18 Mart 2016
Embriyonik evreler, ksenobiyotiklere en duyarlı olanlardır. Kimyasal toksisite tuzluluğa bağlı olmasına rağmen, toksisitenin suda yaşayan organizmalara tuzluluk bağımlılığını test etmek için hiçbir yöntem yoktur. Burada, toksisitenin suda yaşayan embriyolara tuzluluk bağımlılığını belirlemek için yeni ve yüksek verimli bir yöntem açıklıyoruz.
Bu deneyin genel amacı, kimyasalların suda yaşayan organizmalar için tuzluluğa bağlı toksisitesini test etmektir. Bu yöntem, tatlı su, acı su ve deniz suyu koşulları üzerindeki toksisitenin değerlendirilmesi gibi Ekotoksikoloji alanındaki temel soruların yanıtlanmasına yardımcı olabilir. Bu tekniğin temel avantajı, medakalardan hiçbir zaman farklı tuzluluklarda kimyasalların toksisitesini test etmelerinin istenmemesidir.
Ek olarak, bu tekniğin anlamı, kimyasal toksisitenin diğer tedavisine veya teşhisine kadar uzanır. Ticari gümüş nanokolloidlerin çözelti içinde, çeşitli tuzluluklarda hazırlanması metin protokolünde ele alınmaktadır. Medaka kültürü ve yumurta toplama gibi.
Aşama 21 medaka'nın altı koleksiyonunu test solüsyonunda üç kez durulayarak başlayın. Bunu, her yumurta seti için farklı bir konsantrasyonda ERM'leri kullanarak yapın. Şimdi, durulanan her koleksiyondan 15 yumurtayı altı oyuklu plastik bir tabakta farklı bir test çözeltisine aktarın.
Bu deneyi üç nüsha halinde kurun ve her grubu ayrı ayrı yıkayın. Plakaları folyoya sarın ve karanlıkta 25 derece Cantius'ta inkübe edin. Yumurtalar çatlayana kadar veya 14 gün boyunca, hangisi daha erken gelirse.
Kuluçka sırasında, herhangi bir biyolojik değişiklik için yumurtaları günlük olarak gözlemleyin. Ve herhangi bir ölü yumurta için. Gözlemleri yapmakla birlikte test çözeltisini günlük olarak değiştirin.
Gözlemin altıncı gününde, her embriyonun kalp atış hızını 15 saniye boyunca sayın. Ayrıca altıncı günde, her deneysel koşulda bir mikrometre kullanarak her embriyonun gözlerinin çapını ölçün. Embriyolar larvalara girdiğinde, bir mikrometre kullanarak tam vücut uzunluklarını ölçün.
Ayrıca, 14 gün boyunca, yumurtadan çıkan toplam yumurtaların sayısını tutun. Gümüş biyoakümülasyonunu ölçmek için, altıncı günde, standart yöntemi kullanarak yumurtaların koryonlarını toplayın. Dekoryonlu yumurtalar, aşağıdaki bölümde açıklandığı gibi, SNC çözeltisinin analiz edildiği gibi analiz edilebilir.
Çözünür gümüşü her bir SNC çözeltisinden izole etmek için. İlk olarak, üç kilodaltonluk bir zar kullanarak kolloidler ve çözünür gümüş karışımını süzün. Ardından, yüklü filtreyi soğutmalı bir santrifüjde 10 dakika boyunca 14.000 Gs'de döndürün.
Filtratın 50 mikrolitresinden, ICP-MS analizi ile gümüş konsantrasyonunu ölçün. Alikotu 50 milileter Teflon behere yükleyin ve behere iki mililitre ultra saf nitrik asit ekleyin. Ardından, karışımı 110 derece Cantius'ta sıcak bir plaka üzerinde ısıtın.
Yaklaşık üç saatlik ısıtmadan sonra, çözeltinin neredeyse kurumasına izin verin. Beher soğuduktan sonra organik katıları tamamen çözün. Behere iki mililter ultra saf nitrik asit ve 0,5 mililitre hidrojen peroksit ekleyin.
Ardından, karışımı neredeyse kuruyana kadar tekrar ısıtın. Şimdi, kalan kalıntıyı, ultra saf suda yapılan dört mililitre yüzde bir ultra saf nitrik asit içinde çözün. Çözeltiyi 15 mililitrelik bir santrifüj tüpüne aktarın.
Teflon beherde kalan katıları çözme işlemini iki kez daha tekrarlayın ve üç koleksiyonu tek bir tüpe soğutun. Şimdi, ICP-MS kullanarak numunedeki gümüş konsantrasyonunu ölçün. Numuneleri analiz etmek için üreticinin önerdiği protokolü kullanın.
İç ve dış standartları kullandığınızdan emin olun. Tuzluluğun SNC toksisitesi üzerindeki etkisi kolayca görülebiliyordu. Deformite veya ölüm indüksiyonu açıkça tuzluluğa bağlıydı.
Çeşitli fizyolojik ölçümler yapıldı. Tuzluluk 30 X ERM'ye ulaşana kadar kalp atış hızları etkilenmedi. Vücut uzunluğu 15 ve 30 X ERM tuzluluklarda önemli ölçüde daha kısaydı.
Göz çapı da vücut uzunluğuna uygun olarak düştü. Kuluçka 15 X ERM'de daha az olasıydı ve 30 X ERM'deki yumurtaların sadece yüzde ikisi için meydana geldi. Deneysel çözeltiler altında, tuz konsantrasyonu arttıkça suda çözünür metal kompleksleri daha kolay oluştu.
Altı gün sonra embriyolardaki metal komplekslerinin incelenmesi, çözelti içindeki konsantrasyonları arttıkça embriyolardaki konsantrasyonlarının arttığını gösterdi. Bu prosedürü denerken, test koşullarının pH'ını ayarlamayı unutmamak önemlidir, çünkü gümüş iyonu salınımı asidik durumla kolaylaştırılır.
Tam transkripti görüntüleyin ve binlerce bilimsel videoya erişin
Bu çalışma, özellikle medaka odaklı olarak, kimyasalların sucul embriyolar üzerindeki tuzluluğa bağlı toksisitesini değerlendirmek için yeni ve yüksek verimli bir yöntem sunmaktadır. Bu yöntem, kimyasal toksisitesinin farklı tuzluluk seviyelerinde değerlendirilmesine olanak tanıyarak ekotoksikolojideki önemli bir boşluğu doldurmaktadır.
Medaka yumurtaları kullanılarak gerçekleştirilen tuzluluğa bağımlı toksisite analizleri, biyofarma Ar-Ge ekiplerinin fizyolojik olarak farklı su koşulları altında kimyasal güvenliği ve mekanistik toksisiteyi değerlendirmelerine olanak tanır. Bu yaklaşım, çevresel risk değerlendirmesi için öngörü güvenilirliğini artırır ve nanomalzeme adaylarının erken aşama risk azaltma süreçlerini destekler. Değişken olarak tuzluluğun entegre edilmesi, standart toksisite iş akışlarındaki kritik bir boşluğu doldurarak, çevresel maruziyet potansiyeli olan bileşikler için portföy kararlarına bilgi sağlar.
Bu analiz, mekanistik toksisite değerlendirmesi ile çevresel güvenlik profillemesi arasında köprü kurarak, erken keşiften preklinik risk değerlendirmesine kadar uzanan süreklilikte yer almaktadır.