-1::1
Simple Hit Counter
Skip to content

Products

Solutions

×
×
Sign In

TR

EN - EnglishCN - 简体中文DE - DeutschES - EspañolKR - 한국어IT - ItalianoFR - FrançaisPT - Português do BrasilPL - PolskiHE - עִבְרִיתRU - РусскийJA - 日本語TR - TürkçeAR - العربية
Sign In Start Free Trial

RESEARCH

JoVE Journal

Peer reviewed scientific video journal

Behavior
Biochemistry
Bioengineering
Biology
Cancer Research
Chemistry
Developmental Biology
View All
JoVE Encyclopedia of Experiments

Video encyclopedia of advanced research methods

Biological Techniques
Biology
Cancer Research
Immunology
Neuroscience
Microbiology
JoVE Visualize

Visualizing science through experiment videos

EDUCATION

JoVE Core

Video textbooks for undergraduate courses

Analytical Chemistry
Anatomy and Physiology
Biology
Calculus
Cell Biology
Chemistry
Civil Engineering
Electrical Engineering
View All
JoVE Science Education

Visual demonstrations of key scientific experiments

Advanced Biology
Basic Biology
Chemistry
View All
JoVE Lab Manual

Videos of experiments for undergraduate lab courses

Biology
Chemistry

BUSINESS

JoVE Business

Video textbooks for business education

Accounting
Finance
Macroeconomics
Marketing
Microeconomics

OTHERS

JoVE Quiz

Interactive video based quizzes for formative assessments

Authors

Teaching Faculty

Librarians

K12 Schools

Biopharma

Products

RESEARCH

JoVE Journal

Peer reviewed scientific video journal

JoVE Encyclopedia of Experiments

Video encyclopedia of advanced research methods

JoVE Visualize

Visualizing science through experiment videos

EDUCATION

JoVE Core

Video textbooks for undergraduates

JoVE Science Education

Visual demonstrations of key scientific experiments

JoVE Lab Manual

Videos of experiments for undergraduate lab courses

BUSINESS

JoVE Business

Video textbooks for business education

OTHERS

JoVE Quiz

Interactive video based quizzes for formative assessments

Solutions

Authors
Teaching Faculty
Librarians
K12 Schools
Biopharma

Language

tr_TR

EN

English

CN

简体中文

DE

Deutsch

ES

Español

KR

한국어

IT

Italiano

FR

Français

PT

Português do Brasil

PL

Polski

HE

עִבְרִית

RU

Русский

JA

日本語

TR

Türkçe

AR

العربية

    Menu

    JoVE Journal

    Behavior

    Biochemistry

    Bioengineering

    Biology

    Cancer Research

    Chemistry

    Developmental Biology

    Engineering

    Environment

    Genetics

    Immunology and Infection

    Medicine

    Neuroscience

    Menu

    JoVE Encyclopedia of Experiments

    Biological Techniques

    Biology

    Cancer Research

    Immunology

    Neuroscience

    Microbiology

    Menu

    JoVE Core

    Analytical Chemistry

    Anatomy and Physiology

    Biology

    Calculus

    Cell Biology

    Chemistry

    Civil Engineering

    Electrical Engineering

    Introduction to Psychology

    Mechanical Engineering

    Medical-Surgical Nursing

    View All

    Menu

    JoVE Science Education

    Advanced Biology

    Basic Biology

    Chemistry

    Clinical Skills

    Engineering

    Environmental Sciences

    Physics

    Psychology

    View All

    Menu

    JoVE Lab Manual

    Biology

    Chemistry

    Menu

    JoVE Business

    Accounting

    Finance

    Macroeconomics

    Marketing

    Microeconomics

Start Free Trial
Loading...
Home
JoVE Journal
Environment
Bir anaerobik biyoalgılayıcı tahlil civa ve kadmiyum tespiti için
Bir anaerobik biyoalgılayıcı tahlil civa ve kadmiyum tespiti için
JoVE Journal
Environment
This content is Free Access.
JoVE Journal Environment
An Anaerobic Biosensor Assay for the Detection of Mercury and Cadmium

Bir anaerobik biyoalgılayıcı tahlil civa ve kadmiyum tespiti için

Full Text
10,838 Views
09:33 min
December 17, 2018

DOI: 10.3791/58324-v

Benjamin R. Stenzler1, Jessica Gaudet1, Alexandre J. Poulain1

1Department of Biology,University of Ottawa

AI Banner

Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.

Overview

This article presents a protocol for using an anaerobic whole-cell microbial biosensor to assess the bioavailability of mercury (Hg) and cadmium (Cd) to bacteria in anoxic environments. The method provides real-time data on bioavailability, crucial for understanding the biogeochemical cycling of these metals.

Key Study Components

Area of Science

  • Microbial biosensors
  • Environmental microbiology
  • Biogeochemical cycling

Background

  • Mercury and cadmium are toxic metals that can affect microbial communities.
  • Understanding their bioavailability in anoxic conditions is essential for environmental assessments.
  • Traditional methods may not provide real-time data or viable cell counts.
  • This study introduces a novel biosensor technique to overcome these limitations.

Purpose of Study

  • To evaluate how environmental variables influence the bioavailability of Hg and Cd to bacteria.
  • To provide a reliable method for assessing metal bioavailability in anoxic environments.
  • To enhance understanding of metal cycling in ecosystems.

Methods Used

  • Preparation of mercury inducible and constitutively expressed biosensors.
  • Growth of bacterial cultures in anaerobic conditions.
  • Monitoring growth using optical density measurements.
  • Conducting exposure assays with varying concentrations of Hg and Cd.

Main Results

  • The biosensor technique successfully provided real-time bioavailability data.
  • Different environmental variables significantly affected the bioavailability of Hg and Cd.
  • The method demonstrated the viability of cells in anoxic conditions.
  • Results contribute to a better understanding of metal cycling in anoxic environments.

Conclusions

  • The anaerobic whole-cell biosensor is a valuable tool for environmental research.
  • This method can help elucidate the impact of environmental factors on metal bioavailability.
  • Future studies can build on this protocol to explore other environmental contaminants.

Frequently Asked Questions

What is the main advantage of using this biosensor?
The biosensor provides real-time bioavailability data and maintains viable cells in anoxic conditions.
How does this method differ from traditional approaches?
This method allows for continuous monitoring and does not require oxygen, unlike many traditional methods.
What types of environmental variables can be tested?
Variables such as nutrient availability, pH, and metal concentrations can be evaluated.
Is this method suitable for other metals?
Yes, while this study focuses on Hg and Cd, the protocol can be adapted for other metals.
What precautions should be taken during the procedure?
Meticulous attention to sterile techniques and anaerobic conditions is crucial for accurate results.
Can this method be used in field studies?
While primarily designed for laboratory use, adaptations may allow for field applications.

Burada, bir anaerobik bütün hücreli mikrobiyal biyoalgılayıcı ne kadar farklı çevresel değişkenler değerlendirmek için kullanılacak iletişim kuralı mevcut Hg ve Cd bioavailability bakteri anoksik ortamlarda için etkiler.

Bu yöntem, farklı çevresel değişkenlerin bakterilere karşı biyoyararlanımlarını nasıl etkilediği gibi kadmiyum ve cıvanın biyojeokimyasal döngüsü ile ilgili anahtar soruların yanıtlanmasına yardımcı olabilir. Bu tekniğin en büyük avantajı, oksijen varlığıne bakılmaksızın yarı gerçek zamanlı biyoyararlanım verileri ve canlı hücreler sunabilmesidir. Genellikle bu yönteme yeni yeni bireyler detay çok titiz dikkat gerektiren birçok zaman hassas adımlar vardır çünkü mücadele edecek.

Prosedürü gösteren Ben, benim laboratuvardan bir yüksek lisans öğrencisi olacaktır. Teşp için hazırlamak için, cıva indüklenir biyosensör ve eksi 80 derece santigrat kriyo stok tan constitutively ifade biyosensör almak. Hücreleri mililitre de 120 mikrogram ampisilin içeren Lysogeny suyu tabaklarına yerleştirin.

Bir gecede 37 santigrat derece bir kuvözde plaka kültürleri büyümek. 4:30 ve 5 p.m. ampicillin ile LB on mililitre bir kültür aşılamak ve 220 rpm sallayarak 37 derece santigrat gecede büyümek.

Sabah saat 09:00 ile .m arasında kültürü ve daha önceden hazırlanmış büyüme ortamını anaerobik odaya getirir. Sonra steril bir balch tüp içine ampisilin mililitre başına taze büyüme orta ve 210 mikrogram sekiz mililitre ekleyin.

Şimdi bir gecede yetiştirilen kültür iki mililitre toplamak ve iki mililitre mikro santrifüj tüp içine transfer. 90 saniye boyunca 10,000 RCF'de santrifüj yaptıktan sonra, süpernatant'ı çıkarın ve iki mililitre taze büyüme ortamında yeniden askıya alın. Sonra taze büyüme orta ve ampisilin sekiz mililitre içeren balch tüp resuspended kültürü ekleyin.

Steril tekniği kullanarak, anaerobik odadan çıkarmadan önce balch tüpüne kauçuk bir durdurucu yerleştirin. Sonra bir kuvöz içine tüp yerleştirin ve 220 rpm sallayarak 37 santigrat derece de anaerobically büyümek. Üç ile beş p.m arasında.

kültür, yeni bir steril balch tüp ve anaerobik odaya büyüme orta ile balch tüp getirmek. Steril balch tüpünde ampisilin ile taze büyüme ortamı 10 mililitre kültür 100 mikrolitre ekleyin. Steril tekniği kullanarak, balch tüpüne dikkatlice kauçuk bir durdurucu yerleştirin.

220 rpm sallayarak 37 santigrat derece gecede büyümeden önce anaerobik odasından tüp çıkarın. Ertesi gün saat 9ile .m arasında, kültürü ve büyüme ortamını anaerobik odaya geri aktarın.

Yine steril bir balch tüp içine büyüme orta ve ampisilin sekiz mililitre ekleyin. Bir gecede yetiştirilen kültürün iki mililitresini iki mililitrelik mikro santrifüj tüpüne aktarın. Daha önce olduğu gibi santrifüj sonrasında, supernatant kaldırmak ve taze büyüme orta iki mililitre hücreleri yeniden askıya.

Sonra taze büyüme orta ve ampisilin içeren balch tüp resuspended kültür ekleyin. Steril tekniği kullanarak, balch tüpüne dikkatlice kauçuk bir durdurucu yerleştirin. Odadan çıkarın ve 220 rpm sallayarak 37 santigrat derecede anaerobically büyümek.

Kültürü girdap layarak ve ardından 600 nanometre veya OD600 optik yoğunluğunu ölçerek kültürün büyümesini bir spektrofotometre kullanarak izleyin. Beklenen büyüme üç ila dört saat sonra, kültür 6 OD600 ulaşmalıdır. Şimdi anaerobik odasında tüp getirmek ve iki mililitre mikro santrifüj tüpler içine kültür aktarın.

Önce olduğu gibi santrifüjü takiben supernatant çıkarın ve taze pozlama orta iki mililitre her hücre damak resuspend. Büyüme ortamının herhangi bir izini kaldırmak için bu yıkama adımını bir kez tekrarlayın. Şimdi yedi mililitrePTFE standart şişe içine hücre kültürünün her iki mikro santrifüj tüpleri birleştirmek maruz kalma analizi nde kullanılmak üzere biyosensör stok elde etmek.

Deneye başlamadan önce anaerobik odada oksijen olmadığından emin olmak için anaerobik monitörü kontrol edin. Plaka düzenini 96 kuyu şablonuna göre tasarlayın. Üç teknik kopyaları deneyler çalıştırmak için bu en iyi şişeleri kurmak için dört tarafından sekiz ızgara ile temsil edilir 32 farklı tedaviler için izin verecektir.

Dört ünü, tsay plakası düzenine göre sekizer ızgaraya göre ayarlayın. Sonra tepsiye yedi mililitre PTFE standart şişeyerleştirin. Şişeler sadece şişenin dışını manipüle ederek ele alınmalıdır.

Her bir tedaviye karşılık gelen her şişeye pozlama orta hacmiekleyin. Her şişe için plaka düzenine göre test edilecek kimyasal değişkenin karşılık gelen hacmi ekleyin. Şimdi her şişeye nitrat ekleyin, böylece konsantrasyon 200 mikromolar.

Kurucu biyosensör tedavisi boşlukları için bu adımı hariç tinler. Şişelere cıva eklemek için, önce dört ila sekiz mikromolar stok almak ve iyi sallamak. Çözeltiyi ve pozlama ortamını yedi mililitrelik PTFE şişesinde 100 ila 250 nanomolar konsantrasyonuna seyreltin ve çalışan bir cıva çözeltisi yapın.

Bu çalışma çözeltisinden, plaka düzenine göre gerekli şişelere cıva ekleyin. Cıva veya kadmiyum ekledikten sonra elle yörüngesel bir hareketle plaka sallamak. Deney, civa veya kadmiyumun çözeltide spekülasyon yapmak için gereken süreye bağlı olarak artık duraklatılmış olabilir.

Deney devam ettiğinde, homojenliği sağlamak için yavaşça pipet biyosensör stoku ileri geri. Daha sonra her şişeye 100 mikrolitre biyosensör stoğu ekleyin ve plakayı daha önce olduğu gibi elle sallayın. Plaka okuyucuyu 37 dereceye ısıtın ve her iki nokta 5-5 dakikada bir okuyarak on saat boyunca kinetik bir koşu ayarlayın.

Okumalar arasında bir orbital sallayarak. 440 nanometre lik floresan uyarma ve 500 nanometre lik bir emisyon ile floresan ölçümleri almak için koşuyu ayarlayın. Şimdi pipet her PTFE şişeden 200 mikrolitre dört tarafından sekiz ızgara 96 kuyu plaka karşılık gelen kuyular içine.

Pipet her 200 mikrolitre aktarmadan önce beş kez ileri geri. Pipet ucunu atmak yerine pipet ucunu PTFE şişesinde bırakarak pipet leme ilerlemesini takip edin. 96 kuyu plakasını plaka okuyucusunun tepsisine yerleştirin.

Sonra 96 kuyu plaka kapağı yerleştirin ve tgörünüşe başlayın. Burada zaman bir fonksiyonu olarak düzeltilmiş floresan verileri gösteren temsili sonuçlar vardır. Floresan indüklenir biyosensör cıva artan konsantrasyonları ile gösterilir.

Tüm değerler cıva kontrolü için boştur. Floresan zirveleri cıva veya kadmiyum konsantrasyonunun bir fonksiyonu olarak floresan sinyali göstermek için ölçülebilir. Hem indüklenebilir hem de kurucu biyosensörler için, indüklenebilir sensörlerin ortasındaki cıva veya kadmiyum konsantrasyonu değişkenleri test etmek için kullanılmalıdır.

Burada çinko ile sonuçsuz bir sonuç örnekleridir. Ve biyosensör için cıva biyoyararlanımı üzerinde magnezyum ve manganez ile kesin bir sonuç. Çinko ile sonuç, çünkü kurucu floresan toksisite gösteren indükilebilir floresan ile çürür.

Bu prosedürü çalışırken bu biyosensör kalibre etmek için kullanılacak gibi ya kadmiyum veya cıva konsantrasyonları girmek için hatırlamak önemlidir. Bu prosedürü takiben, belirli cıva veya kadmiyum türlerinin biyoyararlanımlarını nasıl etkilediği gibi ek soruları yanıtlamak için sulu sistemlerin termodinamik modellemesi gibi diğer yöntemler de uygulanabilmektedir. Kadmiyum, cıva ve sülfürik asit gibi güçlü asitlerle çalışmanın son derece tehlikeli olabileceğini ve bu işlemi gerçekleştirirken kişisel koruyucu ekipman ın takılması gibi önlemlerin her zaman alınması gerektiğini unutmayın.

Bu teknik, geliştirilmesinden sonra çevresel mikrobiyoloji alanında araştırmacıların yarı zamanlı anaerobik cıva veya kadmiyum biyoyararlanımı ve genetik olarak çekilebilir mikropları keşfetmelerinin önünü açmıştır.

Explore More Videos

Türleşme Çevre Bilimleri sayı: 142 biyoalgılayıcı civa kadmiyum anaerobik Bioavailability Metal

Related Videos

Elektrokimyasal Sensörler kullanarak Bakteriyel Algılama ve Tanıma

09:30

Elektrokimyasal Sensörler kullanarak Bakteriyel Algılama ve Tanıma

Related Videos

29.1K Views

Bakteriyel Biyosensör Kullanarak Hedef Analitin Tespiti

02:02

Bakteriyel Biyosensör Kullanarak Hedef Analitin Tespiti

Related Videos

325 Views

Anaerobik Koşullar Altında Biyoyararlı Cıvayı Tespit Etmek için Bakteriyel Biyosensör Testi

04:26

Anaerobik Koşullar Altında Biyoyararlı Cıvayı Tespit Etmek için Bakteriyel Biyosensör Testi

Related Videos

287 Views

Ağır Metal ve Mikroalglerden Verimlilik Diğer İnorganik Bulaşanlar Kantitasyonu

10:20

Ağır Metal ve Mikroalglerden Verimlilik Diğer İnorganik Bulaşanlar Kantitasyonu

Related Videos

16.6K Views

Algılama ve Palladium Kurtarma Kentsel Madeninde Altın ve Kobalt Metal Nano Wagon tekerlekli şeklindeki Porların ile Belirlenmiş Yeni Sensörler / adsorbanlar kullanma

10:31

Algılama ve Palladium Kurtarma Kentsel Madeninde Altın ve Kobalt Metal Nano Wagon tekerlekli şeklindeki Porların ile Belirlenmiş Yeni Sensörler / adsorbanlar kullanma

Related Videos

28.7K Views

Elektrosprey İyonizasyon kütle spektrometresi ile Dicysteinyl tetrapeptidlerle ile Merkür (II) kompleksinin Bir Çalışma

12:59

Elektrosprey İyonizasyon kütle spektrometresi ile Dicysteinyl tetrapeptidlerle ile Merkür (II) kompleksinin Bir Çalışma

Related Videos

8.4K Views

Immobilize Metal Affinity Kromatografisinde Metal Yıkamanın Ölçülmesi

05:35

Immobilize Metal Affinity Kromatografisinde Metal Yıkamanın Ölçülmesi

Related Videos

8.1K Views

Çevresel, Biyolojik ve Gıda Numunelerinde Fe, Cr, F ve As'ın Yerinde Miktar Tayini için TD-DFT Kılavuzlu Gelişmiş E-Göz Algılama Tekniği

09:51

Çevresel, Biyolojik ve Gıda Numunelerinde Fe, Cr, F ve As'ın Yerinde Miktar Tayini için TD-DFT Kılavuzlu Gelişmiş E-Göz Algılama Tekniği

Related Videos

553 Views

Kentsel Akış Araştırma Tesisi Tasarımı ve İnşaat

13:48

Kentsel Akış Araştırma Tesisi Tasarımı ve İnşaat

Related Videos

13.7K Views

Biyoenerji Üretimi Entegre Anaerobik Sindirim ve Hidrotermal karbonizasyon Değerlendirilmesi

07:34

Biyoenerji Üretimi Entegre Anaerobik Sindirim ve Hidrotermal karbonizasyon Değerlendirilmesi

Related Videos

26.3K Views

JoVE logo
Contact Us Recommend to Library
Research
  • JoVE Journal
  • JoVE Encyclopedia of Experiments
  • JoVE Visualize
Business
  • JoVE Business
Education
  • JoVE Core
  • JoVE Science Education
  • JoVE Lab Manual
  • JoVE Quizzes
Solutions
  • Authors
  • Teaching Faculty
  • Librarians
  • K12 Schools
  • Biopharma
About JoVE
  • Overview
  • Leadership
Others
  • JoVE Newsletters
  • JoVE Help Center
  • Blogs
  • JoVE Newsroom
  • Site Maps
Contact Us Recommend to Library
JoVE logo

Copyright © 2026 MyJoVE Corporation. All rights reserved

Privacy Terms of Use Policies
WeChat QR code