkelijke natuurlijke habitat van deze vis was zout water uit de Japanse kust 6. Vandaar medaka vissen hebben goed ontwikkelde chloride cellen 7. Deze unieke eigenschap geeft wetenschappers een nieuwe manier om de toxiciteit van de teststof in de omgeving als een functie van het zoutgehalte (zoet naar zeewater) met alleen één vissoort.

Om medaka eieren in de eerste fase 21 te verkrijgen, moeten de eieren elke ochtend worden geoogst en geselecteerd op het podium 20. Meestal beginnen Medaka paren paring in de vroege ochtend (net voor zonsopgang) en de productie van eieren door zonsopgang. Eieren in de ochtend geoogst moet ongeveer stadium 10 of 11. Indien er behoefte aan ei ontwikkeling te bepalen voor de start van het experiment, kan eicelgroei worden afgeremd door temperaturen van 15-20 ° C voordat stap 21 wordt bereikt. Het meten van de zilveren concentratie (oplosbare ziler) in de testoplossingen en dechorionated embryo was belangrijk voor ons onderzoek van het zoutgehalte afhankelijkheid van SNC toxiciteit. Uitkomen enzym de beste biologisch geschikt enzym voor het verwijderen van de chorion, omdat de hoge specificiteit betekent dat het geen schadelijke proteïnase. Andere proteasen worden niet aanbevolen. Tot nu toe, alleen uitkomen enzym beschikbaar is dat medaka; Dit is een beperking van deze methode.

Het duidelijk effect van het zoutgehalte over de resultaten van de chemische toxiciteit aangetoond dat simuleren dergelijke natuurlijke aquatische eigenschappen zo realistisch mogelijk, zoals in onze experimenten was nuttig voor het onderzoeken van de toxiciteit van chemische stoffen in het milieu. De ontdekking dat SNC toxiciteit als gevolg van hoge concentraties zilver werd verhoogd door het zoutgehalte is zeer van toepassing op de ecotoxicologie van verontreinigende stoffen in alle watergebieden. In het geval van algemene chemische testen van toxiciteit in zeewater, is er nog geen vis model nominated door erkende internationale organisaties (bijvoorbeeld de OESO en Internationale Organisatie voor Standaardisatie). Onder de zoetwatervissen (bijvoorbeeld medaka, zebravis, karper, regenboogforel, en dikkopjes) die zijn gebruikt voor chemische toxiciteitstests alleen de medaka heeft alle voordelen van zoutgehalte aanpassing uitbroeden enzym beschikbaarheid, hoge vruchtbaarheid en een grootte voldoende klein voor gemakkelijk gebruik in het laboratorium experimenten. Bovendien kan medaka worden aangepast aan een breed temperatuurbereik (2-38 ° C) 6. In het aquatisch milieu, het zoutgehalte en de temperatuur zijn de belangrijkste milieu-invloeden op het lot van chemische stoffen; onze methode moet daarom aanpasbaar voor een reeks van aquatische milieu-onderzoek.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Silver nanocolloids Utopia Silver Supplements
NaCl Nacalai Tesque, Inc. 31319-45 For making ERM
KCl Nacalai Tesque, Inc. 28513-85 For making ERM
CaCl2·2H2O Nacalai Tesque, Inc. 06730-15 For making ERM
MgSO4·7H2O Nacalai Tesque, Inc. 21002-85 For making ERM
NaHCO3  Nacalai Tesque, Inc. 31212-25 For making ERM
AgNO3 Nacalai Tesque, Inc. 31018-72
pH meter HORIBA, Ltd. F-51S
Balance Mettler-Toledo International Inc. MS204S
medaka (Oryzias latipes) orange-red strain National Institute for Environmental Studies
medaka flow-through culturing system Meito Suien Co. MEITOsystem
Artemia salina nauplii eggs Japan pet design Co. Ltd 4975677033759
aeration pump Japan pet design Co. Ltd non-noise w300
Otohime larval β-1 Marubeni Nissin Feed Co. Ltd Otohime larval β-1 Artificial dry fish diet
dissecting microscope Leica microsystems M165FC
micrometer Fujikogaku, Ltd. 10450023
incubator Nksystem TG-180-5LB
shaker ELMI Ltd. Aizkraukles 21-136
6-well plastic plates Greiner CELLSTAR M8562-100EA
aluminum foil AS ONE Co. 6-713-02
stopwatch DRETEC Co. Ltd. SW-111YE
3 kDa membrane filter EMD Millipore Corporation 0.5 ml centrifugal-type filter
50 ml Teflon beaker AS ONE Co. 33431097
Custom claritas standard SPEXertificate ZSTC-538 For internal standard
Custom claritas standard SPEXertificate ZSTC-622 For external standard
ultrapure nitric acid Kanto Chemical Co. 28163-5B
hydrogen peroxide  Kanto Chemical Co. 18084-1B for atomic absorption spectrometry
ICP-MS Thermo Scientific Thermo Scientific X Series 2 
hot plate Tiger Co. CRC-A300

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. OECD Guidelines for the Testing of Chemicals, Section 2 Effects on Biotic Systems. , OECD. Available from: http://www.oecd-ilibrary.org/environment/oecd-guidelines-for-the-testing-of-chemicals-section-2-effects-on-biotic-systems_20745761 (2015).
  2. National Coastal Condition Report. , Environmental Protection Agency, Office of Water and Office of Research and Development. Washington, DC. (2001).
  3. Sakaizumi, M. Effect of inorganic salts on mercury-compound toxicity to the embryos of the Medaka, Oryzias latipes. J. Fac. Sci. Univ. Tokyo. 14 (4), 369-384 (1980).
  4. Sumitani, K., Kashiwada, S., Osaki, K., Yamada, M., Mohri, S., Yasumasu, S., et al. Medaka (Oryzias latipes) Embryo toxicity of treated leachate from waste-landfill sites. J. Jpn. Soc. Waste Manage. Exp. 15 (6), 472-479 (2004).
  5. Kashiwada, S. Distribution of Nanoparticles in the See-through Medaka (Oryzias latipes). EHP. 114 (11), 1697-1702 (2006).
  6. Iwamatsu, T. The Integrated Book for the Biology of the Medaka. , University Education Press. Japan. (2006).
  7. Miyamoto, T., Machida, T., Kawashima, S. Influence of environmental salinity on the development of chloride cells of freshwater and brackish-water medaka, Oryzias latipes. Zoo. Sci. 3 (5), 859-865 (1986).
  8. XSERIES 2 ICP-MS Getting Started Guide Revision B - 121 9590. , Thermo Fisher Scientific Inc.. Available from: http://202.127.146.37/eWebEditor/uploadfile/20130314161434190.pdf (2007).
  9. Kashiwada, S., Ariza, M. E., Kawaguchi, T., Nakagame, Y., Jayasinghe, B. S., Gartner, K., et al. Silver nanocolloids disrupt medaka embryogenesis through vital gene expressions. ES & T. 46 (11), 6278-6287 (2012).
  10. Iwamatsu, T. Stages of normal development in the medaka Oryzias latipes. Mech. Dev. 121, 605-618 (2004).
  11. Kataoka, C., Ariyoshi, T., Kawaguchi, H., Nagasaka, S., Kashiwada, S. Salinity increases the toxicity of silver nanocolloids to Japanese medaka embryos. Environ. Sci.: Nano. 2, 94-103 (2014).
  12. Shannon, R. D. Revised effective ionic radii and systematic studies of interatomic distances in halides and chalcogenides. Acta Cryst. 32, 751-767 (1976).
  13. Pore size chart. , Spectrum Laboratories, Inc.. Available from: http://jp.spectrumlabs.com/dialysis/PoreSize.html (2015).
  14. Wakamatsu, Y. Medaka Book, 6.1: Preparation of hatching enzyme. , National BioResource Project (NBRP) Medaka. Available from: [cited 2015] https://shigen.nig.ac.jp/medaka/medakabook/index.php?6.1%20preparation%20of%20hatching%20enzyme (2015).

Tags

Developmental Biology aquatische toxicologie medaka nanomaterialen nanotoxicologie zoutgehalte zeewater zilver nanocolloïden
Zoutgehalte-afhankelijke toxiciteit Test van Silver nanocolloïden gebruik van Medaka Eieren
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Kataoka, C., Kashiwada, S.More

Kataoka, C., Kashiwada, S. Salinity-dependent Toxicity Assay of Silver Nanocolloids Using Medaka Eggs. J. Vis. Exp. (109), e53550, doi:10.3791/53550 (2016).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter